วงจรป้องกันภายนอก 10kV ไหม้และมอเตอร์เก็บพลังงานเสีย

คำอธิบายข้อผิดพลาด

ในสถานที่หนึ่งใช้ตัวตัดวงจรภายนอกแบบสุญญากาศรุ่น ZWG - 12 สำหรับตัวตัดวงจรแรงดัน 10kV ในช่วงวันที่ 29 กันยายน 2015 เมื่อพยายามปิดวงจรตัวตัดวงจรในสาย 172 Zhakou ทางไกล พบว่าการปิดวงจรทางไกลไม่สำเร็จ เมื่อพนักงานปฏิบัติงานมาถึงที่เกิดเหตุและตรวจสอบ พบเศษเหล็กกระจายอยู่บนพื้นใต้ตัวตัดวงจร เมื่อทำการเปิดวงจรตัวตัดวงจรด้วยมือ พบว่าฟังก์ชันเปิด-ปิดด้วยมือทำงานได้ปกติ แต่ตัวตัดวงจรไม่สามารถดำเนินการเก็บพลังงานไฟฟ้าได้ พนักงานบำรุงรักษารายงานข้อบกพร่องให้แผนกซ่อมบำรุงทราบ หลังจากพนักงานซ่อมบำรุงเปิดฝาครอบของตัวตัดวงจร พบกองเศษเหล็กเล็ก ๆ สะสมอยู่ที่ด้านล่างของกล่องกลไกตัวตัดวงจร และเฟืองเก็บพลังงานของกลไกสวิตช์เสื่อมสภาพอย่างมาก

การวิเคราะห์สาเหตุ

จากอาการข้อผิดพลาดที่มอเตอร์ไม่สามารถเก็บพลังงานไฟฟ้าได้ พนักงานซ่อมบำรุงคาดเดาว่าอาจมีปัญหาที่แหล่งจ่ายไฟให้มอเตอร์ แต่จากการวัดค่า ความสงสัยนี้ถูกยกเลิก เนื่องจากสภาพกลไกเก็บพลังงานที่เสื่อมสภาพที่ที่เกิดเหตุ พนักงานซ่อมบำรุงสรุปว่ามอเตอร์เก็บพลังงานไฟฟ้าไหม้เสียหาย ค่าความต้านทานวงจรขดลวดมอเตอร์ที่วัดได้ที่ที่เกิดเหตุคือ 247 MΩ ยืนยันว่ามอเตอร์ไหม้เสียหาย

สาเหตุของการไหม้เสียหายของมอเตอร์โดยทั่วไปมีสองกรณีคือ ข้อผิดพลาดทางกลไกและข้อผิดพลาดทางไฟฟ้า ข้อผิดพลาดทางกลไกหมายถึงการติดขัดของกลไกเก็บพลังงานของตัวตัดวงจร ทำให้มอเตอร์หยุดทำงานระหว่างกระบวนการเก็บพลังงาน ทำให้มอเตอร์ไหม้เสียหาย ในระบบไฟฟ้า บางตัวตัดวงจรไม่ได้รับการปิดวงจรเนื่องจากโหลดสูง ทำให้กลไกนิ่งอยู่นาน เกิดสนิมและฝุ่นสะสม ทำให้กลไกติดขัดอย่างรุนแรง เมื่อถึงระดับหนึ่ง แรงบิดที่มอเตอร์เก็บพลังงานผลิตออกมามากไม่เพียงพอที่จะเอาชนะแรงต้านของกลไก ทำให้มอเตอร์ไหม้เสียหาย

ข้อผิดพลาดทางไฟฟ้าเกิดขึ้นในวงจรมอเตอร์ เมื่อการเก็บพลังงานเสร็จสิ้น สวิตช์ขนาดเล็กที่เชื่อมต่ออยู่ในวงจรเก็บพลังงานไม่สามารถตัดวงจรได้ทันท่วงที มอเตอร์ยังคงทำงานต่อเนื่อง แต่เนื่องจากมีการขัดขวางโดยกริ่นเก็บพลังงาน มอเตอร์หยุดทำงานและไหม้เสียหายเนื่องจากความร้อนสูง

การแก้ไขข้อผิดพลาด

พนักงานซ่อมบำรุงนำมอเตอร์ออกจากตัวตัดวงจรในช่วงที่เตรียมไว้และเปลี่ยนมอเตอร์ที่ไหม้เสียหาย จากนั้นทำการเปิดวงจรด้วยมือ หลังจากกระบวนการเก็บพลังงาน พวกเขาวัดสวิตช์ขนาดเล็ก ผลวัดแสดงว่าตัวติดต่อสวิตช์ขนาดเล็กอยู่ในสถานะเปิด แสดงว่าทำงานปกติ เมื่อทำการทดสอบการเปิด-ปิดวงจร พบว่าไม่มีการติดขัดในกลไกเก็บพลังงานของตัวตัดวงจร

พนักงานซ่อมบำรุงปิดวงจรตัวตัดวงจรและทำการเก็บพลังงานด้วยไฟฟ้า ระหว่างกระบวนการเก็บพลังงาน พบว่าสปริงเก็บพลังงานแล้ว แต่มอเตอร์ยังคงทำงานต่อเนื่อง เพื่อป้องกันมอเตอร์ไหม้เสียหายอีก พนักงานซ่อมบำรุงเปิดวงจรตัวตัดวงจรทันที ขณะที่สปริงเก็บพลังงานอยู่ พวกเขาทดสอบสถานะเปิด-ปิดของสวิตช์ขนาดเล็กหลายครั้ง ผลทดสอบแสดงว่าไม่ว่าสวิตช์ขนาดเล็กจะอยู่ในสถานะใด วงจรมอเตอร์ยังคงเชื่อมต่ออยู่ การตรวจสอบวงจรเพิ่มเติมไม่พบวงจรขนาน

เมื่อทำการเก็บพลังงานด้วยไฟฟ้าอีกครั้ง พนักงานซ่อมบำรุงกดสวิตช์ขนาดเล็กเบา ๆ ด้วยไขควง มอเตอร์หยุดทำงาน จากนั้นพวกเขาสรุปว่าสวิตช์ขนาดเล็กเสียหาย พนักงานซ่อมบำรุงเปลี่ยนสวิตช์ขนาดเล็กใหม่ด้วยสวิตช์ขนาดเล็กของโรงงาน เมื่อมอเตอร์ใช้งานในการเก็บพลังงานครั้งแรกหลังจากเปลี่ยน พบว่ามอเตอร์ยังคงทำงานต่อเนื่องเมื่อสปริงเก็บพลังงานเสร็จสิ้น พนักงานซ่อมบำรุงคลายสกรูสองตัวที่ยึดสวิตช์ขนาดเล็ก ย้ายสวิตช์ขนาดเล็กให้ใกล้กับเฟืองที่กดมันมากที่สุด จากนั้นทำการยึด หลังจากนั้น การทำงานเก็บพลังงานด้วยไฟฟ้ากลับสู่ภาวะปกติ

จากการแก้ไขปัญหา พนักงานซ่อมบำรุงสรุปว่า เมื่อสปริงเก็บพลังงานเสร็จสิ้น เนื่องจากระยะติดตั้งของสวิตช์ขนาดเล็กเองมีน้อยและหัวกดสวิตช์ขนาดเล็กเสื่อมสภาพ ระยะการกดสวิตช์ขนาดเล็กโดยกลไกเก็บพลังงานลดลง สวิตช์ขนาดเล็กอยู่ในสถานะ "เปิดเสมือน" เมื่อตัวตัดวงจรปิด กระแสไฟฟ้า AC 220 V ทำลายอากาศระหว่างจุดติดต่อที่เปิดเสมือน เชื่อมต่อวงจรเก็บพลังงาน มอเตอร์ทำงานต่อเนื่อง เมื่อวัดด้วยโหมดความต้านทานของมัลติมิเตอร์หลังจากเปิดวงจร แรงดันแบตเตอรี่ของมัลติมิเตอร์ต่ำเกินกว่าจะทำลายช่องว่าง ดังนั้น ผลวัดแสดงว่าสวิตช์ขนาดเล็กอยู่ในสถานะเปิด

มาตรการและข้อเสนอแนะ

สำหรับข้อผิดพลาดประเภทนี้ แนะนำให้ตรวจเช็คตัวตัดวงจรภายนอกประเภทนี้ให้มากขึ้นและเปลี่ยนสวิตช์ขนาดเล็กที่เสื่อมสภาพอย่างรุนแรงโดยเร็วที่สุด เพื่อป้องกันการไหม้เสียหายของมอเตอร์ ในปัจจุบัน การออกแบบตัวตัดวงจรภายนอกขาดกลไกในการเชื่อมต่อสัญญาณการเก็บพลังงานเกินเวลา และขาดการตรวจสอบสถานะการเก็บพลังงานที่ผิดปกติ ขอแนะนำให้เชื่อมต่อสัญญาณการเก็บพลังงานเกินเวลากับระบบแจ้งเตือนหลังบ้านเมื่อมีโอกาส