Τύποι και Συνηθισμένη Ανάλυση Αδυναμίας Υψηλής Τάσης Switchgear

Τύποι και Συνηθισμένη Ανάλυση Σφαλμάτων Υψηλής Τάσης

Τα σκίζα πρόσχες υψηλής τάσης είναι ένα βασικό ηλεκτρικό συστηματικό στοιχείο. Η υποβάθμιση της λειτουργίας των σκίζων πρόσχες είναι μία από τις κύριες αιτίες των παραλείψεων στα συστήματα ενέργειας. Ποια είναι τα συνηθισμένα σφάλματα στα σκίζα πρόσχες υψηλής τάσης;

(1) Εξωτερικοί και Εσωτερικοί Τύποι

Βάσει του περιβάλλοντος εγκατάστασης, τα σκίζα πρόσχες υψηλής τάσης μπορούν να ταξινομηθούν ως εξωτερικοί ή εσωτερικοί τύποι. Τα εξοπλισματα με βαθμολογία 10 kV και κάτω εγκαταστάνται συνήθως εσωτερικά. Σύμφωνα με τις πρωτεύουσες διατάξεις κύκλων, μπορούν να χωρηθούν περαιτέρω ως εισερχόμενα/εξερχόμενα γραμμικά σκίζα πρόσχες, συνδετικά σκίζα πρόσχες, σκίζα πρόσχες τμήματος μπάρας κλπ.

Τα εσωτερικά 10 kV εισερχόμενα/εξερχόμενα σκίζα πρόσχες συνήθως φιλοξενούν ελάχιστη-λάδια ή κενό είδους σκίζα πρόσχες. Αυτά τα σκίζα πρόσχες είναι συνήθως εφοδιασμένα με ελατηριακά ή ηλεκτρομαγνητικά μηχανήματα λειτουργίας, αν και κάποια χρησιμοποιούν μηχανήματα λειτουργίας χειροκίνητα ή μόνιμα-μαγνητικά. Διάφορες σχεδιασμοί σκίζων πρόσχες διαφέρουν σημαντικά στη δομή, η οποία επηρεάζει άμεσα την επιλογή και εγκατάσταση αισθητήρων.

(2) Σταθεροί και Εξατομικευόμενοι Τύποι

Βάσει της χρήσης και σχεδιασμού, τα σκίζα πρόσχες υψηλής τάσης μπορούν να χωριστούν σε σταθερούς και εξατομικευόμενους (draw-out) τύπους. Ιστορικά, οι ηλεκτροπαραγωγοί προτιμούσαν εξατομικευόμενα σκίζα πρόσχες για τα συστήματα εφοδιασμού σταθμών, ενώ οι σταθεροί τύποι ήταν πιο κοινοί στα συστήματα εφοδιασμού δημόσιας ενέργειας.

Με την πρόοδο της τεχνολογίας και την ανάπτυξη νέων προϊόντων, οι παραδοσιακές πρακτικές εξελίσσονται. Για παράδειγμα, το μεταλλικό περιβλημένο εξατομικευόμενο σκίζα πρόσχες εξελίχθηκε από τα σταθερά σκίζα πρόσχες. Αυτός ο τύπος διαθέτει πλήρως περιβλημένη σχεδίαση με λειτουργικά χωρισμένες αίθουσες. Προσφέρει ενισχυμένη λειτουργική ασφάλεια, βελτιωμένες αντισυντεταγμένες προστασίες και ευκολότερη συντήρηση, αυξάνοντας σημαντικά τη λειτουργική αξιοπιστία.

(3) Ανάπτυξη Σκίζων Πρόσχες Υψηλής Τάσης

Τα τελευταία χρόνια, με την πρόοδο και την ευρεία χρήση συμπαγών κενό είδους σκίζων πρόσχες, το μεσαίου εγκατάστασης σκίζα πρόσχες (επίσης γνωστό ως "σκίζα πρόσχες με εξατομικευόμενη μονάδα που εγκαταστάται στο μεσαίο τμήμα") έχει αναπτυχθεί γρήγορα ως ένας νέος τύπος μεταλλικών περιβλημένων εξατομικευόμενων σκίζων πρόσχες.

Το μεσαίου εγκατάστασης σκίζα πρόσχες παρέχει πολλά πλεονεκτήματα, το πιο σημαντικό είναι η μικροσκοπικοποίηση της εξατομικευόμενης μονάδας και οι μηχανοποιημένες διαδικασίες κατασκευής, που επιτρέπουν πιο ακριβή συντονισμό μεταξύ του κάροτ και των οδηγών. Κάποιοι κατασκευαστές ακόμη και αποστέλλουν το κάροτ και το κάδο χωριστά, επιτρέποντας εύκολη εγκατάσταση και λειτουργία στο χώρο, με υψηλή αξιοπιστία.

Λόγω της εξαιρετικής ανταλλαγής, αυτά τα σκίζα πρόσχες επηρεάζονται λιγότερο από την επίπεδη εγκατάσταση στον χώρο. Με υψηλή λειτουργική αξιοπιστία και εύκολη συντήρηση, τα μεσαίου εγκατάστασης μεταλλικά περιβλημένα εξατομικευόμενα σκίζα πρόσχες είναι όλο και πιο δημοφιλή στα συστήματα εφοδιασμού.

II. Συνηθισμένη Ανάλυση Σφαλμάτων Σκίζων Πρόσχες Υψηλής Τάσης

Τα σφάλματα στα σκίζα πρόσχες υψηλής τάσης προέρχονται κυρίως από προβλήματα στην απομόνωση, την οδηγία ρεύματος και τα μηχανικά συστήματα.

(1) Αποτυχία Λειτουργίας ή Λάθος Λειτουργία

Αυτό είναι ο πιο συνηθισμένος τύπος σφάλματος στα σκίζα πρόσχες υψηλής τάσης και μπορεί να αποδοθεί σε δύο κύριες αιτίες:

• Μηχανικά σφάλματα στα μηχανήματα λειτουργίας και τα συστήματα μεταφοράς, όπως κατάληψη μηχανήματος, μεταμόρφωση, μετακίνηση ή κατάστροφη συσταδικών, ξεστραβισμένα ή κολλημένα πλάκες κλείσιμου/ανοίγματος, σπασμένα ή ξεστραβισμένα σταυρούχα, και αποτυχία των κλειδών.

• Ηλεκτρικά σφάλματα στα συστήματα ελέγχου και βοηθητικά, συμπεριλαμβανομένων των κακών επαφών στη δευτερεύουσα σύνδεση, ξεστραβισμένων τερματικών, λανθασμένης σύνδεσης, καεμένων κλείσιμου/ανοίγματος κύκλων (λόγω κατάληψης μηχανήματος ή καταστροφής επιλεκτικών στροφοίδων), αποτυχίας βοηθητικών στροφοίδων, και αποτυχίας της πηγής εφοδιασμού ελέγχου, των επαφών κλείσιμου, ή των ορίων στροφοίδων.

(2) Σφάλματα Κλείσιμου και Ανοίγματος

Αυτά τα σφάλματα προέρχονται από τον ίδιο τον διακόπτη.

• Στους διακόπτες με ελάχιστη λάδι, κοινά προβλήματα περιλαμβάνουν την αεροσκόπηση λάδιου κατά τη διάρκεια σύντομης σύνδεσης, κατάληψη της καμίνας τόξου, έλλειψη δυναμικής διακοπής, και εκρήξεις κατά τη διάρκεια κλείσιμου.

• Στους διακόπτες κενού, τυπικά σφάλματα περιλαμβάνουν την διαρροή στην καμίνα τόξου ή τον αντισεισμικό, μείωση της επίπεδου κενού, επανεμφάνιση κατά την κλήση καταναλωτικών τάξεων, και τριχία των κεραμικών αγωγών.

(3) Σφάλματα Απομόνωσης

Η απόδοση απομόνωσης πρέπει να ισορροπεί σωστά τις διάφορες τάσεις που ενεργούν στην απομόνωση (συμπεριλαμβανομένων της φυσικής λειτουργικής τάσης και των παρατάκτων υπερτάσεων), τα μέτρα προστασίας (όπως οι αντισημειώσεις), και την ηλεκτρική αντοχή του υλικού απομόνωσης. Το στόχο είναι να επιτευχθεί ένας ασφαλής, οικονομικός και κατάλληλος σχεδιασμός.

Κοινά σφάλματα απομόνωσης περιλαμβάνουν:

• Εξωτερική απομόνωση σε γη

• Εσωτερική απομόνωση σε γη

• Απομόνωση μεταξύ φάσεων

• Απομόνωση προκαλούμενη από υπερτάσεις καταιγίδων

• Απομόνωση, ρύπανση, διάρροη ή εκρήξη πορσελάνης ή καταναλωτικών βουστιών

• Απομόνωση στάχτων υποστήριξης

• Απομόνωση, διάρροη ή εκρήξη μετατροπέα ρεύματος (CTs)

• Κατάτμηση πορσελανών απομονωτών

(4) Σφάλματα Οδηγίας Ρεύματος

Σε επίπεδα τάσης 7.2–12 kV, τα σφάλματα οδηγίας ρεύματος προέρχονται κυρίως από κακή επαφή στα διαχωριστικά αποσυνδέσεις (συνδέσεις), που οδηγεί σε υπερθέρμανση και λιώση των επαφών.

(5) Εξωτερικές Δυνάμεις και Άλλα Σφάλματα

Περιλαμβάνουν σφάλματα που προκαλούνται από τύψεις αντικειμένων, φυσικές καταστροφές, σύντομες συνδέσεις που προκαλούνται από ζώα, και άλλες απροσδόκητες εξωτερικές ή τυχαίες παράμετρους.