Tại Sao VCB 10kV Không Thể Cắt Tải Địa Phương

Khả năng không thể điều khiển thủ công cơ chế ngắt mạch chân không 10kV là một loại lỗi tương đối phổ biến trong công tác bảo trì hệ thống điện. Dựa trên nhiều năm kinh nghiệm thực tế, những vấn đề này thường xuất phát từ năm lĩnh vực cốt lõi, mỗi lĩnh vực đòi hỏi việc khắc phục sự cố dựa trên các triệu chứng cụ thể.

Cơ chế hoạt động bị kẹt là nguyên nhân phổ biến nhất. Quá trình ngắt mạch của cầu chì phụ thuộc vào năng lượng cơ học được giải phóng từ bộ phận tích trữ lò xo; nếu có rỉ sét, biến dạng hoặc vật lạ bên trong cơ chế, quá trình truyền năng lượng sẽ bị cản trở trực tiếp. Khi xử lý sự cố tại một nhà máy hóa chất năm ngoái, sau khi tháo dỡ, đã phát hiện một lớp oxit hình thành trên bề mặt trục bán nguyệt do độ ẩm, làm tăng hệ số ma sát lên hơn 40%. Một vấn đề ẩn giấu khác là sự suy giảm chất dầu đệm. Một trường hợp từ trạm biến áp cho thấy dầu thủy lực đông cứng ở nhiệt độ thấp làm giảm tốc độ ngắt mạch xuống còn 60% so với giá trị tiêu chuẩn—điều kiện này dễ bị nhầm lẫn là lỗi điện. Việc thường xuyên bôi trơn bằng mỡ bôi trơn tuân theo tiêu chuẩn IEC 60255 và thay thế dầu đệm mỗi hai năm có thể ngăn chặn hiệu quả các vấn đề như vậy.

Biến dạng hoặc gãy của các thành phần truyền dẫn yêu cầu kiểm tra kỹ lưỡng. Thanh cách điện, như một thành phần truyền dẫn quan trọng, tiêu thụ năng lượng chuyển động ngay cả khi cong nhẹ. Trong quá trình bảo dưỡng năm 2021 tại một trang trại gió, đã phát hiện rằng sự sụt lún nền gây ra sai lệch 2,3mm giữa ba thanh, làm tăng tải cơ học lên 25%. Sự gãy mệt mỏi của các khớp nối kim loại xảy ra đột ngột hơn. Hồ sơ từ một nhà máy thép cho thấy sau hơn 3.000 lần vận hành liên tục, giới hạn chảy của khớp nối giảm khoảng 15%. Đề nghị thực hiện kiểm tra hạt từ (Magnetic Particle Testing) trên thiết bị đã hoạt động hơn năm năm.

Sự bất thường trong buồng dập hồ quang ảnh hưởng trực tiếp đến chuyển động của tiếp điểm. Khi áp suất chân không giảm xuống dưới 10⁻² Pa, sự thay đổi áp suất qua lại qua màng bellow làm tăng sức cản cho chuyển động tiếp điểm. Báo cáo lỗi từ một trạm cấp điện cho biết buồng dập hồ quang bị rò rỉ làm tăng lực cần thiết để vận hành khoảng 30N. Một trường hợp đặc biệt khác là hàn tiếp điểm. Ngay cả sau khi ngắt thành công, hàn vi mô có thể xảy ra khi dòng ngắn mạch vượt quá 20kA. Trong một sự cố tại một trung tâm dữ liệu năm ngoái, dòng ngắn mạch 22,3kA đã tạo ra một lớp hợp kim trên bề mặt tiếp xúc của tiếp điểm cố định và di động, đòi hỏi phải sử dụng công cụ đặc biệt để tách rời.

Những khuyết tật trong các thành phần thứ cấp thường bị bỏ qua. Chập cuộn dây ngắt mạch làm giảm lực kéo điện từ; trong thực tế, sai lệch điện trở vượt quá 10% có thể dẫn đến không hoạt động. Trong một dự án cung cấp điện cho đường hầm, sự oxi hóa đầu cuối cuộn dây làm tăng điện trở tiếp xúc lên 5Ω, khiến điện áp đầu cuối cuộn dây giảm xuống dưới 65% giá trị định mức. Sai lệch trong công tắc phụ thậm chí còn khó phát hiện hơn; khi góc chuyển mạch lệch khỏi giá trị thiết kế hơn 3°, nó có thể cắt đứt sớm mạch điều khiển. Đề nghị sử dụng dao động ký để theo dõi dạng sóng dòng của mạch ngắt, vì chiều rộng xung bất thường thường xuất hiện sớm hơn so với sự cố cơ khí.

Các vấn đề về nền móng lắp đặt có tác động lũy tiến. Nếu thân cầu chì nghiêng hơn 2°, thanh điều khiển chịu lực ngang. Tại một nhà máy thủy điện, sự nứt nền bê tông gây ra độ nghiêng 3,5°, dẫn đến mòn chốt gấp bốn lần so với điều kiện tiêu chuẩn trong vòng hai năm. Các yếu tố môi trường cũng không thể bỏ qua. Tại một trạm biến áp ven biển, sự lắng đọng muối làm hệ số đàn hồi của lò xo trong hộp cơ chế giảm 7% mỗi năm.

Việc xử lý các sự cố như vậy phải tuân theo nguyên tắc kiểm tra động. Ngoài việc sử dụng các thiết bị đo đặc tính cơ khí thông thường để đo thời gian và tốc độ ngắt mạch, đề nghị thực hiện thử nghiệm vận hành ở điện áp thấp: giảm điện áp vận hành xuống 30% giá trị định mức để ngắt mạch; nếu không hoàn thành được, sức cản của cơ chế đã vượt quá giới hạn nghiêm trọng. Đối với các cầu chì hoạt động thường xuyên (trên 200 lần vận hành mỗi năm), chu kỳ bảo dưỡng nên được rút ngắn xuống 18 tháng. Kinh nghiệm thực tế cho thấy khoảng 70% sự cố có thể tránh được thông qua việc làm sạch và bôi trơn cơ chế sớm, trong khi 30% còn lại yêu cầu dự đoán tuổi thọ của các thành phần dựa trên dữ liệu giám sát trạng thái. Tất nhiên, một số sự cố phức tạp vẫn yêu cầu phân tích tháo dỡ để chẩn đoán chính xác—đây chính là thách thức của công tác bảo dưỡng.