Análise Operacional e Estratégias de Manutenção para Chaves Seccionadoras de Alta Tensão em Sistemas Elétricos

I. Análise Operacional

1.1 Escopo de Operação

Os disjuntores de alta tensão são classificados em tipos para instalação externa e interna, com base na localização, e em configurações de três polos ou um polo, de acordo com o número de polos. Durante a operação, é necessário prestar atenção à corrente e à tensão de operação do disjuntor.

Se a tensão de operação exceder o valor nominal, pode ocorrer descarga dentro do isolador de porcelana. O grau de aquecimento está intimamente relacionado à corrente de operação e tem um impacto significativo na deformação da estrutura externa. As regulamentações de campo exigem que a temperatura de operação dos disjuntores seja controlada dentro de 70°C. Como não são instalados dispositivos específicos de extinção de arco, a aplicação de disjuntores é intrinsecamente limitada. No entanto, eles podem ser usados nos seguintes cenários:

• Conectar ou desconectar pararaios e transformadores de tensão sem falhas

• Conectar ou desconectar correntes de barramento de 220kV ou inferior, com aprovação do departamento de gerenciamento de equipamentos;

• Abrir ou fechar o disjuntor de aterramento neutro de um transformador sem falhas;

• Abrir ou fechar condutores desenergizados com corrente abaixo de 5A, e controlar a corrente de magnetização durante as operações de comutação abaixo de 2A para transformadores desenergizados;

• Abrir ou fechar correntes de anel de barramento, sujeito à aprovação da autoridade de gerenciamento de equipamentos;

• Abrir ou fechar correntes de anel de potencial igual de 220kV ou inferior. No entanto, medidas devem ser implementadas para evitar o disparo acidental de disjuntores no anel.

1.2 Precauções Durante a Operação

• Nunca opere o disjuntor sob carga (ou seja, não energize durante a comutação);

• Previna o fechamento do disjuntor de aterramento em um circuito energizado;

• Proíba a comutação de correntes de falha ou a operação sob condições de carga.

Se um disjuntor for operado acidentalmente sob carga, o operador deve imediatamente inverter a direção da ação para extinguir o arco rapidamente e prevenir arcos adicionais. Antes de operar um disjuntor, certifique-se de que a energia de controle do disjuntor associado esteja engajada. Apenas após o disjuntor estar aberto, o disjuntor de aterramento desconectado, os fios de aterramento removidos e o disjuntor na posição aberta, as operações de comutação podem ser realizadas.

Durante a energização, feche primeiro o disjuntor do lado da barra, depois o disjuntor do lado da carga. Durante a desenergização, inverta a sequência. Para garantir a segurança das pessoas, a operação remota é preferível. Se o controle elétrico remoto falhar, a operação elétrica local deve ser realizada. Quando ambos falharem, a operação manual pode ser realizada apenas após seguir o procedimento de desbloqueio e obter a autorização adequada.

Durante a operação, monitore o som do mecanismo tradicional para anomalias e confirme se o curso completo foi concluído. Além disso, preste atenção se todas as três fases operam sincronizadamente e verifique cuidadosamente suas posições finais.

Ao operar manualmente um disjuntor, use luvas isolantes. Em dias chuvosos, use varas isolantes com protetores de chuva e calce botas isolantes. A operação manual deve ser rápida, mas evite impactos excessivos perto do final do curso. Após o fechamento, inspecione a superfície de contato para integridade. Ao abrir manualmente, acelere rapidamente a extinção do arco assim que a lâmina se separar do contato. Após a abertura, verifique o ângulo de separação para garantir que atenda às especificações.

II. Estratégias de Manutenção

Um disjuntor consiste principalmente nos seguintes componentes: mecanismo de transmissão, seção de isolamento, base de suporte, mecanismo de operação e partes condutoras. Os mecanismos de operação são categorizados em motorizados e manuais. Mecanismos motorizados incluem pneumáticos, hidráulicos e elétricos. A manutenção de disjuntores deve abordar tanto os sistemas primário quanto secundário. Procedimentos de manutenção específicos são os seguintes:

2.1 Manutenção do Sistema Primário

Primeiro, inspecione a aparência externa:

• Verifique se as juntas do disjuntor fazem contato apertado e bom;

• Avalie a presença de queimaduras graves ou dobramentos;

• Após abrir o disjuntor, use um telescópio para observar contatos para oxidação, descoloração, deformação ou marcas de queimadura;

• Verifique se os isoladores de porcelana estão limpos e livres de rachaduras, descargas de coroa ou descargas audíveis;

• Inspecione o aterramento de flanges para rachaduras;

• Examine parafusos para ferrugem ou afrouxamento;

• Verifique a posição correta do disjuntor de aterramento;

• Confirme a conexão segura dos condutores de aterramento descendentes;

• Garanta que os intertravamentos mecânicos estejam intactos;

• Verifique os mecanismos de transmissão para dobramentos;

• Inspecione componentes para ferrugem, afrouxamento ou desprendimento.

Lubrifique regularmente o mecanismo de transmissão e aplique graxa industrial nos pontos de atrito periodicamente.

Segundo, monitore de perto a corrente e a tensão de operação. Durante períodos de carga máxima, meça a temperatura para garantir que permaneça dentro dos limites aceitáveis.

Terceiro, realize inspeções especiais em condições anormais:

• Em condições climáticas extremas, como tufões, verifique conexões soltas, fios partidos, contato ruim ou dispersão de fios nas juntas terminais;

• Procure objetos estranhos no disjuntor;

• Em condições de chuva ou neblina, inspecione os isoladores de porcelana para flashover, descargas ou corona;

• Após uma interrupção de falha, verifique a posição do disjuntor e procure sinais de superaquecimento nos contatos, deformação de componentes ou juntas terminais superaquecidas.

2.2 Manutenção do Sistema Secundário

Ao manter o sistema secundário:

• Primeiro, verifique a correção dos diagramas de fiação secundária e confirme a conformidade com os requisitos de design. Verifique a ausência de componentes, defeitos de design ou modificações locais não implementadas. Avalie se as funções de proteção do motor e intertravamento são necessárias.

• Segundo, realize uma verificação no local em comparação com os desenhos. Registre e relatar quaisquer discrepâncias. Essas duas etapas são fundamentais e críticas.

• Terceiro, realize a manutenção conforme os padrões:

• Confirme que o sistema de intertravamento "cinco-prevenções" (5P) está implementado corretamente;

• Garanta que a energia de controle e a energia do motor do disjuntor permaneçam desconectadas durante a operação;

• Mantenha níveis de tensão apropriados;

• Garanta contato confiável para terminais, especialmente os frequentemente utilizados;

• Inspeção de fusíveis e dispositivos de proteção de circuito para integridade;

• Verifique a funcionalidade dos botões e interruptores de abertura/fechamento.

Quaisquer problemas identificados durante a manutenção devem ser resolvidos imediatamente, se possível; caso contrário, registre-os para resolução futura. Os operadores devem seguir procedimentos estabelecidos para realizar inspeções regulares, manutenção dinâmica e monitoramento de condições para prever o estado do equipamento e permitir a manutenção científica e proativa.

Além disso, aprimore o treinamento técnico da equipe de manutenção para desenvolver competências multifuncionais, garantindo a detecção e resolução oportuna de possíveis defeitos, reduzindo assim interrupções não programadas. Investir em pesquisa tecnológica, como a aplicação de novos materiais ou a limpeza automática ao vivo de isoladores de porcelana, para reduzir ainda mais a probabilidade de falhas de disjuntores.

III. Conclusão

Disjuntores são comumente vistos nas operações de sistemas de energia. Embora sua estrutura seja relativamente simples, seu desempenho operacional e práticas de manutenção envolvem considerável expertise. Qualquer falha em um disjuntor pode impactar significativamente a operação estável do sistema de energia como um todo. Portanto, é essencial estabelecer condições de operação favoráveis com base nas condições reais do local, implementar estratégias de manutenção científicas e racionais, e estabelecer uma base sólida para maximizar a confiabilidade funcional desses dispositivos críticos.