Typer och vanlig felanalys av högspänningsbrytare

Typer och vanliga felanalys av högspänningsväxlingsutrustning

Högspänningsväxlingsutrustning är en kritisk elektrisk enhet i elkraftsystem. Förvärring av växlingsutrustningsdrift är en av de huvudsakliga orsakerna till misslyckanden i elkraftsystem. Vilka är de vanliga felen i högspänningsväxlingsutrustning?

(1) Utomhus- och inomhusmodeller

Baserat på installationsmiljö kan högspänningsväxlingsutrustning indelas i utomhus- och inomhusmodeller. Utrustning som är räknad till 10 kV och under installeras mest inomhus. Enligt primära kretsinställningar kan de vidare kategoriseras som ingång/utgång växlingsutrustning, bindolje växlingsutrustning, bussektion växlingsutrustning, etc.

Inomhus 10 kV ingång/utgång växlingsutrustning innehåller vanligtvis minsta olja eller vakuumbrytare. Dessa brytare är vanligtvis utrustade med fjäder- eller elektromagnetiska drivmekanismer, även om vissa använder manuella eller permanentmagnetiska drivmekanismer. Olika växlingsutrustningsdesigner varierar betydligt i struktur, vilket direkt påverkar valet och installationen av sensorer.

(2) Fast och dragbar typ

Baserat på användning och design kan högspänningsväxlingsutrustning delas in i fast och dragbar (dragbar) typ. Historiskt sett föredrog kraftverk dragbar växlingsutrustning för stationsbetjäningsystem, medan fasta typer var mer vanliga i elnätsförsörjningssystem.

Med teknikutveckling och ny produktutveckling ändras traditionella praxis. Till exempel utvecklades den metallinkapslade pansrade dragbara växlingsutrustningen från fast typ. Denna typ har en fullständigt inkapslad design med funktionsmässigt separerade kompartement. Den erbjuder förbättrad driftsäkerhet, förbättrade skydd mot felaktig manipulation och lättare underhåll, vilket stort ökar driftsäkerheten.

(3) Utveckling av högspänningsväxlingsutrustning

Under de senaste åren, med framstegen och den breda användningen av kompakta vakuumbrytare, har midsituerad växlingsutrustning (även känd som "växlingsutrustning med dragbar enhet monterad i mittkompartementet") snabbt utvecklats som en ny typ av metallinkapslad pansrad dragbar växlingsutrustning.

Midsituerad växlingsutrustning erbjuder flera fördelar, den mest betydande är miniatyrisering av dragbar enhet och mekaniserade tillverkningsprocesser, vilket möjliggör mer exakt justering mellan vagn och ledare. Vissa tillverkare levererar till och med brytarvagnen och kabinen separat, vilket möjliggör enkel påplatsmontering och inrättning med hög tillförlitlighet.

På grund av utmärkt bytebarhet påverkas dessa växlingsutrustningar mindre av golvnivåering på installationsplatsen. Med hög driftsäkerhet och bekvämt underhåll används midsituerade metallbeklädda dragbara växlingsutrustningar alltmer i elförsörjningssystem.

II. Vanlig felanalys av högspänningsväxlingsutrustning

Felan i högspänningsväxlingsutrustning uppstår främst på grund av problem med isolering, strömledning och mekaniska system.

(1) Fel vid drift eller felaktig drift

Detta är den vanligaste typen av fel i högspänningsväxlingsutrustning och kan tillskrivas två huvudorsaker:

• Mekaniska fel i drivmekanismen och överföringssystemet, såsom mekanismens fastnat, komponentdeformation, förskjutning eller skada; lös eller fastslagen stängnings/trippningsstång; trasiga eller lösna pinnar; och låsfel.

• Elektriska fel i kontroll- och hjälpkretsar, inklusive dålig kontakt i sekundära kablar, lös kontakter, felaktig kablage, brända stängnings/trippningsspolar (på grund av mekanismens fastnat eller defekta växelswitchar), felaktiga hjälpswitchar och fel i kontrollströmförsörjningen, stängningskontakter eller gränsswitchar.

(2) Stängnings- och kopplingsfel

Dessa fel kommer från brytaren själv.

• I minimal-olje brytare är vanliga problem oljesprutning vid kortslut, bågekammarskador, otillräcklig brytkapacitet och explosioner vid stängning.

• I vakuum brytare är typiska fel läckage i bågekammaren eller bellows, sänkt vakuumnivå, återslag vid koppling av kondensatorbanker och sprickor i keramikrör.

(3) Isoleringsfel

Isoleringsprestanda måste korrekt balansera de olika spänningar som verkar på isoleringen (inklusive normal driftsspänning och transitoriska överspänningar), skyddsåtgärder (som överspänningsmotstånd) och dielektriska egenskaper hos isoleringsmaterial. Målet är att uppnå en säker, ekonomisk och kostnadseffektiv design.

Vanliga isoleringsfel inkluderar:

• Yttre isoleringsflashover till mark

• Inre isoleringsflashover till mark

• Fas-till-fas flashover

• Blitzöverspänningsinducerad flashover

• Flashover, smutsflashover, genombrott eller explosion av porcelan eller kondensatorbusar

• Flashover av stödstångar

• Flashover, genombrott eller explosion av strömmätare (CTs)

• Porcelanisolatorfraktur

(4) Strömbärande fel

Vid spänningsnivåer på 7,2–12 kV orsakas strömbärande fel huvudsakligen av dålig kontakt vid isoleringskopplingar (anslutningar), vilket leder till överhettning och smältning av kontakter.

(5) Externa krafter och andra fel

Detta inkluderar fel som orsakas av främmande föremåls påverkan, naturliga katastrofer, djurinducerade kortslut, och andra oväntade externa eller oavsiktliga faktorer.