Wat zijn de soorten en veelvoorkomende storingen van hogespanningsapparatuur?

Hoogspanningschakelkasten zijn cruciale elektrische apparatuur in energie-systemen. Verslechtering van de werkomstandigheden van schakelkasten is een van de belangrijkste oorzaken van storingen in energie-systemen. Wat zijn dus de veelvoorkomende fouten in hoogspanningschakelkasten?

I. Classificatie van Hoogspanningschakelkasten

(1) Buitengebouwde en binnengebouwde types

Op basis van de installatielocatie kunnen hoogspanningschakelkasten worden ingedeeld in buitengebouwde of binnengebouwde types. Binnengebouwde schakelkasten worden meestal gebruikt voor systemen van 10 kV en lager. Afhankelijk van de primaire circuits kunnen ze verder worden onderverdeeld in inkomende/uitgaande lijnschakelkasten, koppeling olieschakelaars, bussectieschakelkasten, enz. In 10 kV inkomende/uitgaande schakelkasten worden meestal oliegedrenkte of vacuümschakelaars geïnstalleerd. Deze schakelaars zijn meestal uitgerust met veer- of elektromagnetische bedieningsmechanismen, hoewel sommige handmatige of permanente magnetische mechanismen gebruiken. Verschillende ontwerpen van schakelkasten verschillen sterk in structuur, wat de keuze en installatie van sensoren beïnvloedt.

(2) Vaste en uitschuifbare types

Op basis van het gebruik kunnen hoogspanningschakelkasten worden verdeeld in vaste en uitschuifbare (trekkabele) types. Historisch gezien hadden krachtcentrales de voorkeur voor trekkabele schakelkasten voor stationsvoorzieningen, terwijl vaste types meer voorkwamen in nutsenergievoorzieningssystemen. Met technologische vooruitgang en de ontwikkeling van nieuwe producten evolueren traditionele praktijken. Bijvoorbeeld, metalen omhulde trekkabele schakelkasten zijn ontstaan uit conventionele vaste schakelkasten. Dit type heeft een volledig gesloten ontwerp met functioneel gescheiden compartimenten. Het biedt verbeterde veiligheid bij bedrijf, verhoogde vergrendeling tegen foute bediening, eenvoudiger onderhoud en aanzienlijk verhoogde betrouwbaarheid bij bedrijf.

(3) Ontwikkeling van hoogspanningschakelkasten

In de afgelopen jaren, met de ontwikkeling en wijdverspreide toepassing van compacte vacuüm schakelaars, is middengeplaatste schakelkasten (ook bekend als schakelkasten met schakelaars die in het middelste compartiment zijn geplaatst) snel geëvolueerd tot een nieuw type metalen omhulde, gepantserde, trekkabele schakelkasten. Middengeplaatste schakelkasten bieden veel voordelen, waarvan de belangrijkste de miniaturisering van de trekunit en de mechanisering van de productieprocessen zijn, wat resulteert in hogere precisie in de fabricage van wagens en leidingrails.

Sommige fabrikanten leveren zelfs de wagen (inclusief de hoofdschakelaar) en de schakelkast apart, waardoor gemakkelijke montage en inbedrijfstelling ter plaatse mogelijk is met gegarandeerde soepele invoeging en uittrekking. Vanwege de uitstekende verwisselbaarheid wordt de prestatie weinig beïnvloed door oneffen vloercondities op de plaats. Dit type metalen omhulde trekkabele schakelkasten biedt veilig en betrouwbaar bedrijf en gemakkelijk onderhoud, waardoor het steeds vaker wordt toegepast in energievoorzieningssystemen.

II. Analyse van veelvoorkomende fouten in hoogspanningschakelkasten

Foutanalyse toont aan dat de meeste schakelkastfouten ontstaan door isolatie, geleiding en mechanische problemen.

(1) Foutieve bediening of verkeerde bediening

Dit is de meest voorkomende fout in hoogspanningschakelkasten, met oorzaken die in twee categorieën vallen. De eerste is mechanische fout in het bedieningsmechanisme en overbrengingssysteem, zoals mechanische vastlopen, componentdeformatie, verschuiving of beschadiging, losse of vastgelopen schakelsolenoiden, gebroken of losse pinnen, en slotfouten. De tweede categorie ontstaat uit elektrische besturing en hulpkring, inclusief slecht contact in secundaire bedrading, losse aansluitingen, verkeerde bedrading, verbrande sluitsla/springspanningsspoelen (door mechanische vastlopen of defecte selectorschakelaars), onbuigzaam hulpcontactorbedrijf, en fouten in de besturingsspanning, sluitcontactors en limietcontactors.

(2) Schakel- en sluitfouten

Deze fouten ontstaan uit de schakelaar zelf. In oliegedrenkte schakelaars komen veelvoorkomende problemen voor, zoals oliesproeien tijdens kortsluitingen, boogkamerbeschadiging, onvoldoende doorsnijcapaciteit en explosies tijdens sluiten. In vacuümschakelaars zijn typische problemen lekkage van de vacuümonderbreker of bel, verminderd vacuüm niveau, heraansteken bij het schakelen van condensatorbanken, en breuk van keramische behuizingen.

(3) Isolatiefouten

Isolatieprestaties gaan over het balanceren van verschillende spanningen (inclusief normale werkspanning en tijdelijke overspanningen), beschermingsmaatregelen (bijvoorbeeld overvoltageschermen) en isolatiesterkte om een veilig en economisch ontwerp te bereiken. Isolatiefouten manifesteren zich voornamelijk als: externe isolatieflitsover naar de grond, interne isolatieflitsover naar de grond, fase-tot-fase flitsover, bliksemoverspanningsflitsover, flitsover, vervuilingflitsover, doorboring of explosie van porseleinen of condensatordoorgangen, isolatorpaal flitsover, en flitsover, doorboring, of explosie van stroomtransformatoren (CT's), evenals porseleinisolatorbreuken.

(4) Stroomvoerende fouten

Voor schakelkasten met een nominale spanning van 7,2–12 kV is de belangrijkste oorzaak van stroomvoerende fouten slecht contact op de isolatiepen, wat leidt tot oververhitting en smelten van contacten.

(5) Externe krachten en andere fouten

Dit omvat inslagen van buitenaf, natuurlijke rampen, kortsluitingen veroorzaakt door kleine dieren, en andere onvoorspelbare externe of toevallige fouten.