Análise Operacional e Estratexias de Mantemento para Interruptores de Alto Voltaxe en Sistemas Eléctricos

I. Análise operativa

1.1 Ámbito de funcionamento

Os interruptores de alta tensión clasificanse en tipos exteriores e interiores segundo o lugar de instalación, e en configuracións de tres polos ou polo único segundo o número de polos. Durante o funcionamento, debe prestarse atención ao corrente e á tensión de funcionamento do interruptor.

Se a tensión de funcionamento supera o valor nominal, pode producirse unha descarga dentro do aislante de porcelana. O grao de calentamento está estreitamente relacionado coa corrente de funcionamento e ten un impacto significativo na posible deformación da estrutura externa. As normas de funcionamento no campo requiren que a temperatura de funcionamento dos interruptores de manobra se controle dentro dos 70°C. Como non se instalan dispositivos específicos para extinguir o arco, a aplicación dos interruptores de manobra está inherentemente limitada. No entanto, poden utilizarse nos seguintes escenarios:

• Conectar ou desconectar pararrayos e transformadores de tensión sen fallos

• Conectar ou desconectar correntes de barras de 220kV ou inferior, con aprobación do departamento de xestión de equipos;

• Abrir ou pechar o interruptor de aterramento neutro dun transformador sen fallos;

• Abrir ou pechar conductores desocupados con corrente inferior a 5A, e controlar a corrente de magnetización durante as operacións de comutación inferior a 2A para transformadores desocupados;

• Abrir ou pechar correntes de lazo de barras, suxeito á aprobación da autoridade de xestión de equipos;

• Abrir ou pechar correntes de lazo de potencial igual a 220kV ou inferior. Pero deben implementarse medidas para evitar a activación accidental de interruptores de circuito dentro do lazo.

1.2 Precaucións durante o funcionamento

• Nunca opere o interruptor de manobra baixo carga (é dicir, non energice mentres cambia);

• Evite pechar o interruptor de aterramento nun circuito en vivo;

• Prohiba severamente a comutación de correntes de fallo ou o funcionamento baixo condicións de carga.

Se un interruptor de manobra se opera por erro baixo carga, o operador debe inmediatamente revertir a dirección da acción para extinguir o arco rapidamente e evitar unha descarga adicional. Antes de operar un interruptor de manobra, asegúrese de que a enerxía de control do interruptor de circuito asociado está engadida. Só despois de que o interruptor de circuito estea aberto, o interruptor de aterramento estea desligado, os cables de aterramento removidos e o interruptor estea na posición aberta, poden realizarse operacións de comutación.

Durante a energización, peche primeiro o interruptor de manobra do lado da barra, despois o interruptor de manobra do lado da carga. Durante a desenergización, invirta a secuencia. Para garantir a seguridade do persoal, prefírese a operación remota. Se o control eléctrico remoto falla, debe realizar a operación eléctrica local. Cando ambos fagan, só se pode realizar a operación manual despois de seguir o procedemento de desbloqueo e obter a autorización adecuada.

Durante o funcionamento, monitoree o sonido do mecanismo tradicional para detectar anormalidades e confirme se a carrera completa está completada. Ademais, preste atención especial a se todas as tres fases operan sincronicamente e verifique precisamente as súas posicións finais.

Ao operar un interruptor de manobra manualmente, use guantes aislantes. En tempo chuvioso, use varas aislantes con protectores contra a chuva e use botas aislantes. A operación manual debe ser rápida, pero evítense impactos excesivos próximos ao final da carrera. Despois de pechar, inspeccione a superficie de contacto para verificar a integridade. Ao abrir manualmente, acelere rapidamente a extinción do arco unha vez que a lâmina se separe do contacto. Despois de abrir, verifique o ángulo de separación para asegurar que cumpra as especificacións.

II. Estratexias de mantemento

Un interruptor de manobra compónese principalmente das seguintes partes: mecanismo de transmisión, sección de aislamento, base de soporte, mecanismo de operación e partes conductoras. Os mecanismos de operación clasifícanse en tipos accionados por enerxía e manuais. Os mecanismos accionados por enerxía inclúen tipos neumáticos, hidráulicos e eléctricos. O mantemento dos interruptores de manobra debe abordar tanto os sistemas primarios como secundarios. Os procedementos específicos de mantemento son os seguintes:

2.1 Mantemento do sistema primario

Primeiro, inspeccione a apariencia externa:

• Verifique se as articulacións do interruptor de cuchilla están ben unidas e en bo contacto;

• Evalúe a existencia de quemas graves ou flexións;

• Despois de abrir o interruptor, use un telescopio para observar os contactos en busca de oxidación, decoloración, deformación ou marcas de quema;

• Verifique se os aislantes de porcelana están limpos e libres de fisuras, descargas coronales ou descargas audibles;

• Inspeccione as flanges de aterramento en busca de fisuras;

• Examine os parafusos en busca de ferralla ou afloxo;

• Verifique a correcta posición do interruptor de aterramento;

• Confirme a conexión segura dos conductores de aterramento descendentes;

• Asegúrese de que os interlocks mecánicos están intactos;

• Comprobe os mecanismos de transmisión en busca de flexións;

• Inspeccione os componentes en busca de ferralla, afloxo ou desprendimento.

Lubrique regularmente o mecanismo de transmisión e aplique graxa industrial de grado a puntos de fricción periodicamente.

Segundo, monitoree de cerca a corrente e a tensión de funcionamento. Durante os períodos de máxima carga, mida a temperatura para asegurar que permanece dentro dos límites aceptables.

Terceiro, realice inspeccións especiais en condicións anormais:

• En condicións meteorolóxicas extremas como tifóns, comprobe as conexiones floxas, fios rotos, mal contacto ou dispersión de fios nas articulacións terminais;

• Busque obxectos estranhos no interruptor;

• En condicións de choiva ou neblina, inspeccione os aislantes de porcelana en busca de flashover, descargas ou corona;

• Despois dun salto de fallo, comprobe a posición do interruptor e busque signos de sobrecalentamento nos contactos, deformación de componentes ou articulacións terminais sobrecalentadas.

2.2 Mantemento do sistema secundario

Ao manter o sistema secundario:

• Primeiro, verifique a corrección dos diagramas de cableado secundário e confirme a conformidade cos requisitos de deseño. Comprobe se faltan componentes, erros de deseño ou modificacions locais non implementadas. Avalie se son necesarias as funcións de protección do motor e interbloqueo.

• Segundo, realice unha verificación no terreo comparando cos planos. Registre e informe de calquera discrepancia. Estes dous pasos son fundamentais e críticos.

• Terceiro, realize o mantemento segundo os estándares:

• Confirme que o sistema de interbloqueo "cinco-prevenção" (5P) está correctamente implementado;

• Asegúrese de que a enerxía de control e a enerxía do motor do interruptor permanezan desconectadas durante a operación;

• Mantenga niveis de voltaxe adecuados;

• Asegure un contacto fiable para os terminais, especialmente os que se usan frecuentemente;

• Inspeccione fusibles e dispositivos de protección de circuito para a integridade;

• Comprobe a funcionalidade dos botóns e interruptores de abrir/pechar.

Calquera problema identificado durante o mantemento debe ser resolto de inmediato, se é posible; caso contrario, rexístrelo para resolución futura. Os operadores deben seguir os procedementos establecidos para realizar inspeccións regulares, mantemento dinámico e monitorización de estado para predecir o estado do equipo e permitir un mantemento científico e proactivo.

Ademais, aumente a formación técnica do persoal de mantemento para desenvolver unha expertiza multihabilidade, asegurando a detección e resolución oportuna de posibles defectos, reducindo así as interrupcións non programadas. Invista en investigación tecnolóxica, como a aplicación de novos materiais ou a limpeza automática en directo de aislantes de porcelana, para reducir ainda máis a probabilidade de fallos nos interruptores.

III. Conclusión

Os interruptores de manobra son comúns nas operacións de sistemas de enerxía. Aínda que a súa estrutura é relativamente simple, o seu rendemento operativo e as prácticas de mantemento implican un considerable nivel de experiencia. Calquer fallo nun interruptor de manobra pode afectar significativamente a operación estable do sistema de enerxía en seu conxunto. Polo tanto, é esencial establecer condicións de funcionamento favorables baseadas nas condicións reais do terreo, implementar estratexias de mantemento científicas e racionais, e sentar unha sólida base para maximizar a fiabilidade funcional destes dispositivos críticos.