Analisi Operativa e Strategie di Manutenzione per Interruttori Ad Alta Tensione nei Sistemi Elettrici
I. Analisi Operativa
1.1 Ambito di operazione
Gli interruttori di disconnessione ad alta tensione sono classificati in tipi da esterno e da interno in base al luogo di installazione, e in configurazioni a tre poli o a polo singolo in base al numero di poli. Durante l'operazione, è necessario prestare attenzione alla corrente e alla tensione di funzionamento dell'interruttore.
Se la tensione di funzionamento supera il valore nominale, può verificarsi una scarica all'interno del isolatore in porcellana. Il grado di riscaldamento è strettamente correlato alla corrente di funzionamento e ha un impatto significativo sulla deformazione della struttura esterna. Le normative operative sul campo richiedono che la temperatura di funzionamento degli interruttori di disconnessione sia controllata entro 70°C. Poiché non sono installati dispositivi di spegnimento specifici, l'applicazione degli interruttori di disconnessione è intrinsecamente limitata. Tuttavia, possono essere utilizzati nei seguenti scenari:
Connessione o disconnessione di parafulmini e trasformatori di tensione senza guasti
Connessione o disconnessione di correnti di barra fino a 220kV, con l'approvazione del dipartimento di gestione delle apparecchiature;
Apertura o chiusura dell'interruttore di messa a terra di un trasformatore senza guasti;
Apertura o chiusura di conduttori vuoti con corrente inferiore a 5A, e controllo della corrente di magnetizzazione durante le operazioni di commutazione inferiore a 2A per trasformatori vuoti;
Apertura o chiusura di correnti di anello di barra, soggette all'approvazione dell'autorità di gestione delle apparecchiature;
Apertura o chiusura di correnti di anello di potenziale fino a 220kV. Tuttavia, devono essere implementate misure per prevenire lo scatto accidentale degli interruttori all'interno dell'anello.
1.2 Precauzioni durante l'operazione
Non operare mai l'interruttore sotto carico (cioè, non energizzare durante la commutazione);
Prevenire la chiusura dell'interruttore di messa a terra su un circuito alimentato;
Proibire rigorosamente la commutazione di correnti di guasto o l'operazione sotto carico.
Se un interruttore di disconnessione viene accidentalmente operato sotto carico, l'operatore deve immediatamente invertire la direzione dell'azione per spegnere rapidamente l'arco e prevenire ulteriori archi. Prima di operare un interruttore di disconnessione, assicurarsi che l'alimentazione di controllo dell'interruttore associato sia attiva. Solo dopo che l'interruttore è aperto, l'interruttore di messa a terra è disconnesso, i cavi di messa a terra sono rimossi e l'interruttore è in posizione aperta, possono essere eseguite le operazioni di commutazione.
Durante l'energizzazione, chiudere prima l'interruttore di disconnessione lato barra, poi l'interruttore di disconnessione lato carico. Durante la de-energizzazione, invertire la sequenza. Per garantire la sicurezza del personale, si preferisce l'operazione remota. Se il controllo elettrico remoto fallisce, si deve eseguire l'operazione elettrica locale. Se entrambi falliscono, l'operazione manuale può essere eseguita solo dopo aver seguito la procedura di sblocco e ottenuto l'autorizzazione appropriata.
Durante l'operazione, monitorare il suono del meccanismo tradizionale per anomalie e confermare se lo stroke completo è stato completato. Inoltre, prestare attenzione a che tutte e tre le fasi operino sincronamente e verificare accuratamente le loro posizioni finali.
Quando si opera manualmente un interruttore di disconnessione, indossare guanti isolanti. In caso di pioggia, utilizzare bacchette isolate con protezioni antipioggia e indossare stivali isolanti. L'operazione manuale dovrebbe essere rapida, ma si deve evitare un impatto eccessivo vicino alla fine dello stroke. Dopo la chiusura, ispezionare la superficie di contatto per la sua integrità. Quando si apre manualmente, accelerare rapidamente l'estinzione dell'arco una volta che la lama si separa dal contatto. Dopo l'apertura, controllare l'angolo di separazione per assicurarsi che rispetti le specifiche.
II. Strategie di Manutenzione
Un interruttore di disconnessione è composto principalmente dai seguenti componenti: meccanismo di trasmissione, sezione isolante, base di supporto, meccanismo di operazione e parti conduttrici. I meccanismi di operazione sono categorizzati in tipo a motore e tipo manuale. I meccanismi a motore includono tipi pneumatici, idraulici ed elettrici. La manutenzione degli interruttori di disconnessione dovrebbe affrontare sia i sistemi primari che secondari. Le procedure di manutenzione specifiche sono le seguenti:
2.1 Manutenzione del Sistema Primario
In primo luogo, ispezionare l'aspetto esterno:
Verificare se le giunzioni del coltello fanno un contatto stretto e buono;
Valutare la presenza di bruciature o piegature gravi;
Dopo l'apertura dell'interruttore, utilizzare un telescopio per osservare i contatti per ossidazione, cambiamenti di colore, deformazioni o tracce di bruciatura;
Verificare se gli isolatori in porcellana sono puliti e privi di crepe, scariche di corona o scariche udibili;
Ispezionare il terreno del flange per crepe;
Esaminare i bulloni per ruggine o allentamento;
Verificare la posizione corretta dell'interruttore di messa a terra;
Confermare la connessione sicura dei conduttori di messa a terra;
Assicurarsi che i blocchi meccanici siano intatti;
Controllare i meccanismi di trasmissione per piegature;
Ispezionare i componenti per ruggine, allentamento o distacco.
Lubrificare regolarmente il meccanismo di trasmissione e applicare periodicamente grasso industriale ai punti di attrito.
In secondo luogo, monitorare attentamente la corrente e la tensione di funzionamento. Durante i periodi di carico massimo, misurare la temperatura per assicurarsi che rimanga entro limiti accettabili.
In terzo luogo, eseguire ispezioni speciali in condizioni anomale:
In condizioni meteorologiche estreme come tifoni, controllare per connessioni allentate, fili rotti, contatti poveri o dispersione di fili alle giunzioni terminali;
Cercare oggetti estranei sull'interruttore;
In condizioni di pioggia o nebbia, ispezionare gli isolatori in porcellana per flashover, scariche o corona;
Dopo un trip di guasto, controllare la posizione dell'interruttore e cercare segni di sovraccarico sui contatti, deformazione dei componenti o giunzioni terminali sovraccaricate.
2.2 Manutenzione del Sistema Secondario
Durante la manutenzione del sistema secondario:
In primo luogo, verificare la correttezza dei diagrammi di cablaggio secondario e confermare la conformità con i requisiti di progettazione. Controllare per componenti mancanti, difetti di progettazione o modifiche locali non implementate. Valutare se sono necessarie funzioni di protezione del motore e di blocco incrociato.
In secondo luogo, eseguire una verifica sul posto rispetto ai disegni. Registrare e segnalare eventuali discrepanze. Questi due passaggi sono fondamentali e critici.
In terzo luogo, eseguire la manutenzione secondo standard:
Confermare che il sistema di blocco "cinque-prevenzioni" (5P) sia implementato correttamente;
Assicurarsi che l'alimentazione di controllo e l'alimentazione del motore per l'interruttore di disconnessione rimangano disconnesse durante l'operazione;
Mantenere livelli di tensione appropriati;
Assicurarsi che i terminali abbiano un contatto affidabile, soprattutto quelli frequentemente utilizzati;
Ispezionare fusibili e dispositivi di protezione del circuito per l'integrità;
Verificare la funzionalità dei pulsanti e degli interruttori di apertura/chiusura.
Qualsiasi problema identificato durante la manutenzione deve essere risolto immediatamente, se possibile; altrimenti, registrarlo per una futura risoluzione. Gli operatori devono seguire le procedure stabilite per eseguire ispezioni regolari, manutenzione dinamica e monitoraggio delle condizioni per prevedere lo stato delle apparecchiature e abilitare una manutenzione scientifica e proattiva.
Inoltre, migliorare la formazione tecnica del personale di manutenzione per sviluppare competenze multi-skill, garantendo la rilevazione e la risoluzione tempestive di potenziali difetti, riducendo così le interruzioni impreviste. Investire nella ricerca tecnologica, come l'applicazione di nuovi materiali o la pulizia automatica in vivo degli isolatori in porcellana, per ulteriormente ridurre la probabilità di guasti degli interruttori.
III. Conclusione
Gli interruttori di disconnessione sono comuni nelle operazioni dei sistemi di potenza. Anche se la loro struttura è relativamente semplice, le prestazioni operative e le pratiche di manutenzione coinvolgono una considerevole competenza. Qualsiasi malfunzionamento di un interruttore di disconnessione può avere un impatto significativo sulla stabilità dell'intero sistema di potenza. Pertanto, è essenziale stabilire condizioni operative favorevoli in base alle condizioni effettive del sito, implementare strategie di manutenzione scientifiche e razionali, e gettare le basi per massimizzare l'affidabilità funzionale di questi dispositivi critici.
