Анализ на често срещаните дефекти на високонапреговите SF6 прекъсвачи при поддръжка на електроустановки

1 Основна структура и принцип на работа на високонапреговите SF₆ разключвачи

Високонапреговите SF₆ разключвачи, като незаменими ключови устройства в електроенергийната система, техническата им конструкция и принципът на действие са основополагащи за осигуряването на безопасна и стабилна работа на електрическата мрежа. Те се състоят от множество прецизни компоненти, включително, но не само, изолатори, проводиви части, камери за угасяване на дъга, механизми за управление и контролни вериги. Изолаторите обикновено използват материали с висока устойчивост, за да издържат на електрическото напрежение в условията на високо напрежение; проводивите части са направени от метал с висока проводимост, за да гарантират гладкия поток на тока.

Камера за угасяване на дъга е ядрото на разключвача. Тя използва високореактивни вещества, генериращи се при разлагането на SF₆ газ под действието на дъга, за бързо охлаждане на дъгата и ускоряване на възстановяването на диелектричната способност, по този начин постигайки бързо и безопасно прекъсване на веригата. SF₆ газ, като шестфлуориден сулфур, неговите отлични диелектрични и свойства за угасяване на дъга са основната причина за широкото му приложение в високонапреговите разключвачи. В момент, когато токът минава през нула, SF₆ газ може ефективно да угаси дъгата и предотврати повторното й възпламеняване, гарантирайки, че разключвачът може надеждно да завърши задачата по разключване. Освен това SF₆ газ има отлични свойства за герметизация, които могат ефективно да изолират проникването на влага и примеси отвън. Това е от огромно значение за поддържането на чистотата и сухостта на вътрешната среда на разключвача, по този начин гарантирайки, че оборудването може да работи стабилно за дълго време.

От гледна точка на проектирането, високонапреговите SF₆ разключвачи са оснащени със съвременни механизми за управление и контролни вериги. Тези компоненти работят в съгласуване, за да гарантират, че разключвачът може да реагира на различни сложни оперативни изисквания на електрическата мрежа. Механизмът за управление е отговорен за изпълнението на действията за разключване и свързване на разключвача, докато контролната верига е отговорна за наблюдението и регулирането на работното състояние на разключвача, за да гарантира точността и надеждността на неговите действия.

2 Общи дефекти на високонапреговите SF₆ разключвачи при поддръжката на трансформаторните станции
2.1 Пропускане на SF₆ газ

Пропускането на SF₆ газ е един от най-общи дефекти в SF₆ разключвачите. Такова пропускане води до намалена диелектрична способност във вътрешността на разключвача, което влияе на нормалната му работа. Причините за пропускането могат да включват остаряване и повреда на герметизиращите компоненти или лоша герметизация при инсталация. Пропускането на газ не само намалява производителността на разключвача, но може и да причини вреда на околната среда, тъй като SF₆ е парников газ, който има значително влияние върху глобалното затопляне.

2.2 Повреда на механизма за управление

Механизмът за управление е ключов компонент на разключвача, отговорен за действията по разключване и свързване. Ако механизъмът за управление се повреди, това може да доведе до неправилно функциониране на разключвача. Такива повреди могат да включват недостатъчен заряд на пружината, изтичане на хидравлична течност, изтичане на сгъстен въздух в пневматичната система и други проблеми. Повредата на механизъмът за управление не само влияе на производителността на разключвача, но може и да заплашва безопасната и стабилна работа на цялата електрическа система.

2.3 Изнасяне на контактите

Когато разключвачът се използва често или работи продължително време, контактите (проводивите части) могат да се износат, което ще влияе на електрическата проводимост и способността за разключване и свързване на разключвача. Когато износът е сериозен, това може да доведе до проблеми като загряване и горене на контактите, а дори и до отказ на разключвача, което влияе на стабилното доставяне на енергия от електрическата система.

2.4 Повреда на допълнителния ключ и защитната верига

Допълнителният ключ се използва за наблюдение на състоянието на разключвача, а защитната верига се използва, за да защити разключвача от повреди, причинени от аварии. Ако тези компоненти се повредят, това може да доведе до неверно реагиране на разключвача на защитните нужди на системата, което влияе на безопасността на цялата електрическа система.

2.5 Проблеми с надвишено напрежение

Надвишено напрежение може да се появи, когато разключвачът извършва действия за разключване, и тази ситуация може да причини повреди на обкръжаващото електрическо оборудване. За намаляване на това влияние обикновено се инсталират защитни устройства против надвишеното напрежение, като ограничители. Мерките за защита срещу надвишеното напрежение са от решаващо значение за гарантирането на стабилната работа на електрическата система и безопасността на оборудването.

2.6 Остаряване или повреда на механичните компоненти

При продължителна работа или в сурови условия, механичните компоненти на разключвача могат да се остареят, деформират и т.н., което ще влияе на техническите им характеристики. Повредата на механичните компоненти може да доведе до невъзможността за нормална работа на разключвача и дори до безопасностни инциденти.

3 Поддръжка и ремонт на общи дефекти на високонапреговите SF₆ разключвачи при поддръжката на трансформаторните станции
3.1 Поддръжка и ремонт при пропускане на SF₆ газ

За осигуряване на безопасна работа на оборудването с SF₆ газ, препоръчително е да се използват ултразвукови детектори за утечки или галогенни детектори. И двата са ефективни инструменти за откриване на утечките на SF₆ газ. Редовните проверки могат да засекат потенциални точки на утечка, а съответните мерки могат да се предприемат, за да се предотврати увреждането на околната среда и оборудването, причинено от утечката на газ.

В рамките на ежедневната поддръжка, трябва внимателно да се наблюдава състоянието на герметизиращите компоненти. Веднага щом се установят признаци на остаряване или повреда, те трябва да бъдат заменени. По време на замяната на герметизиращите компоненти, трябва строго да се спазват указанията за герметизация, предоставени от производителя, за да се гарантира, че новите герметизиращи компоненти са коректно инсталирани и изпълняват правилно своето предназначение, по този начин гарантирайки герметичността и безопасността на оборудването.

По време на процеса на наблюдение, ако се засече намаление на налягането на SF₆ газ, което може да бъде знак за утечка, трябва незабавно да се предприемат мерки за попълване на газа, за да се гарантира, че оборудването може да поддържа нормален работен диапазон на налягане. При попълването на газа, трябва да се използва високочист SF₆ газ, отговарящ на стандарти, за да се избегне влиянието на недостатъчната чистота на газа върху диелектричните характеристики на оборудването. Едновременно, по време на процеса на напълване, трябва строго да се контролира влизането на примеси, за да се гарантира чистотата на газа, по този начин гарантирайки стабилната работа на оборудването и удължаване на срока му на полезност.

3.2 Поддръжка и ремонт при повреда на механизма за управление

За гарантиране на нормалната работа на механизма за управление, трябва редовно да се проверява ситуацията с зареждането на пружината, за да се гарантира, че пружината разполага с достатъчни резерви от енергия. За оборудването с хидравличен механизм за управление, трябва внимателно да се проверява нивото на хидравличната течност, за да се установи, дали то е на подходящо ниво, и да се оцени качеството на течността, за да се гарантира, че тя отговаря на стандартните изисквания. Веднага щом се установи, че нивото на течността е недостатъчно или качеството й се влоши, трябва незабавно да се предприемат мерки за попълване или замяна на хидравличната течност, за да се поддържа нормалната работа на системата.

За оборудването с пневматичен механизм за управление, редовните проверки са от съществено значение. Това включва наблюдение на налягането на сгъстен въздух, за да се гарантира, че то е в безопасен и ефективен диапазон, и проверка на целостта на герметизиращите компоненти, за да се предотврати изтичането на въздух, което може да доведе до намалена производителност на оборудването или оперативен отказ. Чрез тези профилактични мерки, може да се гарантира стабилността и надеждността на пневматичната система.

За поддържане на ефективната работа на механизма за управление, редовното почистване и смазване на механичните компоненти са от голямо значение. Почистването може да премахне натрупаните прах и примеси, за да се предотврати тяхното износване или блокиране на оборудването; подходящото смазване може да намали триенето между компонентите и да намали риска от оперативни откази.

3.3 Поддръжка и ремонт при износ на контактите

За гарантиране на безопасна и стабилна работа на електрическото оборудване, при всяка поддръжка трябва внимателно да се проверява степента на износ на контактите. По време на проверката, трябва да се използват прецизни измервателни инструменти, за да се измери дебелината на контактите, за да се гарантира, че тя е в определения позволен диапазон. Веднага щом се установи, че износът на контактите надхвърля определения позволен диапазон, за да се предотвратят възможни откази и опасности, износилите се контакти трябва незабавно да бъдат заменени.

За контактите с лек износ, плоскостта на повърхността може да бъде възстановена чрез професионални методи за шлифоване. Обаче, по време на шлифовната операция, дълбочината и силата на шлифовката трябва строго да се контролират, за да се избегне излишен материален износ на контактите, който може да повлияе на нормалните характеристики и срока на полезност на контактите. Следователно, шлифовната работа трябва да се извършва от изпитани техници, за да се гарантира точността и безопасността на операцията.

За ефективно удължаване на срока на полезност на контактите, препоръчително е да се оптимизира честотата на използване на разключвача, за да се намали ненужната честа работа. Честата работа не само ускорява износването на контактите, но може и да доведе до преждевременно остаряване на други компоненти на електрическото оборудване. Следователно, рационалното планиране и коригиране на честотата на използване, както и избягването на ненужни операции, са важни мерки за подобряване на срока на полезност на контактите и гарантиране на стабилната работа на оборудването.

3.4 Поддръжка и ремонт при повреда на допълнителния ключ и защитната верига

①Проверка на допълнителните ключове
За гарантиране на нормалната работа и безопасността на оборудването, редовните и подробни проверки на допълнителните ключове са от голямо значение. Този процес включва детайлна проверка на контактното състояние на ключа, за да се гарантира, че контактът е добър, без ослабяване или корозия. Ако по време на проверката се установят проблеми като лош контакт или износ, трябва незабавно да се предприемат мерки за коригиране или замяна на ключа, за да се избегнат възможни откази на оборудването или безопасностни инциденти.

②Тестове на защитната верига
Защитната верига е ключов компонент за гарантиране на безопасната работа на електрическото оборудване. Следователно, редовните и комплексни тестове на защитната верига са от съществено значение. Целта на тези тестове е да се гарантира, че защитната верига работи надеждно и навременно, и може бързо да прекъсне електрическата верига при аномални ситуации, за да се предотврати повреда на оборудването или лично повреди. Ако резултатите от тестовете покажат, че има проблеми с защитната верига, като отклонение в калибрирането или повреда на компонентите, трябва незабавно да се извърши калибриране или да се заменят повредените компоненти, за да се гарантира нормалната функция на веригата.

3.5 Поддръжка и ремонт при проблеми с надвишено напрежение

За гарантиране на безопасна и стабилна работа на електрическата система, препоръчително е да се инсталират ограничители на близо до разключвача. Това може ефективно да предотврати повреди на оборудването, причинени от оперативно надвишено напрежение, породено от удари на мълнии или други причини, по този начин удължавайки срока на полезност на оборудването и гарантирайки неговата нормална работа.

За допълнително подобряване на ефективността и безопасността на електрическата система, препоръчително е да се оптимизира режимът на работа на разключвача. Особено, трябва да се отбележи, че при значителни колебания на напрежението в системата или при рязки промени в системната нагрузка, трябва да се избягва работа на разключвача, за да се предотвратят откази на оборудването или безопасностни инциденти, причинени от неправилна работа.

3.6 Поддръжка и ремонт при остаряване или повреда на механичните компоненти

Трябва да се проведат комплексни проверки на механичните компоненти на разключвача, включително, но не само, преносни валове, свързващи тела, подкови и т.н. По време на проверката, специално внимание трябва да се обърне на степента на износ, пукнатини, деформации и други явления на компонентите. Веднага щом се установят признаци на остаряване или повреда, трябва незабавно да се извърши замяна или ремонт, за да се предотврати по-нататъшното разпространение на повредата.

За ключови компоненти като преносни валове и свързващи тела, трябва редовно да се извършва смазване, за да се намали износът и да се удължи срока на полезност. Едновременно, за чувствителни части като подкови, техническото им състояние трябва редовно да се проверява, за да се гарантира гладкото въртене и отсъствие на аномални шумове или загряване. Когато е необходимо, трябва да се заменят нови подкови, за да се гарантира нормалната работа на механичните компоненти.

За механичните компоненти на разключвача, трябва редовно да се извършват пробни тестове, за да се моделира работа в реални условия, за да се тестира производителността и надеждността им. Чрез тези тестове, може да се засекат потенциални проблеми, а съответните мерки за поддръжка могат да се предприемат, за да се гарантира стабилността и безопасността на разключвача в различни условия на работа.

За всички мероприятия по поддръжка и ремонт, трябва да се извършват детайлни записи, включително информация за модела на заменения компонент, времето на поддръжка и операторите. Тези записи имат важно референтно значение за последващите мероприятия по поддръжка и анализ на отказите, помагайки за подобряване на ефективността на поддръжката и надеждността на разключвача при работа.

3.7 Други мерки за поддръжка

За гарантиране на стабилната работа на електрическата система, трябва редовно да се проверява температурата на работа на разключвача, за да се предотврати повреда на оборудването, причинена от прекомерно нагряване. Тази стъпка е от решаващо значение за гарантирането на нормалната работа на оборудването и удължаване на срока му на полезност.

За поддържане на нормалното работно състояние на разключвача, редовното почистване на корпуса му е от съществено значение. Чрез премахване на натрупан прах на повърхността и предотвратяване на корозия и други проблеми, може ефективно да се избегнат неблагоприятните влияния на тези фактори върху производителността на оборудването, гарантирайки безопасността и надеждността на електрическата система.

С постоянния напредък на технологиите, навременната техническа модернизация на разключвача е ефективен начин за подобряване на неговата производителност и надеждност. Чрез анализ на условията на работа и историческите данни на оборудването, необходимите технически обновления могат да бъдат извършени насочено, за да се гарантира, че разключвачът може да отговаря на изискванията на съвременните електрически системи.

4 Заключение

В работата по поддръжка на трансформаторните станции на електрическата система, поддръжката и устраняването на откази на високонапреговите SF₆ разключвачи са от голямо значение. Чрез редовни проверки и подходящи мерки за поддръжка, може ефективно да се предотвратят отказите, гарантирайки безопасна и стабилна работа на електрическата система. В този процес, техниците трябва строго да следват процедурите за работа, да използват съвременни средства за измерване и технологии, и постоянно да подобряват качеството и ефективността на поддръжката, за да предоставят здрава гаранция за надеждната работа на електрическата система.