De 10kV buitenste schakelaar is doorgebrand en de energieopslagmotor functioneerde defect

Foutbeschrijving

Op een bepaalde plaats wordt de ZWG - 12 type buitenvacuümschakelaar gebruikt voor de 10kV schakelaar. Op 29 september 2015 werd bij het proberen van een afstandsbediening om de schakelaar in het 172 Zhakou-lijninterval te sluiten, ontdekt dat de afstandsbediening niet werkte. Toen de bedieningspersoneel ter plaatse kwam en inspecteerde, vond men verspreide ijzervijlsel op de grond direct onder de schakelaar. Na de schakelaar handmatig te hebben geactiveerd, merkten ze dat de handmatige open- en sluitfuncties intact waren, maar de schakelaar kon de elektrische energieopslag niet voltooien. Het personeel voor de exploitatie en onderhoud meldde de defect onmiddellijk aan de onderhoudsafdeling. Nadat het onderhoudspersoneel de dekselplaat van de schakelaar had geopend, vond men een kleine hoop ijzervijlsel opgehoopt op de bodem van de schakelaarmechanisme doos, en het energieopslagwiel van het schakelaarmechanisme was ernstig versleten.

Oorzaakanalyse

Gebaseerd op het foutverschijnsel dat de motor geen elektrische energieopslag kon uitvoeren, vermoedde het onderhoudspersoneel in eerste instantie een fout in de motoraandrijving. Echter, door meting werd deze veronderstelling uitgesloten. In overweging nemende de versleten energieopslagmechanisme ter plaatse, concludeerde het onderhoudspersoneel dat de energieopslagmotor was uitgebrand. De gemeten weerstand van de motorwindingcircuits ter plaatse was 247 MΩ, wat de brand van de motor bevestigde.

Wat betreft de oorzaken van de brand van de motor, zijn er meestal twee mogelijke situaties: mechanische fouten en elektrische fouten. Een mechanische fout verwijst voornamelijk naar het vastlopen van het energieopslagmechanisme van de schakelaar. Dit zorgt ervoor dat de motor tijdens het energieopslagproces vastloopt, wat leidt tot de brand van de motor. In het energienetwerk zijn sommige schakelaars zelden blootgesteld aan stroomonderbrekingen vanwege hoge belasting. Daardoor blijven de mechanismen langdurig stil. Roest en stofaccumulatie kunnen zware vastlopen veroorzaken. Wanneer dit een bepaald niveau bereikt, kan de uitgangskoppel van de energieopslagmotor de weerstand van het mechanisme niet overwinnen, wat resulteert in de brand van de motor.

Een elektrische fout vindt voornamelijk plaats in de motorkring. Wanneer de energieopslag is voltooid, slaagt de microschakelaar die in serie in de energieopslagkring is aangesloten er niet in tijdig te verbreken. De motor blijft draaien, maar vanwege de obstructie door de energieopslaghoudpoot, loopt de motor vast en raakt door oververhitting uitgebrand.

Foutafhandeling

Het onderhoudspersoneel verwijderde eerst de motor van de stand-by-interval schakelaar en verving de uitgebrande motor. Vervolgens laadden ze de veer handmatig op. Na het energieopslagproces maten ze de microschakelaar, en de meting toonde aan dat de contacten van de microschakelaar in de open staat waren, wat normaal functioneren aangaf. Bij het uitvoeren van de open- en sluitoperaties, merkten ze dat er geen vastlopen was in het energieopslagmechanisme van de schakelaar.

Het onderhoudspersoneel sloot vervolgens de schakelaar en voerde elektrische energieopslag uit. Tijdens het energieopslagproces merkten ze dat de veer de energieopslag voltooide, maar de motor bleef lopen. Om te voorkomen dat de motor opnieuw zou uitbranden, openden ze onmiddellijk de schakelaar. Met de geladen veer testten ze herhaaldelijk de aan- en uitschakelstatus van de microschakelaar. De testresultaten toonden aan dat, ongeacht de status van de microschakelaar, de motorkring verbonden bleef. Verder onderzoek van de kring sloot de mogelijkheid van een parasitaire kring uit.

Bij het opnieuw uitvoeren van elektrische energieopslag, drukte het onderhoudspersoneel zachtjes met een schroevendraaier op de microschakelaar, en de motor stopte met lopen. Op basis hiervan concludeerden ze dat de microschakelaar beschadigd was. Het onderhoudspersoneel verving deze met een nieuwe originele fabrieksmicroschakelaar. Bij de eerste keer dat de motor na de vervanging werd gebruikt voor energieopslag, bleef de motor opnieuw lopen nadat de veer de energieopslag had voltooid. Het onderhoudspersoneel loosde de twee bevestigingschroeven van de microschakelaar, bracht de limiet schakelaar zo dicht mogelijk bij het tandwiel dat deze indrukt, en bevestigde deze vervolgens. Hierna keerde de elektrische energieopslagoperatie terug naar normaal.

Met inachtneming van het afhandelingsproces, kwamen de onderhoudspersoneel tot de volgende foutconclusie: wanneer de veer de energieopslag voltooide, werd de slag van het energieopslagmechanisme dat de microschakelaar indrukt, verminderd vanwege de kleine installatiemarge van de microschakelaar zelf en de ernstige slijtage van de indrukhoofd van de microschakelaar. De microschakelaar bevond zich in een kritieke "virtuele open" staat. Wanneer de schakelaar werd gesloten, brak de 220 V wisselspanning de lucht tussen de virtuele open punten van de contacten, waardoor de energieopslagkring werd verbonden en de motor bleef lopen. Bij het meten met de weerstandsgang van een multimeter na het openen van de schakelaar, was de batterijspanning van de multimeter relatief laag en niet genoeg om de opening te doorbreken. Daarom toonde de meting aan dat de microschakelaar in de open staat was.

 Tegenmaatregelen en suggesties

Voor dit type fout wordt aanbevolen de inspectie van dit type buitenschakelaar te versterken en ernstig versleten microschakelaars zo snel mogelijk te vervangen om motorenbrandongevallen te voorkomen. Momenteel ontbreekt het in het ontwerp van buitenschakelaars aan een mechanisme om het signaal voor energieopslag time-out te verbinden, en er is een gebrek aan monitoring voor abnormale energieopslagsituaties. Het wordt voorgesteld, wanneer de omstandigheden het toelaten, het signaal voor energieopslag time-out aan het achtergrondalarm systeem te verbinden.