Ano ang mga Uri at Karaniwang Mga Sira ng HV Switchgear?

Ang high-voltage switchgear ay isang mahalagang elektrikal na aparato sa mga sistema ng kuryente. Ang pagdeteriorate ng kondisyon ng operasyon ng switchgear ay isa sa pangunahing sanhi ng pagkakamali sa sistema ng kuryente. Kaya, ano ang mga karaniwang pagkakamali sa high-voltage switchgear?

I. Klasipikasyon ng High-Voltage Switchgear

(1) Outdoor at Indoor Types

Batay sa lokasyon ng pag-install, maaaring ikategorya ang high-voltage switchgear bilang outdoor o indoor types. Karaniwang ginagamit ang indoor switchgear para sa mga sistema na 10 kV at ibaba. Ayon sa primary circuit configurations, maaari pa itong ikategorya bilang incoming/outgoing line switchgear, tie oil-switchgear, bus section switchgear, atbp. Sa 10 kV incoming/outgoing switchgear, karaniwang nakainstala ang oil-immersed o vacuum circuit breakers. Ang mga circuit breaker na ito ay karaniwang may spring-operated o electromagnetic operating mechanisms, bagaman ang ilan ay gumagamit ng manual o permanent magnet mechanisms. Ang iba't ibang disenyo ng switchgear ay may malaking pagkakaiba sa estruktura, na nag-aapekto sa pagpili at pag-install ng sensors.

(2) Fixed at Withdrawable Types

Batay sa paggamit, maaaring hatiin ang high-voltage switchgear sa fixed at withdrawable (draw-out) types. Historikal na, mas pabor ang mga power plants sa withdrawable switchgear para sa station service systems, habang mas karaniwan ang fixed types sa utility power supply systems. Sa pamamagitan ng teknolohikal na pag-unlad at pagbuo ng mga bagong produkto, ang mga tradisyonal na praktika ay umuunlad. Halimbawa, ang metal-clad withdrawable switchgear ay lumago mula sa conventional fixed switchgear. Ang uri na ito ay may fully enclosed design na may functionally separated compartments. Ito ay nagbibigay ng mas maayos na operational safety, enhanced interlocking against misoperation, mas madaling maintenance, at lalo na ay mas mataas na operational reliability.

(3) Pag-unlad ng High-Voltage Switchgear

Sa nakaraang mga taon, sa pamamagitan ng pag-unlad at malawakang pag-adopt ng compact vacuum circuit breakers, ang medium-mounted switchgear (kilala rin bilang switchgear na may circuit breakers na nakainstala sa gitnang compartment) ay naging mabilis na umunlad bilang bagong uri ng metal-enclosed, armored, withdrawable switchgear. Ang medium-mounted switchgear ay nagbibigay ng maraming benepisyo, ang pinakamahalaga ay ang miniaturization ng draw-out unit at ang mechanization ng manufacturing processes, na nagreresulta sa mas mataas na presisyon sa paggawa ng trolley at guide rail.

Ang ilang manufacturers ay kahit na inilalabas ang trolley (kasama ang main circuit breaker) at ang switchgear cabinet nang hiwalay, na nagbibigay ng madaling on-site assembly at commissioning na may siguradong smooth insertion at withdrawal. Dahil sa excellent interchangeability, ang performance ay minimally affected ng hindi pantay na kondisyon ng lupa sa site. Ang uri ng metal-clad withdrawable switchgear na ito ay nagbibigay ng ligtas, maasahan na operasyon at convenient na maintenance, na nagdudulot ng mas maraming pag-adopt nito sa mga power supply systems.

II. Analisis ng Karaniwang Pagkakamali sa High-Voltage Switchgear

Ang analisis ng pagkakamali ay nagpapakita na ang karamihan ng mga pagkakamali sa switchgear ay nagmumula sa insulation, conduction, at mechanical issues.

(1) Failure to Operate o Maloperation

Ito ang pinakakaraniwang pagkakamali sa high-voltage switchgear, na may mga sanhi na nagiisang dalawang kategorya. Ang una ay mechanical failure sa operating mechanism at transmission system, tulad ng mechanism jamming, deformation ng component, displacement o damage, loose o stuck tripping/closing solenoids, broken o loose pins, at latch failure. Ang pangalawa ay nagmumula sa electrical control at auxiliary circuits, kasama ang poor contact sa secondary wiring, loose terminals, incorrect wiring, burned-out closing/tripping coils (dahil sa mechanism jamming o faulty selector switches), inflexible auxiliary switch operation, at failures sa control power supplies, closing contactors, at limit switches.

(2) Switching at Closing Failures

Ang mga pagkakamali na ito ay nagmumula sa circuit breaker mismo. Sa oil-immersed circuit breakers, ang mga karaniwang isyu ay kinabibilangan ng oil spraying sa panahon ng short circuits, arc chamber damage, insufficient breaking capacity, at explosions sa panahon ng closing. Sa vacuum circuit breakers, ang mga typical problems ay kinabibilangan ng vacuum interrupter o bellows leakage, reduced vacuum level, restriking sa panahon ng switching capacitor banks, at ceramic housing fractures.

(3) Insulation Failures

Ang performance ng insulation ay kasangkot sa balanse ng iba't ibang voltages (kabilang ang normal operating voltage at transient overvoltages), protective measures (hal. surge arresters), at insulation strength upang makamit ang ligtas at ekonomikal na disenyo. Ang mga insulation faults ay karaniwang ipinapakita bilang: external insulation flashover-to-ground, internal insulation flashover-to-ground, phase-to-phase flashover, lightning overvoltage flashover, flashover, pollution flashover, puncture o explosion ng porcelain o capacitor bushings, insulator post flashover, at flashover, puncture, o explosion ng current transformers (CTs), pati na rin ang porcelain insulator fractures.

(4) Current-Carrying Faults

Para sa switchgear na may rating na 7.2–12 kV, ang pangunahing sanhi ng current-carrying faults ay ang poor contact sa isolation stabs, na nagreresulta sa overheating at melting ng contacts.

(5) External Forces at Iba pang Faults

Ang mga ito ay kinabibilangan ng impacts mula sa foreign objects, natural disasters, short circuits na dulot ng small animals, at iba pang hindi inaasahang external o accidental faults.