Phân tích hoạt động và chiến lược bảo trì cho công tắc cách ly điện áp cao trong hệ thống điện

I. Phân tích vận hành

1.1 Phạm vi vận hành

Nếu điện áp hoạt động vượt quá giá trị định mức, có thể xảy ra phóng điện bên trong sứ cách điện. Mức độ sinh nhiệt có liên quan chặt chẽ đến dòng điện hoạt động và có ảnh hưởng đáng kể đến việc biến dạng của cấu trúc bên ngoài. Qui định vận hành thực tế yêu cầu rằng nhiệt độ hoạt động của cầu dao cách ly phải được kiểm soát dưới 70°C. Do không có thiết bị dập hồ quang chuyên dụng, ứng dụng của cầu dao cách ly có hạn chế cố hữu. Tuy nhiên, chúng có thể được sử dụng trong các tình huống sau:

• Kết nối hoặc ngắt cầu sét và biến áp đo điện áp không có lỗi

• Kết nối hoặc ngắt dòng điện busbar ở 220kV hoặc thấp hơn, với sự phê duyệt của bộ phận quản lý thiết bị;

• Mở hoặc đóng công tắc nối đất của biến áp không có lỗi;

• Mở hoặc đóng dây dẫn không tải với dòng điện dưới 5A, và kiểm soát dòng từ hóa dưới 2A cho biến áp không tải khi chuyển mạch;

• Mở hoặc đóng dòng vòng busbar, với sự phê duyệt của cơ quan quản lý thiết bị;

• Mở hoặc đóng dòng vòng đẳng điện ở 220kV hoặc thấp hơn. Tuy nhiên, phải thực hiện các biện pháp để ngăn chặn sự nhảy đột ngột của cầu chì trong vòng.

1.2 Lưu ý trong quá trình vận hành

• Không bao giờ vận hành cầu dao cách ly dưới tải (tức là, không cấp điện trong khi chuyển mạch);

• Ngăn ngừa việc đóng công tắc nối đất vào mạch có điện;

• Cấm tuyệt đối chuyển mạch dòng điện lỗi hoặc vận hành dưới tải.

Nếu cầu dao cách ly được vận hành sai lầm dưới tải, người vận hành phải ngay lập tức đảo ngược hướng vận hành để dập hồ quang nhanh chóng và ngăn chặn sự phát triển của hồ quang. Trước khi vận hành cầu dao cách ly, đảm bảo nguồn điện điều khiển của cầu chì liên quan đã được cấp. Chỉ sau khi cầu chì đã mở, công tắc nối đất đã được ngắt, dây nối đất đã được tháo bỏ, và cầu chì ở vị trí mở, mới có thể thực hiện các thao tác chuyển mạch.

Trong quá trình cấp điện, đóng cầu dao cách ly phía busbar trước, sau đó là cầu dao cách ly phía tải. Trong quá trình ngắt điện, đảo ngược thứ tự. Để đảm bảo an toàn cho nhân viên, nên ưu tiên vận hành từ xa. Nếu điều khiển điện từ xa không hoạt động, hãy thực hiện vận hành điện cục bộ. Khi cả hai đều không hoạt động, chỉ được thực hiện vận hành bằng tay sau khi tuân thủ quy trình mở khóa và nhận được sự phê duyệt thích hợp.

Trong quá trình vận hành, giám sát âm thanh của cơ cấu truyền thống để phát hiện bất thường và xác nhận liệu hành trình đầy đủ có hoàn thành hay không. Ngoài ra, cần chú ý xem tất cả ba pha có hoạt động đồng bộ hay không và chính xác xác minh vị trí cuối cùng của chúng.

Khi vận hành bằng tay cầu dao cách ly, hãy đeo găng tay cách điện. Trong thời tiết mưa, hãy sử dụng thanh cách điện có màng chắn mưa và mang giày cách điện. Vận hành bằng tay nên nhanh chóng, nhưng tránh va chạm quá mạnh gần cuối hành trình. Sau khi đóng, kiểm tra bề mặt tiếp xúc để đảm bảo tính toàn vẹn. Khi mở bằng tay, tăng tốc dập hồ quang ngay khi lưỡi dao tách khỏi tiếp điểm. Sau khi mở, kiểm tra góc tách để đảm bảo nó phù hợp với tiêu chuẩn.

II. Chiến lược bảo trì

Cầu dao cách ly chủ yếu bao gồm các thành phần sau: cơ cấu truyền động, phần cách điện, đế đỡ, cơ cấu điều khiển và phần dẫn điện. Các cơ cấu điều khiển được phân loại thành loại dùng sức và loại dùng điện. Cơ cấu dùng điện bao gồm các loại khí nén, thủy lực và điện. Bảo trì cầu dao cách ly cần giải quyết cả hệ thống chính và phụ. Các quy trình bảo trì cụ thể như sau:

2.1 Bảo trì hệ thống chính

Đầu tiên, kiểm tra ngoại hình bên ngoài:

• Kiểm tra xem các khớp của lưỡi dao có tiếp xúc chắc chắn và tốt không;

• Đánh giá xem có cháy nổ hoặc cong vênh nghiêm trọng không;

• Sau khi mở cầu dao, sử dụng kính viễn vọng để quan sát các tiếp điểm có bị oxy hóa, đổi màu, biến dạng hoặc dấu hiệu cháy không;

• Kiểm tra xem sứ cách điện có sạch sẽ, không nứt, không phóng điện do corona hoặc tiếng kêu do phóng điện;

• Kiểm tra xem flange nối đất có nứt không;

• Kiểm tra vít có bị gỉ hoặc lỏng lẻo không;

• Xác nhận vị trí chính xác của công tắc nối đất;

• Xác nhận kết nối chắc chắn của dây dẫn nối đất;

• Đảm bảo các khóa cơ khí vẫn còn nguyên vẹn;

• Kiểm tra cơ cấu truyền động có bị cong không;

• Kiểm tra các bộ phận có bị gỉ, lỏng lẻo hoặc rơi rớt không.

Bôi trơn cơ cấu truyền động định kỳ và bôi mỡ công nghiệp vào các điểm ma sát định kỳ.

Thứ hai, theo dõi chặt chẽ dòng điện và điện áp hoạt động. Trong giai đoạn tải cao, đo nhiệt độ để đảm bảo nó nằm trong giới hạn chấp nhận được.

Thứ ba, thực hiện các cuộc kiểm tra đặc biệt trong điều kiện bất thường:

• Trong thời tiết cực đoan như bão, kiểm tra xem có các mối nối lỏng, sợi dây đứt, tiếp xúc kém hoặc sợi dây phân tán tại các mối nối đầu cuối không;

• Tìm kiếm vật lạ trên cầu dao;

• Trong thời tiết mưa hoặc sương mù, kiểm tra sứ cách điện có hiện tượng phóng điện, phóng điện hoặc corona không;

• Sau khi có sự cố nhảy đột ngột, kiểm tra vị trí của cầu dao và tìm kiếm dấu hiệu quá nhiệt tại các tiếp điểm, biến dạng của các bộ phận hoặc các mối nối đầu cuối bị quá nhiệt.

2.2 Bảo trì hệ thống phụ

Khi bảo trì hệ thống phụ:

• Đầu tiên, xác minh tính chính xác của sơ đồ dây thứ cấp và xác nhận tuân thủ yêu cầu thiết kế. Kiểm tra xem có thiếu hụt các thành phần, lỗi thiết kế hoặc sửa đổi địa phương chưa được thực hiện. Đánh giá xem chức năng bảo vệ và liên khóa động cơ có cần thiết không.

• Thứ hai, tiến hành xác minh trực tiếp so với bản vẽ. Ghi lại và báo cáo bất kỳ sự khác biệt nào. Hai bước này là cơ bản và quan trọng.

• Thứ ba, thực hiện bảo trì theo tiêu chuẩn:

• Xác nhận hệ thống liên khóa "năm phòng" (5P) được thực hiện đúng;

• Đảm bảo nguồn điện điều khiển và nguồn điện động cơ của cầu dao cách ly được ngắt trong quá trình vận hành;

• Duy trì mức điện áp phù hợp;

• Đảm bảo tiếp xúc tin cậy cho các đầu cuối, đặc biệt là những đầu cuối được sử dụng thường xuyên;

• Kiểm tra các thiết bị bảo vệ và thiết bị bảo vệ mạch có nguyên vẹn không;

• Kiểm tra chức năng của các nút nhấn và công tắc đóng/mở.

Bất kỳ vấn đề nào được phát hiện trong quá trình bảo trì nên được giải quyết ngay lập tức nếu có thể; nếu không, ghi lại để giải quyết sau. Người vận hành phải tuân theo các quy trình đã được thiết lập để thực hiện các cuộc kiểm tra định kỳ, bảo dưỡng động và theo dõi trạng thái để dự đoán tình trạng thiết bị và thực hiện bảo dưỡng khoa học, chủ động.

Ngoài ra, nâng cao đào tạo kỹ thuật cho nhân viên bảo trì để phát triển kỹ năng đa dạng, đảm bảo phát hiện và giải quyết kịp thời các khuyết tật tiềm ẩn, từ đó giảm thiểu thời gian ngừng máy không mong muốn. Đầu tư vào nghiên cứu công nghệ—như áp dụng các vật liệu mới hoặc làm sạch tự động sứ cách điện—để giảm thiểu khả năng hỏng hóc của cầu dao.

III. Kết luận

Cầu dao cách ly thường được thấy trong các hoạt động hệ thống điện. Mặc dù cấu trúc của chúng tương đối đơn giản, nhưng hiệu suất vận hành và các thực hành bảo trì đòi hỏi kiến thức chuyên môn đáng kể. Bất kỳ sự cố nào trong cầu dao cách ly đều có thể ảnh hưởng đáng kể đến hoạt động ổn định của toàn bộ hệ thống điện. Do đó, rất quan trọng để thiết lập các điều kiện vận hành thuận lợi dựa trên điều kiện thực tế, thực hiện các chiến lược bảo trì khoa học và hợp lý, và xây dựng nền tảng vững chắc để tối đa hóa độ tin cậy chức năng của các thiết bị quan trọng này.