Tipos e Análise Común de Fallos de Equipamentos de Manobra de Alta Tensión
Tipos e Análise Común de Fallos nos Equipamentos de Manobra de Alta Tensión
Os equipamentos de manobra de alta tensión son dispositivos eléctricos críticos nos sistemas de enerxía. A degradación do funcionamento destes equipamentos é unha das principais causas de fallos nos sistemas de enerxía. Cales son os fallos comúns nos equipamentos de manobra de alta tensión?
(1) Tipos Exteriores e Interiores
Segundo o entorno de instalación, os equipamentos de manobra de alta tensión poden clasificarse como exteriores ou interiores. O equipo calificado a 10 kV e inferior está maioritariamente instalado en interiores. De acordo coas configuracións do circuito primario, poden classificarse ademais como equipamentos de manobra de entrada/saída, equipamentos de manobra de enlace, equipamentos de manobra de sección de barras, etc.
Os equipamentos de manobra de entrada/saída de 10 kV en interiores xeralmente albergan interruptores de mínimo óleo ou de vacío. Estes interruptores suelen estar equipados con mecanismos de molla ou electromagnéticos, aínda que algúns usan mecanismos manuais ou de imán permanente. As diferentes deseños de equipamentos de manobra variar significativamente na estrutura, o que afecta directamente á selección e instalación dos sensores.
(2) Tipos Fixos e Extraíbles
Segundo o uso e deseño, os equipamentos de manobra de alta tensión poden dividirse en tipos fixos e extraíbles. Históricamente, as centrais eléctricas preferían os equipamentos de manobra extraíbles para os sistemas de servizo da estación, mentres que os tipos fixos eran máis comúns nos sistemas de abastecemento de enerxía pública.
Con avances tecnolóxicos e o desenvolvemento de novos produtos, as prácticas tradicionais están evolucionando. Por exemplo, o equipamento de manobra extraíbel blindado metálico evolucionou a partir dos equipamentos de manobra fixos. Este tipo presenta un deseño totalmente pechado con compartimentos funcionalmente separados. Ofrece unha seguridade operativa mellorada, interbloqueos contra malas operacións mellorados e unha manutención máis sinxela, aumentando enormemente a fiabilidade operativa.
(3) Desenvolvemento dos Equipamentos de Manobra de Alta Tensión
Nos últimos anos, coa avanzada e uso xeneralizado dos interruptores de vacío compactos, o equipamento de manobra montado no medio (tamén coñecido como "equipamento de manobra con unidade extraíbel montada no compartimento central") desenvolveuse rapidamente como un novo tipo de equipamento de manobra extraíbel blindado metálico.
O equipamento de manobra montado no medio ofrece varias vantaxes, a máis significativa sendo a miniaturización da unidade extraíbel e os procesos de fabricación mecanizada, que permiten unha alineación máis precisa entre o carretón e as guías. Algúns fabricantes incluso envían o carretón do interruptor e o armario por separado, permitindo unha montaxe e puesta en marcha fáciles no sitio con alta fiabilidade.
Debido á excelente intercambiabilidade, estas unidades de manobra son menos afectadas polo nivelado do chan no lugar de instalación. Con alta fiabilidade operativa e manutención conveniente, o equipamento de manobra extraíbel blindado metálico montado no medio está sendo adoptado cada vez máis nos sistemas de abastecemento de enerxía.
II. Análise Común de Fallos nos Equipamentos de Manobra de Alta Tensión
Os fallos nos equipamentos de manobra de alta tensión provén principalmente de problemas na aislación, na conducción de corrente e nos sistemas mecánicos.
(1) Fallo de Operación ou Maloperación
Este é o tipo de fallo máis común nos equipamentos de manobra de alta tensión e pode atribuírse a dúas causas principais:
Fallos mecánicos no mecanismo e sistema de transmisión, como bloqueo do mecanismo, deformación, desprazamento ou danos de componentes; plunger de cierre/tripulación sueltos ou atascados; pines rotos ou sueltos; e falla do pestillo.
Fallos eléctricos nos circuitos de control e auxiliares, incluíndo contacto deficiente no cableado secundario, terminais sueltos, cableado incorrecto, bobinas de cierre/tripulación quemadas (debido ao bloqueo do mecanismo ou interruptores selectores defectuosos), fallos nos interruptores auxiliares y fallos na alimentación de control, contactores de cierre ou interruptores de fin de carrera.
(2) Fallos de Conmutación e Cierre
Estes fallos orixinanse do propio interruptor.
Nos interruptores de mínimo óleo, os problemas comúns inclúen a proxección de óleo durante curtos circuitos, danos na cámara de arco, capacidade de interrupción insuficiente e explosións durante o cierre.
Nos interruptores de vacío, os fallos típicos inclúen fuga na cámara de arco ou acordeón, redución do nivel de vacío, reestablecementos ao conmutar bancos de condensadores e rachaduras no tubo cerámico.
(3) Fallos de Aislación
O rendemento da aislación debe equilibrar adecuadamente as varias voltaxes que actúan sobre a aislación (incluíndo a voltagem normal de operación e as sobretensiones transitórias), as medidas protectoras (como pararrayos) e a resistencia dieléctrica do material aislante. O obxectivo é lograr un deseño seguro, económico e eficaz en termos de custos.
Os fallos de aislación comúns inclúen:
Flashover externo ao chao
Flashover interno ao chao
Flashover entre fases
Flashover inducido por sobretensión de raio
Flashover, flashover de contaminación, punteo ou explosión de embornais de porcelana ou condensadores
Flashover de varas de soporte
Flashover, punteo ou explosión de transformadores de corrente (TC)
Fractura de aisladores de porcelana
(4) Fallos de Conducción de Corrente
A niveis de tensión de 7.2–12 kV, os fallos de conducción de corrente son principalmente causados por un mal contacto nas desconexións de aislación (unións), levando a un sobrecalentamento e fusión dos contactos.
(5) Forzas Externas e Outros Fallos
Estes inclúen fallos causados por impactos de obxectos estranhos, desastres naturais, cortocircuitos provocados por animais e outros factores externos ou accidentais imprevisibles.
