Analiza uobičajenih grešaka visokonaponskih prekidača SF6 u održavanju podstanica

1 Osnovna struktura i radni princip visokonaponskih SF₆ prekidača

Visokonaponski SF₆ prekidači, kao nezamenjivi ključni uređaji u elektroenergetskom sustavu, njihova struktura i radni princip su temelji koji osiguravaju sigurno i stabilno funkcioniranje mreže. Sastoji se od više preciznih komponenti, uključujući, ali ne ograničavajući se na izolatore, provodne dijelove, zagrijane prostore, mehanizme upravljanja i kontroklopove. Izolatori obično koriste materijale visoke čvrstoće kako bi izdržali električno polje stres u visokonaponskim okruženjima; provodni dijelovi su izrađeni od metala s visokom električnom provodljivošću kako bi se osiguralo gladko protjecanje struje.

Zagrijani prostor je srce prekidača. Koristi vrlo reaktivne tvari generirane dekompozicijom SF₆ plina pod djelovanjem luku kako bi se brzo ohladila luk i ubrzalo oporavak izolacijske čvrstoće, time ostvarujući brzo i sigurno prekid struje. SF₆ plin, kao šestični fluorid sirovina, njegove odlične izolacijske i gasilne svojstva su glavni razlogi njegove šire aplikacije u visokonaponskim prekidačima. U trenutku kada struja prolazi nul-točku, SF₆ plin može učinkovito ugasi luk i spriječiti ponovno zapaljenje luka, osiguravajući da prekidač može pouzdano završiti zadatak prekida. Također, SF₆ plin ima odlična zatvorenja svojstva, što može učinkovito izolirati ulaz vanjske vlažnosti i prljavštine. To je od velike važnosti za održavanje čistoće i suhosti unutarnjeg okruženja prekidača, time osiguravajući da uređaj može stabilno raditi dugi period.

U pogledu dizajna, visokonaponski SF₆ prekidači su također opremljeni naprednim mehanizmima upravljanja i kontrolnim klopovima. Ovi komponenti rade u koordinaciji kako bi osigurali da prekidač može reagirati na razne složene operativne zahtjeve mreže. Mehanizam upravljanja je odgovoran za izvođenje otvaranja i zatvaranja prekidača, dok kontrolni klopovi služe za nadgledanje i prilagođavanje radnog stanja prekidača kako bi se osigurala točnost i pouzdanost njegovih akcija.

2 Uobičajeni kvarovi visokonaponskih SF₆ prekidača u održavanju pretvorbe
2.1 Curenje SF₆ plina

Curenje SF₆ plina jedan je od najčešćih kvarova u SF₆ prekidačima. Takvo curenje dovest će do smanjenja izolacijskih svojstava unutar prekidača, time utječeći na njegov normalni rad. Razlozi za curenje mogu uključivati staranje i oštećenje sigurnosnih zgloba ili loše zatvorenje tijekom instalacije. Curenje plina ne samo smanjuje performanse prekidača, već može uzrokovati i štetu okolišu, jer je SF₆ staklenični plin s značajnim utjecajem na globalno zagrijavanje.

2.2 Kvar mehanizma upravljanja

Mehanizam upravljanja je ključni dio prekidača odgovoran za otvaranje i zatvaranje. Ako mehanizam upravljanja kvarira, to može dovesti do nepravilnog funkcioniranja prekidača. Takvi kvarovi mogu uključivati nedostatak energije spranganja, curenje hidrauličnog ulja, curenje zračnog sustava, i druge probleme. Kvar mehanizma upravljanja ne samo utječe na performanse prekidača, već može i ugroziti sigurno i stabilno funkcioniranje cijelog elektroenergetskog sustava.

2.3 Iznos kontakti

Kada prekidač često funkcionira ili radi dugo, kontakti (provodni dijelovi) mogu istjecati, što će utjecati na električnu provodljivost i sposobnost otvaranja i zatvaranja prekidača. Kada je istjecanje ozbiljno, to može dovesti do problema poput zagrijavanja i gori kontakata, te čak i do kvara prekidača, utječeći na stabilno snabdijevanje strujom elektroenergetskog sustava.

2.4 Kvar pomoćnog prekidača i zaštitnog klopa

Pomoćni prekidač koristi se za nadgledanje stanja prekidača, a zaštitni klop koristi se za zaštitu prekidača od oštećenja uzrokovanih kvarovima. Ako ovi komponenti kvariraju, to može dovesti do toga da prekidač ne može ispravno reagirati na zaštitne potrebe sustava, time utječeći na sigurnost cijelog elektroenergetskog sustava.

2.5 Problem previsokog napona

Previsoki napon može nastati kada prekidač izvrši otvaranje, a ova situacija može uzrokovati oštećenje okružujućih električnih uređaja. Da bi se umanjio ovaj utjecaj, obično se instaliraju zaštitni uređaji poput usisivača. Zaštitne mjere od previsokog napona su ključne za osiguravanje stabilnog funkcioniranja elektroenergetskog sustava i sigurnosti uređaja.

2.6 Staranje ili oštećenje mehaničkih komponenti

Tijekom dugotrajnog rada ili u teškim uvjetima, mehaničke komponente prekidača mogu istjecati, deformirati itd., što će utjecati na njihove mehaničke performanse. Oštećenje mehaničkih komponenti može dovesti do toga da prekidač ne može normalno funkcionirati, a može čak dovesti i do sigurnosnih nesreća.

3 Mjere održavanja i popravka uobičajenih kvarova visokonaponskih SF₆ prekidača u održavanju pretvorbe
3.1 Održavanje i popravak za curenje SF₆ plina

Da bi se osiguralo sigurno funkcioniranje SF₆ plinske opreme, preporuča se korištenje ultrazvučnih detektora curenja ili halogenih detektora curenja. Obje su učinkovite alate za otkrivanje curenja SF₆ plina. Redovita inspekcije mogu pravočasno otkriti potencijalne točke curenja, a odgovarajuće mjere mogu se poduzeti kako bi se spriječilo curenje plina koje može uzrokovati štetu okolišu i opremi.

U svakodnevnom održavanju treba pažljivo pratiti stanje sigurnosnih zgloba. Kada se otkriju znakovi staranja ili oštećenja sigurnosnih zgloba, oni moraju biti odmah zamijenjeni. Tijekom zamjene sigurnosnih zgloba treba strogo slijediti zahtjeve za zatvaranjem dostupne od strane proizvođača kako bi se osiguralo da novi sigurnosni zglobi mogu biti ispravno instalirani i ispunjavati svoju pravilnu funkciju zatvaranja, time osiguravajući zatvarajuća svojstva i sigurnost rada opreme.

Tijekom procesa nadzora, ako se otkrije smanjenje tlaka SF₆ plina, što može biti znak curenja plina, trebaju se odmah poduzeti mjere za dopunjavanje plina kako bi se osiguralo da oprema može održavati normalni radni raspon tlaka. Pri dopunjavanju plina treba koristiti visoko čist SF₆ plin koji ispunjava standarde kako bi se izbjegao utjecaj na izolacijska svojstva opreme zbog nedostatka čistoće plina. Tijekom postupka punjenja treba strogo kontrolirati ulaz impureza kako bi se osigurala čistoća plina, time osiguravajući stabilno funkcioniranje opreme i produživanje njenog vijeka trajanja.

3.2 Održavanje i popravak kvara mehanizma upravljanja

Da bi se osiguralo normalno funkcioniranje mehanizma upravljanja, treba redovito provjeriti situaciju sa energijom spranganja kako bi se osiguralo da je spraganje imalo dovoljno rezervnih resursa. Za opremu s hidrauličkim mehanizmima upravljanja, treba pažljivo provjeriti razinu hidrauličnog ulja kako bi se vidjelo je li na prikladnoj razini, te treba procijeniti kvalitet ulja kako bi se osiguralo da ispunjava standardne zahtjeve. Kada se otkrije da je razina ulja nedostatna ili da je kvaliteta ulja pogoršana, trebaju se odmah poduzeti mjere za dopunjavanje ili zamjenu hidrauličnog ulja kako bi se održao normalni rad sustava.

Za opremu s pnevmatskim mehanizmima upravljanja, redovite inspekcije su nužne. To uključuje nadzor nad tlakom zračnog sustava kako bi se osiguralo da je unutar sigurnog i učinkovitog raspona, te provjeru integriteta zatvorenih komponenti kako bi se spriječilo curenje zraka, što može dovesti do smanjenja performansi opreme ili operativnog kvara. Putem ovih preventivnih mjera može se osigurati stabilnost i pouzdanost pnevmatskog sustava.

Da bi se održala učinkovita radnja mehanizma upravljanja, redovito čišćenje i smarzanje mehaničkih komponenti su izuzetno važna. Čišćenje može ukloniti nagomilane prljavštine i impureze kako bi se spriječilo njihovo uzrokovati oštećenje ili blokiranje opreme; odgovarajuće smarzanje može smanjiti trenje između komponenti i smanjiti rizik od operativnih kvara.

3.3 Održavanje i popravak iznosa kontakata

Da bi se osiguralo sigurno i stabilno funkcioniranje električne opreme, stanje iznosa kontakata treba pažljivo provjeriti tijekom svakog održavanja. Tijekom inspekcije treba koristiti precizne mjerni alati kako bi se izmjerila debljina kontakata kako bi se osiguralo da je unutar određenog dopuštenog raspona. Kada se otkrije da je iznos kontakata premašio određeni dopušteni raspon, trebaju se odmah zamijeniti istjecani kontakti kako bi se spriječili mogući kvarovi i opasnosti.

Za kontakte s laganim iznosom, ravnotežu površine može se vratiti putem profesionalnih metoda lepljenja. Međutim, tijekom operacije lepljenja, dubinu i snagu lepljenja treba strogo kontrolirati kako bi se spriječilo preveliki gubitak materijala kontakata zbog prekomjernog lepljenja, što može utjecati na normalnu performansu i vijek trajanja kontakata. Stoga treba da lepljenje obavljaju iskusni tehničari kako bi se osigurala točnost i sigurnost operacije.

Da bi se učinkovito produžio vijek trajanja kontakata, preporučljivo je optimizirati frekvenciju rada prekidača kako bi se smanjila neophodnost česte operacije. Česte operacije ne samo ubrzavaju iznos kontakata, već mogu uzrokovati i premature staranje drugih komponenti električne opreme. Stoga, razumno planiranje i prilagođavanje frekvencije rada i izbjegavanje nepotrebnih operacija su važne mjere za poboljšanje vijeka trajanja kontakata i osiguravanje stabilnog rada opreme.

3.4 Održavanje i popravak kvara pomoćnog prekidača i zaštitnog klopa

①Inspekcija pomoćnih prekidača
Da bi se osiguralo normalno funkcioniranje i sigurnost opreme, redovite i detaljne inspekcije pomoćnih prekidača su izuzetno važne. Taj proces uključuje temeljitu inspekciju stanja kontakta prekidača kako bi se osiguralo dobro dodirivanje bez rasklapanja ili korozije. Ako se tokom inspekcije otkriju problemini kao što su loši kontakti ili iznos, trebaju se odmah poduzeti mjere za prilagodbu ili zamjenu prekidača kako bi se izbjegle moguće kvarove opreme ili sigurnosne nesreće.

②Testiranje zaštitnih klopova
Zaštitni klop je ključni dio za osiguranje sigurnog rada električne opreme. Stoga su redovita i kompletan testiranje zaštitnog klopa nužna. Taj test ima za cilj osigurati da zaštitni klop pouzdano i pravočasno funkcionira, te može brzo prekinuti snabdijevanje strujom u slučaju nepravilnosti kako bi se spriječilo oštećenje opreme ili ljudska ozbiljna teškoća. Ako testovi pokazuju da postoje problemini s zaštitnim klopom, kao što su odstupanje kalibracije ili oštećenje komponenti, trebaju se odmah poduzeti mjere za kalibraciju ili zamjenu oštećenih komponenti kako bi se osigurala normalna funkcija klopa.

3.5 Održavanje i popravak problema s previsokim naponom

Da bi se osiguralo sigurno i stabilno funkcioniranje elektroenergetskog sustava, preporuča se instalirati usisivače blizu prekidača. To može učinkovito spriječiti oštećenje opreme uzrokovano previsokim naponom zbog udara munje ili drugih razloga, time produžujući vijek trajanja opreme i osiguravajući njen normalni rad.

Da bi se dalje poboljšala efikasnost i sigurnost rada elektroenergetskog sustava, preporučljivo je optimizirati način rada prekidača. Posebno treba obratiti pozornost na to da treba izbjegavati rad prekidača kada se sustavski napon značajno mijenja ili kada se sustavski opterećenje brzo mijenja, kako bi se spriječile kvarove opreme ili sigurnosne nesreće uzrokovane nepravilnim radom.

3.6 Održavanje i popravak staranja ili oštećenja mehaničkih komponenti

Treba provesti kompleksne inspekcije mehaničkih komponenti prekidača, uključujući, ali ne ograničavajući se na prenosne valjke, spojnice, ležaje itd. Tijekom inspekcije treba posebno obratiti pozornost na stupanj iznosa, pukotine, deformacije i druge pojave na komponentama. Kada se otkriju znakovi staranja ili oštećenja, trebaju se odmah poduzeti mjere za zamjenu ili popravak kako bi se spriječilo daljnje širenje kvara.

Za ključne komponente poput prenosnih valjaka i spojnica treba redovito provoditi smarzanje kako bi se smanjio iznos i produžio vijek trajanja. Također, za ranjive dijelove poput ležajeva treba redovito provjeriti njihov stanje rada kako bi se osiguralo gladko okrećanje bez neobičnih zvukova ili zagrijavanja. Kada je potrebno, trebaju se zamijeniti novi ležaji kako bi se osiguralo normalno funkcioniranje mehaničkih komponenti.

Za mehaničke komponente prekidača treba redovito provoditi testove opterećenja kako bi se simulirali radni uvjeti kako bi se testirale njihove performanse i pouzdanost. Kroz ove teste mogu se pravočasno otkriti potencijalni problemi, a odgovarajuće održavajuće mjere mogu se poduzeti kako bi se osigurala stabilnost i sigurnost prekidača u različitim radnim uvjetima.

Za sve radove održavanja i popravka trebaju se voditi detaljni zapisnici, uključujući informacije poput modela zamijenjenih komponenti, vremena održavanja i operativnog osoblja. Ti zapisnici imaju važnu referentnu vrijednost za buduće radove održavanja i analizu kvarova, pomažući u poboljšanju efikasnosti održavanja i pouzdanosti rada prekidača.

3.7 Ostale mjere održavanja

Da bi se osiguralo stabilno funkcioniranje elektroenergetskog sustava, treba redovito provjeriti radnu temperaturu prekidača kako bi se spriječilo oštećenje opreme zbog pretopljenja. Ovaj korak je ključan za osiguranje normalnog rada opreme i produženje njenog vijeka trajanja.

Da bi se održao normalni radni stanje prekidača, redovito čišćenje njegovog kuha je neophodno. Uklanjanjem nagomilane prašine s površine i sprečavanjem korozije i drugih problema, mogu se učinkovito izbjeći negativni utjecaji ovih faktora na performanse opreme, osiguravajući sigurnost i pouzdanost elektroenergetskog sustava.

S neprestanim napretkom tehnologije, pravočasno tehničko unapređenje prekidača je učinkoviti način poboljšanja njegovih performansi i pouzdanosti. Analizirajući radne uvjete i povijesne podatke opreme, potrebna tehnička nadogradnja može se izvršiti u ciljanoj formi kako bi se osiguralo da prekidač može ispunjavati zahtjeve modernih elektroenergetskih sustava.

4 Zaključak

U radu održavanja pretvorbe elektroenergetskog sustava, održavanje i otklanjanje kvara visokonaponskih SF₆ prekidača su izuzetno važni. Kroz redovite inspekcije i odgovarajuće održavajuće mjere, mogu se učinkovito spriječiti pojavljivanje kvara, osiguravajući sigurno i stabilno funkcioniranje elektroenergetskog sustava. U tom procesu, tehničari trebaju strogo slijediti procedure rada, koristiti napredne detektorske opreme i tehnologije, te neprestano poboljšavati kvalitetu i efikasnost održavanja kako bi se osigurala pouzdana radnja elektroenergetskog sustava.