ประเภทและวิเคราะห์ปัญหาทั่วไปของอุปกรณ์สวิตช์ไฟฟ้าแรงสูง

ประเภทและการวิเคราะห์ปัญหาทั่วไปของอุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูง

อุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูงเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สำคัญในระบบพลังงานไฟฟ้า การเสื่อมสภาพของการทำงานของอุปกรณ์สวิตช์เป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของความผิดปกติในระบบพลังงานไฟฟ้า แล้วปัญหาทั่วไปในอุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูงคืออะไรบ้าง?

(1) ประเภทกลางแจ้งและภายในอาคาร

ตามสภาพแวดล้อมการติดตั้ง อุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูงสามารถแบ่งออกเป็นประเภทกลางแจ้งและภายในอาคาร อุปกรณ์ที่มีระดับแรงดัน 10 กิโลโวลต์หรือน้อยกว่าส่วนใหญ่จะติดตั้งภายในอาคาร ตามการกำหนดวงจรหลัก สามารถแบ่งย่อยได้เป็นอุปกรณ์สวิตช์สายเข้า/ออก อุปกรณ์สวิตช์เชื่อมโยง อุปกรณ์สวิตช์ส่วนแบ่งบัส และอื่น ๆ

อุปกรณ์สวิตช์สายเข้า/ออก 10 กิโลโวลต์ภายในอาคารโดยทั่วไปจะประกอบด้วยเบรกเกอร์ใช้น้ำมันน้อยหรือเบรกเกอร์สุญญากาศ เบรกเกอร์เหล่านี้มักจะมีกลไกการทำงานแบบสปริงหรือแม่เหล็กไฟฟ้า แต่บางแห่งอาจใช้กลไกการทำงานด้วยมือหรือแม่เหล็กถาวร โครงสร้างของอุปกรณ์สวิตช์ที่แตกต่างกันมีผลต่อการเลือกและติดตั้งเซ็นเซอร์อย่างมาก

(2) ประเภทคงที่และสามารถดึงออกได้

ตามการใช้งานและการออกแบบ อุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูงสามารถแบ่งออกเป็นประเภทคงที่และสามารถดึงออกได้ ในอดีตโรงไฟฟ้ามักจะเลือกใช้อุปกรณ์สวิตช์ที่สามารถดึงออกได้สำหรับระบบบริการสถานี ในขณะที่ประเภทคงที่มักจะพบมากในระบบจ่ายไฟฟ้าสาธารณะ

ด้วยการพัฒนาทางเทคโนโลยีและการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ แนวทางปฏิบัติแบบดั้งเดิมกำลังเปลี่ยนแปลง เช่น อุปกรณ์สวิตช์ที่สามารถดึงออกได้แบบมีฝาปิดโลหะได้พัฒนามาจากอุปกรณ์สวิตช์ประเภทคงที่ ประเภทนี้มีการออกแบบที่ปิดสนิทและมีช่องแยกการทำงาน ทำให้มีความปลอดภัยในการทำงานเพิ่มขึ้น มีระบบป้องกันการผิดพลาดที่ดีขึ้น และบำรุงรักษาง่ายขึ้น ทำให้ความน่าเชื่อถือในการทำงานเพิ่มขึ้นอย่างมาก

(3) การพัฒนาของอุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูง

ในระยะหลัง ด้วยการพัฒนาและการใช้งานอย่างแพร่หลายของเบรกเกอร์สุญญากาศขนาดกะทัดรัด อุปกรณ์สวิตช์ที่ติดตั้งกลาง (หรือเรียกว่า "อุปกรณ์สวิตช์ที่สามารถดึงออกได้ติดตั้งในช่องกลาง") ได้พัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นอุปกรณ์สวิตช์ที่สามารถดึงออกได้แบบมีฝาปิดโลหะชนิดใหม่

อุปกรณ์สวิตช์ที่ติดตั้งกลางมีข้อดีหลายประการ โดยเฉพาะการย่อขนาดของอุปกรณ์ที่สามารถดึงออกได้และการผลิตด้วยกระบวนการกลไก ซึ่งทำให้สามารถจัดตำแหน่งระหว่างรถเข็นและรางนำได้อย่างแม่นยำมากขึ้น บางผู้ผลิตยังส่งมอบรถเข็นเบรกเกอร์และตู้แยกกัน เพื่อให้สามารถติดตั้งและทดสอบบนไซต์ได้ง่ายและมีความน่าเชื่อถือสูง

เนื่องจากมีความสามารถในการเปลี่ยนทดแทนที่ดี อุปกรณ์สวิตช์เหล่านี้ไม่ได้รับผลกระทบจากการปรับระดับพื้นที่ติดตั้งมากนัก ด้วยความน่าเชื่อถือในการทำงานที่สูงและบำรุงรักษาง่าย อุปกรณ์สวิตช์ที่ติดตั้งกลางแบบมีฝาปิดโลหะที่สามารถดึงออกได้กำลังได้รับการยอมรับมากขึ้นในระบบจ่ายไฟฟ้า

II. การวิเคราะห์ปัญหาทั่วไปของอุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูง

ปัญหาในอุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูงส่วนใหญ่เกิดจากปัญหาในฉนวน การนำกระแสไฟฟ้า และระบบกลไก

(1) ไม่สามารถทำงานหรือทำงานผิดพลาด

นี่คือประเภทของปัญหาที่พบบ่อยที่สุดในอุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูง และสามารถระบุสาเหตุหลักได้สองประการ:

• ปัญหาทางกลไกในการทำงานและระบบส่งผ่าน เช่น กลไกติด ชิ้นส่วนบิดเบี้ยว ย้ายตำแหน่ง หรือเสียหาย พินปิดหรือเปิดหลวมหรือติด หรือล็อกล้มเหลว

• ปัญหาทางไฟฟ้าในวงจรควบคุมและวงจรเสริม รวมถึงการติดต่อที่ไม่ดีในสายไฟรอง ขั้วต่อหลวม การต่อวงจรผิด คอยล์ปิดหรือเปิดไหม้ (เนื่องจากกลไกติดหรือสวิตช์เลือกผิดพลาด) สวิตช์เสริมทำงานผิดพลาด และปัญหาในแหล่งจ่ายไฟควบคุม คอนแทคเตอร์ปิด หรือสวิตช์จำกัด

(2) ปัญหาการปิดและเปิดสวิตช์

ปัญหาเหล่านี้มาจากเบรกเกอร์เอง

• ในเบรกเกอร์ใช้น้ำมันน้อย ปัญหาทั่วไปคือการพ่นน้ำมันเมื่อมีการลัดวงจร ความเสียหายของห้องอาร์ก ความจุในการตัดกระแสไม่เพียงพอ และการระเบิดเมื่อปิดสวิตช์

• ในเบรกเกอร์สุญญากาศ ปัญหาทั่วไปคือการรั่วไหลของห้องอาร์กหรือท่อส่งลม ระดับสุญญากาศลดลง การรีสตาร์ทเมื่อสลับธนาคารคอนเดนเซอร์ และการแตกของท่อเซรามิก

(3) ความล้มเหลวของฉนวน

สมรรถนะของฉนวนต้องสมดุลกับแรงดันต่าง ๆ ที่กระทำต่อฉนวน (รวมถึงแรงดันในการทำงานปกติและแรงดันชั่วขณะ) มาตรการป้องกัน (เช่น อาร์เรสเตอร์) และความแข็งแกร่งของวัสดุฉนวน วัตถุประสงค์คือการทำให้ได้การออกแบบที่ปลอดภัย เศรษฐกิจ และมีประสิทธิภาพ

ปัญหาฉนวนทั่วไปรวมถึง:

• การแฟลชโอเวอร์ภายนอกสู่พื้น

• การแฟลชโอเวอร์ภายในสู่พื้น

• การแฟลชโอเวอร์ระหว่างเฟส

• การแฟลชโอเวอร์จากแรงดันลัดวงจรจากฟ้าผ่า

• การแฟลชโอเวอร์ การแฟลชโอเวอร์จากสิ่งสกปรก การเจาะทะลุ หรือการระเบิดของปลอกเซรามิกหรือคอนเดนเซอร์

• การแฟลชโอเวอร์ของแท่งรองรับ

• การแฟลชโอเวอร์ การเจาะทะลุ หรือการระเบิดของหม้อแปลงกระแส (CTs)

• การแตกของฉนวนเซรามิก

(4) ปัญหาการนำกระแส

ที่ระดับแรงดัน 7.2–12 กิโลโวลต์ ปัญหาการนำกระแสส่วนใหญ่เกิดจากการติดต่อที่ไม่ดีที่สวิตช์แยก (จุดต่อ) ทำให้เกิดความร้อนและละลายของจุดต่อ

(5) แรงภายนอกและปัญหาอื่น ๆ

รวมถึงปัญหาที่เกิดจากแรงกระแทกของวัตถุภายนอก ภัยธรรมชาติ การลัดวงจรจากสัตว์ และปัจจัยภายนอกหรือเหตุการณ์ที่คาดไม่ถึงอื่น ๆ