Kateri so vrste in pogosti napaki visokonapetostne preklopnike?

Visokonapetostna preklopnika so ključni električni napravi v sistemih oskrbe s strujom. Deterioracija delovanja preklopnikov je ena od glavnih vzrokov za nezadovoljive stanje v sistemih oskrbe s strujom. Torej, kateri so pogosti defekti visokonapetostnih preklopnikov?

I. Razvrščanje visokonapetostnih preklopnikov

(1) Zunanji in notranji tipi

Glede na lokacijo namestitve se visokonapetostni preklopniki lahko razvrščajo kot zunanji ali notranji tipi. Notranji preklopniki so pogosto uporabljani za sisteme do 10 kV. Glede na konfiguracije primarnih krugov se lahko nadalje razvrščajo kot vhodni/izhodni preklopniki, vezni preklopniki, preklopniki za oddelke busa itd. V 10 kV vhodnih/izhodnih preklopnikih se običajno nameščajo vmesniki z napolnili nafto ali vakuum. Ti vmesniki so običajno opremljeni z mehansko ali elektromagnetsko operativno mehaniko, čeprav nekateri uporabljajo ročno ali trajno magnetno mehaniko. Različne dizajne preklopnikov se bistveno razlikujejo v strukturi, kar vpliva na izbiro in namestitev senzorjev.

(2) Fiksni in izvljivi tipi

Glede na uporabo se visokonapetostni preklopniki lahko razdelijo na fiksne in izvljive (izvljive) tipe. Tradicionalno so elektrarne preferirale izvljive preklopnike za sisteme za službo postaje, medtem ko so fiksni tipi bili bolj pogosti v sistemih javne oskrbe s strujom. S tehnološkim napredkom in razvojem novih izdelkov se tradicionalne prakse spreminjajo. Na primer, metalni izvljivi preklopniki so se razvili iz konvencionalnih fiksnih preklopnikov. Ta tip ima popolnoma zaprto obliko z funkcionalno ločenimi kompartmenti. Nudi izboljšano varnost pri delu, izboljšano zavezanost proti napačnemu delovanju, lažje vzdrževanje in znatno povečano zanesljivost pri delovanju.

(3) Razvoj visokonapetostnih preklopnikov

V zadnjih letih, s razvojem in široko uporabo kompaktnih vakuumskih vmesnikov, je hitro napredoval nov tip metalno ohranjenih, oklepanih, izvljivih preklopnikov, imenovanih srednje montirani preklopniki (tudi poznani kot preklopniki z vmesniki, montiranimi v srednji kompartment). Srednje montirani preklopniki ponujajo mnogo prednosti, najpomembnejša pa je miniaturizacija izvljive enote in mehanizacija proizvodnega procesa, kar vodi do višje natančnosti pri izdelavi vagoneta in vodilnice.

Nekateri proizvajalci celo dostavljajo vagonet (vključno z glavnim vmesnikom) in omot preklopnika ločeno, kar omogoča lažjo sestavo in komisijo na mestu z zagotovljenim gladkim vstavljanjem in izvljanjem. Zaradi odlične zamenjave se zmogljivosti minimalno preprečujejo zaradi neravnomernih podmornih pogojev na mestu. Ta vrsta metalno ohranjenih, izvljivih preklopnikov ponuja varno, zanesljivo delovanje in lažje vzdrževanje, kar vodi do njihovega večjega sprejema v sistemih oskrbe s strujom.

II. Analiza pogostih defektov visokonapetostnih preklopnikov

Analiza defektov kaže, da večina defektov preklopnikov izvira iz problemov z izolacijo, prevoditvijo in mehaničnimi težavami.

(1) Nezmožnost delovanja ali napačno delovanje

To je najpogostejši defekt visokonapetostnih preklopnikov, s vzroki, ki se delijo v dve kategoriji. Prva je mehanični defekt v operativni mehaniki in prenosnem sistemu, kot so zaklepanje mehanizma, deformacija, premikanje ali poškodba komponent, lučenje ali zaklepanje solenoidov za odpovedovanje/zapiranje, pokvarjeni ali lučeni pinji in odpoved zamka. Druga kategorija izvira iz električnih kontrolnih in pomožnih krugov, vključno z slabo stikovanjem v sekundarnih žicah, lučenimi terminali, napačnim stikovanjem, izgorelimi bobini za zapiranje/odpovedovanje (zaradi zaklepanja mehanizma ali pokvarjenih selektorjev), neelastičnim delovanjem pomožnih preklopnikov in defekti v kontrolnih virih napajanja, kontaktorjih za zapiranje in limitnih preklopnikih.

(2) Defekti pri prekidanju in zapiranju

Ti defekti izvirajo iz samega vmesnika. Pri vmesnikih z napolnili nafto so pogosti težave sprševanje nafta med kratkimi zapori, poškodba arkove komore, nedostatek prekidne zmogljivosti in eksplozije med zapiranjem. Pri vakuumskih vmesnikih so tipični problemi utrjevanje ali iztekanje vakuumskih prekiniteljev, zmanjšanje ravni vakuma, ponovno zapiranje pri preklapljanju kondenzatorjev in polom keramičnih omotov.

(3) Defekti izolacije

Izolacijska zmogljivost vključuje uravnoteženje različnih napetosti (vključno z normalno delovno napetostjo in prehodnimi pretresnimi napetostmi), zaščitne ukrepe (npr. ograjevalniki pretresnih napetosti) in zmogljivost izolacije za dosego varnega in gospodarskega projekta. Defekti izolacije se predvsem manifestirajo kot: vanjski izolacijski flashover na zemljo, notranji izolacijski flashover na zemljo, flashover med fazama, flashover pretresne napetosti, flashover, onesnaženje flashover, probodanje ali eksplozija porcelanskih ali kondenzatorskih presledkov, flashover izolacijskih stolpov in flashover, probodanje ali eksplozija transformatorjev strme (CT-jev) ter polomi porcelanskih izolatorjev.

(4) Defekti nosilca struje

Za preklopnike z oceno 7,2–12 kV je glavni vzrok defektov nosilca struje slabo stikovanje pri izolacijskih kolih, kar vodi do pregrevanja in taljenja kontaktov.

(5) Zunanji prispevki in drugi defekti

Ti vključujejo udare tujih teles, naravne nesreče, kratke zapore, povzročene majhnimi živalmi, in druge nepredvidljive zunanje ali nenamerno defekte.