Driftsanalyse og vedligeholdelsesstrategier for højspændingsafbrydere i kraftsystemer

I. Driftanalyse

1.1 Driftsområde

Højspændingsafskærmere er inddelt i udendørs- og indendørstyper baseret på installationssted, og i trepol- eller enkelpol-konfigurationer ifølge antallet af poler. Under drift skal der nøje overvåges skærmens driftsstrøm og -spænding.

Hvis driftsspændingen overstiger den tilladte værdi, kan der opstå en udslipning i porcelænsisolatoren. Opvarmningsgraden hænger tæt sammen med driftsstrømmen og har en betydelig indvirkning på, om den eksterne struktur fordeformeres. Feltoperationsregler kræver, at temperaturen hos afskærmere holdes under 70°C. Da der ikke er installeret dedikerede bueudslukningsenheder, er anvendelsen af afskærmere i sig selv begrænset. De kan dog bruges i følgende situationer:

• Tilslutning eller frakobling af fejlfri lynnedslagere og spændingsoverførere

• Tilslutning eller frakobling af busbarstrømme på 220 kV eller lavere, med godkendelse fra udstyrshåndteringssektoren;

• Åbning eller lukning af neutral jordforbindelsen for en fejlfri transformer;

• Åbning eller lukning af ubelasted ledninger med strøm under 5 A, og kontrol af magnetiseringsstrøm under 2 A for ubelasted transformatorer;

• Åbning eller lukning af busbarloopstrømme, med godkendelse fra udstyrshåndteringsmyndigheden;

• Åbning eller lukning af potentialelig loopstrømme på 220 kV eller lavere. Der skal imidlertid træffes foranstaltninger for at forhindre uforudset løsning af kredsløbsbrydere i loopet.

1.2 Forsigtighedsregler under drift

• Operér aldrig skærm under belastning (dvs. energiswitching under belastning);

• Forebygg lukning af jordforbindelsen til et livekredsløb;

• Forbud mod switching af fejlstrømme eller drift under belastning.

Hvis en afskærmere ved fejl bliver opereret under belastning, skal operatøren umiddelbart vendre handlingens retning for hurtigt at slukke buen og forhindre yderligere bueoptræden. Før operation af en afskærmere, skal det sikres, at den associerede kredsløbsbryderkontrolstrøm er aktiveret. Kun når kredsløbsbryderen er åben, jordforbindelsen er frakoblet, jordledningen fjernet, og bryderen er i åben position, kan switchingoperationer udføres.

Under energiforsyning skal busbar-side isolatoren først lukkes, derefter last-side isolatoren. Under energifjernelse skal sekvensen være omvendt. For at sikre personale-sikkerhed foretrækkes fjernstyring. Hvis fjernstyring mislykkes, skal lokal elektrisk operation udføres. Hvis begge mislykkes, kan manuelt operation kun udføres efter at have fulgt låsningproceduren og fået passende godkendelse.

Under drift skal lyden fra den traditionelle mekanisme overvåges for anomalier, og det skal bekræftes, om den fulde slaglængde er gennemført. Desuden skal der tages nære hensyn til, om alle tre faser opererer synkront, og deres endelige positioner skal præcist verificeres.

Når man opererer en afskærmere manuelt, skal der bruges isolerede hansker. I regnvejr skal der bruges isolerende stave med regnskyld og der skal bærer isolerede støvler. Manuell operation skal være hurtig, men der skal undgås overdreven påvirkning nær slutningen af slaglængden. Efter lukning skal kontaktfladen inspiceres for integritet. Når man manuelt åbner, skal buen hurtigt slukkes, når bladen adskilles fra kontakten. Efter åbning skal separationsvinklen kontrolleres for at sikre, at den opfylder specifikationerne.

II. Vedligeholdelsesstrategier

En afskærmere består hovedsagelig af følgende komponenter: transmissionsmekanisme, isoleringssektion, understøttelsesbase, operationsmekanisme og ledeksematerialer. Operationsmekanismer er inddelt i motor-drevne og manuelle typer. Motor-drevne mekanismer inkluderer pneumatisk, hydraulisk og elektrisk. Vedligeholdelse af afskærmere skal adressere både primære og sekundære systemer. Specifikke vedligeholdelsesprocedurer er som følger:

2.1 Vedligeholdelse af primært system

Først skal den ydre udseende inspiceres:

• Kontroller, om knivskærmekontaktene er tæt og godt i kontakt;

• Vurder for alvorlig brænding eller bøjning;

• Efter at have åbnet skærm, brug et teleskop til at observere kontakter for oksidering, farveændring, deformation eller brændemærker;

• Kontroller, om porcelænsisolatorer er rene og fri for sprækker, koronaudslip eller hørbare udslip;

• Inspekter flansjeforbinding for sprækker;

• Undersøg skruer for rust eller løshed;

• Bekræft korrekt placering af jordforbindelsen;

• Bekræft sikker forbindelse af jordledninger;

• Sikr, at mekaniske interlocks er intakte;

• Kontroller transmissionsmekanismer for bøjning;

• Inspekter komponenter for rust, løshed eller afvikling.

Smør transmissionsmekanismen regelmæssigt og anvend industrielt smørgrejer til friktionspunkter periodisk.

Andet, overvåg nøje driftsstrøm og -spænding. Under peakbelastningsperioder, mål temperatur for at sikre, at den forbliver inden for acceptable grænser.

Tredje, udfør specialinspektioner under anormale forhold:

• Under ekstreme vejrforhold som orkaner, kontroller for løse forbindelser, brudte strande, dårlig kontakt eller strandeudbredelse ved terminalforbindelser;

• Søg efter fremmedlegemer på skærm;

• Under regn eller tåge, kontroller porcelænsisolatorer for flashover, udslip eller korona;

• Efter en fejltræk, kontroller skærmens position og søg efter tegn på overophedning ved kontakter, komponentdeformation eller overophedning ved terminalforbindelser.

2.2 Vedligeholdelse af sekundært system

Når man vedligeholder sekundært system:

• Først, bekræft korrekthed af sekundære kablingsdiagrammer og bekræft overensstemmelse med designkrav. Kontroller for manglende komponenter, designfejl eller ikke-implementerede lokale ændringer. Vurder, om motorens beskyttelse og interlock-funktioner er nødvendige.

• Andet, foretag en stedfortrædende verifikation mod tegninger. Registrer og rapporter eventuelle afvigelser. Disse to trin er grundlæggende og kritiske.

• Tredje, udfør vedligeholdelse ifølge standarder:

• Bekræft, at "fem-forsvar" (5P) interlock-systemet er korrekt implementeret;

• Sikr, at styrestrøm og motorkraft for isolatoren forbliver afbrudt under drift;

• Oprethold passende spændingsniveauer;

• Sikr, at kontakter er pålidelige, især ofte anvendte;

• Inspekter sikringer og kredsløbsbeskyttelsesenheder for integritet;

• Kontroller funktionaliteten af åbn/luk knapper og switcher.

Enhver identificeret problem under vedligeholdelse skal behandles umiddelbart, hvis muligt; ellers skal de registreres til fremtidig løsning. Operatører skal følge etablerede procedurer for at udføre regelmæssige inspektioner, dynamisk vedligeholdelse og tilstandsovervågning for at forudsige udstyrsstatus og muliggøre videnskabelig, proaktiv vedligeholdelse.

Yderligere, forbedr teknisk uddannelse af vedligeholdelsespersonale for at udvikle flerfaglige ekspertise, der sikrer tidlig opdagelse og løsning af potentielle defekter, hvilket reducerer uforudsete nedbrud. Investér i teknologisk forskning – såsom anvendelse af nye materialer eller automatiseret levende rengøring af porcelænsisolatorer – for at yderligere reducere sandsynligheden for skærmefejl.

III. Konklusion

Afskærmere ses ofte i drift af strømsystemer. Selvom deres struktur er relativt simpel, involverer deres driftsyttring og vedligeholdelsespraksisser betydelig ekspertise. Enhver fejl i en afskærmere kan betydeligt påvirke den stabile drift af hele strømsystemet. Derfor er det afgørende at etablere gunstige driftsbetingelser baseret på faktiske lokalforskellige betingelser, implementere videnskabelige og rationale vedligeholdelsesstrategier, og lægge en solid grund for at maksimere funktionel pålidelighed af disse vigtige enheder.