Análisis Operativo y Estrategias de Mantenimiento para Interruptores de Línea de Alta Tensión en Sistemas Eléctricos
I. Análisis operativo
1.1 Alcance de la operación
Los interruptores de desconexión de alta tensión se clasifican en tipos de exterior e interior según su ubicación de instalación, y en configuraciones de tres polos o un solo polo según el número de polos. Durante la operación, se debe prestar atención cercana a la corriente y al voltaje de operación del interruptor.
Si el voltaje de operación excede el valor nominal, puede producirse una descarga dentro del aislador de porcelana. El grado de calentamiento está estrechamente relacionado con la corriente de operación y tiene un impacto significativo en si la estructura externa se deforma. Las regulaciones de operación en campo requieren que la temperatura de operación de los interruptores de desconexión se controle dentro de 70°C. Dado que no se instalan dispositivos de extinción de arco dedicados, la aplicación de interruptores de desconexión está inherentemente limitada. Sin embargo, pueden usarse en los siguientes escenarios:
Conectar o desconectar pararrayos sin fallas y transformadores de voltaje
Conectar o desconectar corrientes de barra a 220kV o menos, con aprobación del departamento de gestión de equipos;
Abrir o cerrar el interruptor de conexión a tierra del neutro de un transformador sin fallas;
Abrir o cerrar conductores desprovistos de carga con corriente inferior a 5A, y controlar la corriente de magnetización durante las operaciones de conmutación inferior a 2A para transformadores desprovistos de carga;
Abrir o cerrar corrientes de anillo de barra, sujeto a la aprobación de la autoridad de gestión de equipos;
Abrir o cerrar corrientes de anillo de potencial igual a 220kV o menos. Sin embargo, deben implementarse medidas para prevenir el salto accidental de los interruptores de circuito dentro del anillo.
1.2 Precauciones durante la operación
Nunca operar el interruptor de desconexión bajo carga (es decir, no energizar mientras se cambia);
Evitar cerrar el interruptor de conexión a tierra en un circuito vivo;
Estrictamente prohibido cambiar corrientes de falla o operar bajo condiciones de carga.
Si un interruptor de desconexión se opera erróneamente bajo carga, el operador debe revertir inmediatamente la dirección de la acción para extinguir el arco rápidamente y evitar más arcos. Antes de operar un interruptor de desconexión, asegúrese de que la energía de control del interruptor de circuito asociado esté conectada. Solo después de que el interruptor de circuito esté abierto, el interruptor de conexión a tierra desconectado, los cables de tierra removidos y el interruptor en posición abierta, se pueden realizar operaciones de conmutación.
Durante la energización, cierre primero el interruptor de desconexión del lado de la barra, luego el del lado de la carga. Durante la desenergización, invierta el orden. Para garantizar la seguridad del personal, se prefiere la operación remota. Si el control eléctrico remoto falla, se debe realizar la operación eléctrica local. Cuando ambas fallan, solo se puede realizar la operación manual después de seguir el procedimiento de desbloqueo y obtener la autorización adecuada.
Durante la operación, monitoree el sonido del mecanismo tradicional para detectar anomalías y confirme si se completa el recorrido completo. Además, preste mucha atención a si las tres fases operan de manera sincronizada y verifique cuidadosamente sus posiciones finales.
Al operar un interruptor de desconexión manualmente, use guantes aislantes. En días lluviosos, utilice varillas aislantes con protectores contra la lluvia y use botas aislantes. La operación manual debe ser rápida, pero se debe evitar el impacto excesivo cerca del final del recorrido. Después de cerrar, inspeccione la superficie de contacto para verificar su integridad. Al abrir manualmente, acelere rápidamente la extinción del arco una vez que la hoja se separe del contacto. Después de abrir, verifique el ángulo de separación para asegurarse de que cumpla con las especificaciones.
II. Estrategias de mantenimiento
Un interruptor de desconexión consta principalmente de los siguientes componentes: mecanismo de transmisión, sección de aislamiento, base de soporte, mecanismo de operación y partes conductoras. Los mecanismos de operación se categorizan en tipos accionados por energía y manuales. Los mecanismos accionados por energía incluyen tipos neumáticos, hidráulicos y eléctricos. El mantenimiento de los interruptores de desconexión debe abordar tanto los sistemas primarios como secundarios. Los procedimientos de mantenimiento específicos son los siguientes:
2.1 Mantenimiento del sistema primario
Primero, inspeccione la apariencia externa:
Verifique si las uniones del interruptor de hoja hacen un contacto ajustado y bueno;
Evalúe si hay quemaduras graves o dobleces;
Después de abrir el interruptor, observe los contactos con un telescopio para detectar oxidación, cambio de color, deformación o marcas de quemaduras;
Verifique si los aisladores de porcelana están limpios y libres de grietas, descargas coronales o descargas audibles;
Inspeccione las uniones de flange para detectar grietas;
Examine los tornillos para detectar corrosión o aflojamiento;
Verifique la posición correcta del interruptor de conexión a tierra;
Confirme la conexión segura de los conductores de bajada a tierra;
Asegúrese de que los interbloqueos mecánicos estén intactos;
Verifique los mecanismos de transmisión para detectar dobleces;
Inspeccione los componentes para detectar corrosión, aflojamiento o desprendimiento.
Lubrique regularmente el mecanismo de transmisión y aplique grasa industrial a los puntos de fricción periódicamente.
Segundo, monitoree de cerca la corriente y el voltaje de operación. Durante los períodos de carga máxima, mida la temperatura para asegurar que se mantenga dentro de los límites aceptables.
Tercero, realice inspecciones especiales en condiciones anormales:
En condiciones climáticas extremas, como tifones, verifique conexiones sueltas, hebras rotas, mal contacto o dispersión de hebras en las uniones terminales;
Busque objetos extraños en el interruptor;
En condiciones lluviosas o neblinosas, inspeccione los aisladores de porcelana para detectar flashover, descargas o corona;
Después de un salto por falla, verifique la posición del interruptor y busque signos de sobrecalentamiento en los contactos, deformación de componentes o uniones terminales sobrecalentadas.
2.2 Mantenimiento del sistema secundario
Al mantener el sistema secundario:
Primero, verifique la corrección de los diagramas de cableado secundario y confirme su cumplimiento con los requisitos de diseño. Verifique si faltan componentes, defectos de diseño o modificaciones locales no implementadas. Evalúe si son necesarias funciones de protección del motor e interbloqueos.
Segundo, realice una verificación en el sitio frente a los planos. Registre y reporte cualquier discrepancia. Estos dos pasos son fundamentales y críticos.
Tercero, realice el mantenimiento según los estándares:
Confirme que el sistema de interbloqueo "cinco-prevenção" (5P) esté correctamente implementado;
Asegúrese de que la energía de control y la energía del motor del interruptor de desconexión permanezcan desconectadas durante la operación;
Mantenga niveles de voltaje apropiados;
Asegúrese de que los terminales, especialmente los de uso frecuente, tengan un contacto confiable;
Inspeccione los fusibles y los dispositivos de protección de circuito para su integridad;
Verifique la funcionalidad de los botones y interruptores de apertura/cierre.
Cualquier problema identificado durante el mantenimiento debe resolverse de inmediato si es posible; de lo contrario, regístrelo para su resolución futura. Los operadores deben seguir los procedimientos establecidos para realizar inspecciones regulares, mantenimiento dinámico y monitoreo de estado para predecir el estado del equipo y permitir un mantenimiento científico y proactivo.
Además, refuerce la formación técnica del personal de mantenimiento para desarrollar habilidades múltiples, asegurando la detección y resolución oportuna de posibles defectos, lo que reduce las interrupciones no programadas. Invierta en investigación tecnológica, como la aplicación de nuevos materiales o la limpieza automática en vivo de aisladores de porcelana, para reducir aún más la probabilidad de fallos de los interruptores.
III. Conclusión
Los interruptores de desconexión son comunes en las operaciones de sistemas de potencia. Aunque su estructura es relativamente simple, su rendimiento operativo y las prácticas de mantenimiento implican considerable experiencia. Cualquier fallo en un interruptor de desconexión puede afectar significativamente la operación estable del sistema de potencia en su totalidad. Por lo tanto, es esencial establecer condiciones de operación favorables basadas en las condiciones reales del sitio, implementar estrategias de mantenimiento científicas y racionales, y sentar una base sólida para maximizar la fiabilidad funcional de estos dispositivos críticos.
