Apakah Jenis dan Kerosakan Biasa bagi Peralatan Peralihan Tegangan Tinggi?

Peralatan beralih tegangan tinggi adalah peranti elektrik yang penting dalam sistem kuasa. Penurunan keadaan operasi peralatan beralih merupakan salah satu punca utama kegagalan sistem kuasa. Jadi, apakah kerosakan biasa dalam peralatan beralih tegangan tinggi?

I. Pengelasan Peralatan Beralih Tegangan Tinggi

(1) Jenis Luar dan Dalam

Berdasarkan lokasi pemasangan, peralatan beralih tegangan tinggi boleh diklasifikasikan sebagai jenis luar atau dalam. Peralatan beralih dalam biasanya digunakan untuk sistem pada 10 kV dan di bawah. Berdasarkan konfigurasi litar utama, ia boleh dikategorikan lebih lanjut sebagai peralatan beralih masuk/keluar litar, peralatan beralih minyak penghubung, peralatan beralih bahagian bus, dan sebagainya. Dalam peralatan beralih masuk/keluar 10 kV, pemutus litar berendaman minyak atau vakum biasanya dipasang. Pemutus ini biasanya dilengkapi dengan mekanisme operasi bertindak balas pegas atau elektromagnet, walaupun beberapa menggunakan mekanisme manual atau magnet permanen. Reka bentuk peralatan beralih yang berbeza mempunyai struktur yang sangat berbeza, yang mempengaruhi pemilihan dan pemasangan sensor.

(2) Jenis Tetap dan Dapat Ditarik Keluar

Berdasarkan penggunaan, peralatan beralih tegangan tinggi boleh dibahagikan kepada jenis tetap dan dapat ditarik keluar (draw-out). Secara historikal, loji janakuasa lebih suka peralatan beralih dapat ditarik keluar untuk sistem perkhidmatan stesen, manakala jenis tetap lebih umum dalam sistem bekalan kuasa utiliti. Dengan kemajuan teknologi dan pembangunan produk baru, amalan tradisional sedang berevolusi. Sebagai contoh, peralatan beralih dapat ditarik keluar berlapis logam telah berkembang dari peralatan beralih tetap konvensional. Jenis ini mempunyai reka bentuk sepenuhnya tertutup dengan kompartmen yang berfungsi terpisah. Ia menawarkan keselamatan operasi yang lebih baik, interlock yang diperbaiki terhadap kesilapan operasi, pemeliharaan yang lebih mudah, dan kebolehpercayaan operasi yang meningkat secara signifikan.

(3) Pembangunan Peralatan Beralih Tegangan Tinggi

Dalam beberapa tahun ke belakang, dengan pembangunan dan penerimaan meluas pemutus litar vakum padat, peralatan beralih dipasang di tengah (juga dikenali sebagai peralatan beralih dengan pemutus litar dipasang di kompartmen tengah) telah maju pesat sebagai jenis baru peralatan beralih dapat ditarik keluar berlapis logam. Peralatan beralih dipasang di tengah menawarkan banyak kelebihan, yang paling penting adalah miniaturisasi unit dapat ditarik keluar dan mekanisasi proses pembuatan, menghasilkan presisi yang lebih tinggi dalam pembuatan trolley dan rel panduan.

Beberapa pengeluar bahkan menghantar trolley (termasuk pemutus litar utama) dan kabinet peralatan beralih secara berasingan, membolehkan penyatuan dan komisenan di tapak dengan mudah dengan penjaminan penyelipan dan penarikan yang lancar. Karena pertukaran yang cemerlang, prestasi tidak banyak dipengaruhi oleh keadaan lantai yang tidak rata di tapak. Jenis peralatan beralih dapat ditarik keluar berlapis logam ini menawarkan operasi yang selamat dan boleh dipercayai serta pemeliharaan yang mudah, menjadikannya semakin diterima pakai dalam sistem bekalan kuasa.

II. Analisis Kerosakan Biasa dalam Peralatan Beralih Tegangan Tinggi

Analisis kerosakan menunjukkan bahawa kebanyakan kegagalan peralatan beralih berasal dari isu isolasi, konduksi, dan mekanikal.

(1) Gagal Beroperasi atau Operasi Salah

Ini adalah kerosakan yang paling biasa dalam peralatan beralih tegangan tinggi, dengan penyebabnya jatuh ke dalam dua kategori. Yang pertama adalah kegagalan mekanikal dalam mekanisme operasi dan sistem penghantaran, seperti macet mekanisme, deformasi komponen, perpindahan atau kerosakan, solinoida trip/tutup longgar atau tersangkut, pin patah atau longgar, dan kegagalan latch. Kategori kedua timbul dari litar kawalan dan sokongan, termasuk hubungan yang buruk dalam kabel sekunder, terminal longgar, pengawiran yang salah, kumparan tutup/trip hangus (disebabkan oleh macet mekanisme atau saklar pemilih yang rosak), operasi switch sokongan yang tidak fleksibel, dan kegagalan dalam bekalan kuasa kawalan, kontak tutup, dan switch had.

(2) Kegagalan Beralih dan Tutup

Kerosakan ini berasal dari pemutus litar sendiri. Dalam pemutus litar berendaman minyak, isu biasa termasuk semburan minyak semasa sambungan pendek, kerosakan ruang busur, kapasiti pemutusan yang tidak mencukupi, dan letupan semasa tutup. Dalam pemutus litar vakum, masalah biasa termasuk kebocoran interrupter vakum atau bellows, penurunan tahap vakum, restriking semasa beralih bank kapasitor, dan pecahnya perumahan keramik.

(3) Kegagalan Isolasi

Prestasi isolasi melibatkan penyeimbangan pelbagai voltan (termasuk voltan operasi normal dan voltan sementara), langkah-langkah perlindungan (misalnya, arrester petir), dan kekuatan isolasi untuk mencapai reka bentuk yang selamat dan ekonomi. Kegagalan isolasi biasanya muncul sebagai: flashover isolasi luar ke tanah, flashover isolasi dalam ke tanah, flashover antara fasa, flashover overvoltan petir, flashover, flashover pencemaran, tusukan atau letupan bushing porcelen atau kapasitor, flashover tiang isolator, dan flashover, tusukan, atau letupan transformer arus (CT), serta pecahnya insulator porcelen.

(4) Kegagalan Penghantaran Arus

Untuk peralatan beralih berperingkat 7.2–12 kV, penyebab utama kegagalan penghantaran arus adalah hubungan yang buruk pada stab isolasi, menyebabkan panas berlebihan dan leburan hubungan.

(5) Daya Luar dan Kerosakan Lain

Ini termasuk impak dari objek asing, bencana alam, sambungan pendek disebabkan oleh haiwan kecil, dan kerosakan luar atau kecelakaan lain yang tidak dapat diramalkan.