Типове и обща анализ на дефекти на високонапреговата апаратура

Типове и често срещани дефекти на високонапрастната комутационна апаратура

Високонапрастната комутационна апаратура е ключово електрическо устройство в енергийните системи. Деградацията в работата на комутационната апаратура е една от основните причини за събивания в енергийните системи. Какви са често срещаните дефекти в високонапрастната комутационна апаратура?

(1) Видове за открито и затворено пространство

Според околната среда за монтаж, високонапрастната комутационна апаратура може да бъде класифицирана като за открито или затворено пространство. Оборудването с напрежение до 10 кV и под него най-често се инсталира в затворено пространство. Според конфигурациите на първичните вериги, то може да бъде допълнително категоризирано като входящо/изходящо линейно оборудване, свързващо масло оборудване, секциониращо оборудване на шина и т.н.

Затвореното 10 кV входящо/изходящо линейно оборудване обикновено съдържа минимално масло или вакуумни прекъсвачи. Тези прекъсвачи обикновено са оснащени с пружинни или електромагнитни механизми, въпреки че някои използват ръчни или перманентно-магнитни механизми. Различните конструкции на комутационната апаратура вариират значително по структура, което директно влияе на избора и инсталацията на сензори.

(2) Фиксиран и изтеглящ се типове

Според употребата и дизайна, високонапрастната комутационна апаратура може да бъде разделена на фиксиран и изтеглящ се (изваждащ се) типове. Исторически, електроцентрали предпочитаха изтеглящ се тип за станционните системи, докато фиксираните типове бяха по-общи в системите за доставка на енергия от електрохозяйства.

С прогреса на технологиите и развитието на нови продукти, традиционните практики се развиват. Например, металната облечена бронирана изтегляща се комутационна апаратура се е развила от фиксираните типове. Този тип разполага с напълно затворен дизайн с функционално разделени отделения. Предлага подобрена безопасност при експлоатация, подобрените противопомилкови блокирания и по-лесна поддръжка, което значително увеличава надеждността при експлоатация.

(3) Развитие на високонапрастната комутационна апаратура

През последните години, с напредъка и широкото разпространение на компактните вакуумни прекъсвачи, централно-разположената комутационна апаратура (също известна като "комутационна апаратура с изтеглящ се модул, разположен в средното отделение") бързо се развива като нов тип метална облечена бронирана изтегляща се комутационна апаратура.

Централно-разположената комутационна апаратура предлага няколко предимства, най-значителното от които е миниатюризирането на изтеглящия се модул и механизираните производствени процеси, които позволяват по-точно съвпадение между платформата и водещите релси. Някои производители дори изпращат платформата на прекъсвача и кабинета поотделно, позволявайки лесна сборка и пускане на място с висока надеждност.

Благодарение на отличната заменяемост, тези комутационни устройства са по-малко засегнати от равнинността на пода на място на инсталация. С висока оперативна надеждност и удобна поддръжка, централно-разположената метална облечена изтегляща се комутационна апаратура все повече се приема в системите за доставка на енергия.

II. Анализ на често срещаните дефекти на високонапрастната комутационна апаратура

Дефектите в високонапрастната комутационна апаратура в основата си произтичат от проблеми в изолацията, проводимостта на тока и механичните системи.

(1) Нефункциониране или грешна работа

Това е най-често срещаният тип дефект в високонапрастната комутационна апаратура и може да бъде приписано на две основни причини:

• Механични дефекти в механизма за управление и предаване, като закъсалия, деформация, преместване или повреда на компонентите; разслабени или закъсало движущи се плунджери за затваряне/разтваряне; счупени или разслабени чепи; и нефункциониране на задвижващите механизми.

• Електрични дефекти в контролния и вспомогателните вериги, включително слаб контакт в вторичните жици, разслабени терминали, грешно свързване, изгорели катушки за затваряне/разтваряне (в резултат на закъсалие на механизма или дефектни ключове за избор), дефектни вспомогателни ключове и нефункциониране на източника на контролно напрежение, контакторите за затваряне или крайни ключове.

(2) Дефекти при свързване и затваряне

Тези дефекти произтичат от самия прекъсвач.

• В прекъсвачите с минимално масло, често срещаните проблеми включват разпиляване на масло при краткосрочни замръзналости, повреда на дуговата камера, недостатъчен капацитет за прекъсване и взривяване при затваряне.

• В вакуумните прекъсвачи, типичните дефекти включват изтичане в дуговата камера или гънките, намалено вакуумно ниво, повторно запалване при свързване на кондензаторни банки и тръскане на керамичната тръба.

(3) Изолационни дефекти

Изолационните характеристики трябва правилно да балансират различните напрежения, действащи върху изолацията (включително нормалното работно напрежение и преходните перенапрежения), защитните мерки (като ограничителите на перенапреженията) и диелектричната способност на изолационния материал. Целта е да се постигне безопасен, икономичен и рентабилен дизайн.

Често срещаните изолационни дефекти включват:

• Надземно изолационно пробиване

• Подземно изолационно пробиване

• Фазно пробиване

• Пробиване, причинено от перенапрежение от мълния

• Пробиване, замърсяване, пробиване или експлозия на фарфорови или кондензаторни изолатори

• Пробиване на опорни стерженти

• Пробиване, пробиване или експлозия на токоизмервателни трансформатори (ТИТ)

• Пречупване на фарфорови изолатори

(4) Дефекти в проводимостта на тока

На напрежение 7.2–12 кV, дефекти в проводимостта на тока са главно причинени от слаб контакт при изолационните разединители (връзки), водещ до загряване и топене на контактите.

(5) Външни сили и други дефекти

Тези включват дефекти, причинени от удари от чужди предмети, природни бедствия, краткосрочности, причинени от животни, и други непредвидими външни или случайни фактори.