Tipus i Anàlisi Comuna de Faltes dels Aparats d'Alta Tensió

Tipus i Anàlisi de les Faltes Comunes en Equipament d'Alta Tensió

L'equipament d'alta tensió és un dispositiu elèctric crític en els sistemes d'energia. La deterioració en el funcionament d'aquest equipament és una de les causes principals de les falles dels sistemes d'energia. Quines són les faltes més comunes en l'equipament d'alta tensió?

(1) Tipus Exterior i Interior

Segons l'entorn d'instal·lació, l'equipament d'alta tensió es pot classificar com a exterior o interior. L'equips amb una tensió nominal de 10 kV i menys es col·loquen generalment en interiors. Segons la configuració del circuit primari, es poden categoritzar com a equips d'entrada/sortida, equips de connexió, equips de secció de bus, etc.

Els equips d'entrada/sortida de 10 kV interiors solen contenir interrumpidors d'oli mínim o a buit. Aquests interrumpidors sovint estan dotats de mecanismes d'operació de ressort o electromagnètics, encara que alguns utilitzen mecanismes manuals o de magneta permanent. El disseny diferent d'aquests equips varia significativament en la seva estructura, el que afecta directament la selecció i instal·lació dels sensors.

(2) Tipus Fix i Extraïble

Segons l'ús i el disseny, l'equipament d'alta tensió es pot dividir en tipus fix i extraïble (amovible). Històricament, les centrals elèctriques preferien l'equipament extraïble per als sistemes de servei de la central, mentre que els tipus fixos eren més comuns en els sistemes d'abastiment d'energia.

Amb l'avance tecnològic i el desenvolupament de nous productes, les pràctiques tradicionals estan evolucionant. Per exemple, l'equipament extraïble blindat metàl·lic va evolucionar des de l'equipament fix. Aquest tipus presenta un disseny totalment tancat amb compartiments funcionalment separats. Ofereix una seguretat operativa millorada, mecanismes d'interbloqueig més eficients i una manteniment més fàcil, augmentant considerablement la fiabilitat operativa.

(3) Desenvolupament de l'Equipament d'Alta Tensió

En els últims anys, amb l'avance i l'ús generalitzat dels interrumpidors a buit compactes, l'equipament de mitja alçada (també conegut com a "equipament amb unitat extraïble muntada en el compartiment central") ha evolucionat ràpidament com un nou tipus d'equipament extraïble blindat metàl·lic.

L'equipament de mitja alçada ofereix diverses avantatges, el més significatiu és la miniaturització de la unitat extraïble i els processos de fabricació mecanitzats, que permeten una alineació més precisa entre el carretó i les guies. Algunes fabricants fins i tot envien el carretó de l'interrumpidor i l'armari separatament, facilitant l'assemblatge i la puesta en marxa in situ amb alta fiabilitat.

Gràcies a la excel·lent intercanviabilitat, aquests equips són menys afectats pel nivell del terra al lloc d'instal·lació. Amb una alta fiabilitat operativa i un manteniment convenient, l'equipament extraïble blindat metàl·lic de mitja alçada es va adoptant cada vegada més en els sistemes d'abastiment d'energia.

II. Anàlisi de les Faltes Comunes en l'Equipament d'Alta Tensió

Les faltes en l'equipament d'alta tensió provenen principalment de problemes en l'aislament, la conducció de corrent i els sistemes mecànics.

(1) Falta d'Operació o Malfuncionament

Aquesta és la falla més comuna en l'equipament d'alta tensió i es pot atribuir a dues causes principals:

• Faltes mecàniques en el mecanisme d'operació i el sistema de transmissió, com ara aturades del mecanisme, deformacions, desplaçaments o danys dels components; plaques de tancament/obertura suaus o bloquejades; pinxes trencades o suaus; i falla del llaví.

• Faltes elèctriques en els circuits de control i auxiliars, incloent-hi contactes defectuosos en els cables secundaris, terminals suaus, cablagem incorrecta, bobines de tancament/obertura cremades (a causa de l'aturada del mecanisme o interruptors selectius defectuosos), commutadors auxiliars defectuosos i fallides en la font d'alimentació de control, contactors de tancament o interruptors de límit.

(2) Faltes de Commutació i Tancament

Aquestes faltes provienen del propi interrumpidor.

• En els interrumpidors d'oli mínim, els problemes comuns inclouen l'escopetada d'oli durant els curts circuits, el daño de la cambra d'arc, capacitat de ruptura insuficient i explosions durant el tancament.

• En els interrumpidors a buit, les faltes típiques inclouen filtracions en la cambra d'arc o campanes, reducció del nivell de buit, restabliment quan es connecten bancs de condensadors i creixement de tubs ceràmics.

(3) Falles d'Aislat

El rendiment de l'aislat ha de balançar adequadament les diferents tensions que actuen sobre l'aislat (incloent-hi la tensió d'operació normal i les sobretensions transitòries), les mesures de protecció (com ara els parafulmers) i la resistència dielèctrica del material aislat. L'objectiu és assolir un disseny segur, econòmic i eficient.

Les falles d'aislat comunes inclouen:

• Flashover extern a terra

• Flashover intern a terra

• Flashover entre fases

• Flashover induït per sobretensió de raig

• Flashover, flashover de contaminació, perforació o explosió de consoladores o condensadors

• Flashover de barres de suport

• Flashover, perforació o explosió de transformadors de corrent (CTs)

• Fractura d'aislants de porcellana

(4) Falles de Conducció de Corrent

En tensions de 7.2–12 kV, les falles de conducció de corrent són principalment causades per un mal contacte en els desconectadors d'isolació (unions), provocant sobrecalentament i fusió dels contactes.

(5) Forces Externes i Altres Falles

Aquestes inclouen falles causades per impactes d'objectes estranys, desastres naturals, curts circuits causats per animals i altres factors externs o accidentals imprevisibles.