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

Ang high-voltage switchgear ay isang mahalagang electrical device sa mga power system. Ang pagdeteriorate ng kondisyon ng operasyon ng switchgear ay isa sa pangunahing sanhi ng mga pagkakamali sa power system. 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 silang ikategorya pa bilang incoming/outgoing line switchgear, tie oil-switchgear, bus section switchgear, atbp. Sa 10 kV incoming/outgoing switchgear, madalas na i-install ang oil-immersed o vacuum circuit breakers. Ang mga circuit breakers na ito ay karaniwang may spring-operated o electromagnetic operating mechanisms, bagaman ang iba ay gumagamit ng manual o permanent magnet mechanisms. May malaking pagkakaiba-iba ang mga disenyo ng iba't ibang switchgear sa struktura, na nakakaapekto sa pagpili at pag-install ng mga sensor.

(2) Fixed at Withdrawable Types

Batay sa paggamit, maaaring hatiin ang high-voltage switchgear sa fixed at withdrawable (draw-out) types. Tradisyonal na pinili ng mga power plant ang withdrawable switchgear para sa station service systems, samantalang mas karaniwan ang fixed types sa utility power supply systems. Habang umuunlad ang teknolohiya at nagbabago ang mga produktong nabuo, nagbabago rin ang mga tradisyonal na praktika. Halimbawa, ang metal-clad withdrawable switchgear ay lumitaw 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 lubhang tumaas ang operational reliability.

(3) Pag-unlad ng High-Voltage Switchgear

Sa mga nakaraang taon, habang umuunlad at laganap ang paggamit ng compact vacuum circuit breakers, ang medium-mounted switchgear (kilala rin bilang switchgear na may circuit breakers na mounted sa gitnang compartment) ay mabilis na umunlad bilang bagong uri ng metal-enclosed, armored, withdrawable switchgear. Ang medium-mounted switchgear ay nagbibigay ng maraming benepisyo, ang pinakamahalaga dito ay ang miniaturization ng draw-out unit at ang mekanisasyon ng manufacturing processes, na nagreresulta sa mas mataas na presisyon sa paggawa ng trolley at guide rail.

Ang ilang mga manufacturer ay kahit hiwalay na iniihip ang trolley (kasama ang main circuit breaker) at ang switchgear cabinet, na nagbibigay-daan sa madaling on-site assembly at commissioning na may tiyak na smooth insertion at withdrawal. Dahil sa napakagandang interchangeability, hindi masyadong naapektuhan ang performance dahil sa hindi pantay na kondisyon ng lupa sa site. Ang uri ng metal-clad withdrawable switchgear na ito ay nagbibigay ng ligtas at maasahan na operasyon at madaling maintenance, na nagdudulot sa lalong dumaraming 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 sa 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 nagiisa sa 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 nagiisa 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 ang 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 ang vacuum interrupter o bellows leakage, reduced vacuum level, restriking sa panahon ng switching capacitor banks, at ceramic housing fractures.

(3) Insulation Failures

Ang insulation performance ay kinasasangkutan ng balanse ng iba't ibang voltages (kasama ang normal operating voltage at transient overvoltages), protective measures (hal. surge arresters), at insulation strength upang makamit ang isang ligtas at ekonomikal na disenyo. Ang insulation faults ay karaniwang lumilitaw 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), kasama ang porcelain insulator fractures.

(4) Current-Carrying Faults

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

(5) External Forces at Iba pang Pagkakamali

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