Soorten en Algemene Foutanalyse van Hoogspanningschakelkasten

Typen en algemene foutanalyse van hoogspanningschakelkasten

Hoogspanningschakelkasten zijn cruciale elektrische apparatuur in energie-installaties. Verslechtering van de werking van chakelkasten is een van de belangrijkste oorzaken van storingen in energie-installaties. Wat zijn de meest voorkomende fouten in hoogspanningschakelkasten?

(1) Buitenshuis- en binnenshuis-types

Op basis van de installatie-omgeving kunnen hoogspanningschakelkasten worden ingedeeld als buitenshuis- of binnenshuis-types. Apparatuur met een spanning van 10 kV en lager wordt meestal binnenshuis geïnstalleerd. Afhankelijk van de primaire schakeling kunnen ze verder worden onderverdeeld in inkomend/uitgaand lijnschakelkasten, koppelschakelkasten, bussectieschakelkasten, enz.

Binnenshuis 10 kV inkomend/uitgaand schakelkasten bevatten meestal mini-olie of vacuümschakelaars. Deze schakelaars zijn doorgaans uitgerust met veer- of elektromagnetische bedieningsmechanismen, hoewel sommige handmatige of permanente-magneetbedieningsmechanismen gebruiken. Verschillende ontwerpen van schakelkasten verschillen sterk in structuur, wat direct invloed heeft op de selectie en installatie van sensoren.

(2) Vaste en uitschuifbare types

Op basis van gebruik en ontwerp kunnen hoogspanningschakelkasten worden verdeeld in vaste en uitschuifbare (draw-out) types. Traditioneel gezien gaven energiecentrales de voorkeur aan uitschuifbare schakelkasten voor stationsvoorzieningen, terwijl vaste types vaker werden gebruikt in nutsvoorzieningen.

Met de vooruitgang van technologie en de ontwikkeling van nieuwe producten evolueren traditionele praktijken. Bijvoorbeeld, de metalen beklede gepantserde uitschuifbare schakelkast ontstond uit vaste schakelkasten. Dit type heeft een volledig gesloten ontwerp met functioneel gescheiden compartimenten. Het biedt verbeterde veiligheid bij het bedienen, betere vergrendeling tegen foute bediening en eenvoudiger onderhoud, waardoor de betrouwbaarheid van de bedrijfsvoering sterk wordt verhoogd.

(3) Ontwikkeling van hoogspanningschakelkasten

In de afgelopen jaren, met de vooruitgang en wijdverspreide toepassing van compacte vacuümschakelaars, is de middengemonteerde schakelkast (ook bekend als "schakelkast met uitschuifbare eenheid gemonteerd in het middencompartiment") snel ontwikkeld als een nieuw type metalen beklede gepantserde uitschuifbare schakelkast.

Middengemonteerde schakelkasten bieden verschillende voordelen, waarvan de meest significante de miniaturisering van de uitschuifbare eenheid en gemechaniseerde productieprocessen zijn, waardoor een nauwkeurigere uitlijning tussen de trolley en de leidingrails mogelijk is. Sommige fabrikanten verschepen zelfs de schakelaar-trolley en -kast apart, waardoor eenvoudige plaatselijke assemblage en inbedrijfstelling met hoge betrouwbaarheid mogelijk is.

Vanwege de uitstekende wisselbaarheid worden deze schakelkasten minder beïnvloed door de nivellering van de vloer op de installatielocatie. Met hoge operationele betrouwbaarheid en gemakkelijk onderhoud wordt de middengemonteerde metalen beklede uitschuifbare schakelkast steeds vaker toegepast in energievoorzieningssystemen.

II. Algemene foutanalyse van hoogspanningschakelkasten

Fouten in hoogspanningschakelkasten ontstaan voornamelijk door problemen in isolatie, stroomgeleiding en mechanische systemen.

(1) Fouten in bediening of misbediening

Dit is het meest voorkomende type fout in hoogspanningschakelkasten en kan worden toegeschreven aan twee hoofdoorzaken:

• Mechanische fouten in het bedienings- en overbrengingssysteem, zoals mechanisme vastlopen, componentvervorming, verschuiving, of beschadiging; losse of vaste sluiting/uitschakelpluggen; gebroken of losse pennen; en greepfouten.

• Elektrische fouten in controle- en hulpkringcircuits, waaronder slecht contact in secundaire bedrading, losse terminals, foute bedrading, verbrande sluiting/uitschakelspoelen (door mechanisme vastlopen of defecte schakelaars), defecte hulpcontactors en fouten in de controlevoeding, sluitingcontactors of limietcontactors.

(2) Schakel- en sluitingsfouten

Deze fouten ontstaan uit de schakelaar zelf.

• Bij mini-olië schakelaars komen veelvoorkomende problemen voor, zoals olie spuiten tijdens kortsluiting, boogkamerbeschadiging, onvoldoende doorsnijvermogen en explosies tijdens sluiten.

• Bij vacuüm schakelaars komen typische fouten voor, zoals lekkage in de boogkamer of bel, verminderd vacuüm niveau, hersteken bij het schakelen van condensatorbanken en barsten in keramische buizen.

(3) Isolatiefouten

Isolatieprestaties moeten de verschillende spanningen die op de isolatie inwerken (inclusief normale werkspanning en tijdelijke overspanningen), beschermingsmaatregelen (zoals overspanningsbeveiligingen) en de diëlektrische sterkte van het isolatiemateriaal correct balanceren. Het doel is om een veilig, economisch en kosteneffectief ontwerp te bereiken.

Gemeenschappelijke isolatiefouten omvatten:

• Externe isolatieflitsover naar de grond

• Interne isolatieflitsover naar de grond

• Fase-naar-fase flitsover

• Bliksemoverspanningsinduceerde flitsover

• Flitsover, vervuiling flitsover, perforatie of explosie van porselein of condensatorbuisjes

• Flitsover van dragers

• Flitsover, perforatie of explosie van stroomtransformatoren (CT's)

• Porselein isolator breuk

(4) Stroomgeleidingsfouten

Bij spanningenniveaus van 7,2–12 kV worden stroomgeleidingsfouten voornamelijk veroorzaakt door slechte contacten bij de isolatiescheidingen (verbindingen), wat leidt tot oververhitting en smelten van de contacten.

(5) Externe krachten en andere fouten

Hieronder vallen fouten veroorzaakt door inslag van buitenaf, natuurlijke rampen, dierlijke kortsluitingen en andere onvoorspelbare externe of toevallige factoren.