Analisis Kegagalan Umum Pemutus Sirkuit SF6 Tegangan Tinggi dalam Perawatan Substasi
1 Struktur Dasar dan Prinsip Kerja Pemutus Sirkuit SF₆ Tegangan Tinggi
Pemutus sirkuit SF₆ tegangan tinggi, sebagai peralatan kunci yang tak terpisahkan dalam sistem tenaga listrik, strukturnya dan prinsip kerjanya merupakan batu loncatan yang memastikan operasi aman dan stabil dari jaringan listrik. Peralatan ini terdiri dari berbagai komponen presisi, termasuk namun tidak terbatas pada isolator, bagian konduktif, ruang pemadam busur, mekanisme operasi, dan sirkuit kontrol. Isolator biasanya menggunakan bahan dengan kekuatan tinggi untuk menahan stres medan listrik di lingkungan tegangan tinggi; bagian konduktif dibuat dari logam dengan konduktivitas listrik tinggi untuk memastikan aliran arus yang lancar.
Ruang pemadam busur adalah inti dari pemutus sirkuit. Ia menggunakan zat reaktif yang dihasilkan oleh dekomposisi gas SF₆ di bawah pengaruh busur untuk mendinginkan busur dengan cepat dan mempercepat pemulihan kekuatan isolasi, sehingga mencapai penghentian sirkuit yang cepat dan aman. Gas SF₆, sebagai gas heksafluorida belerang, sifat insulasinya yang luar biasa dan kemampuan pemadam busurnya adalah alasan utama penggunaannya yang luas dalam pemutus sirkuit tegangan tinggi. Saat arus melewati nol, gas SF₆ dapat memadamkan busur secara efektif dan mencegah busur menyala kembali, memastikan bahwa pemutus sirkuit dapat menyelesaikan tugas pemutusan dengan andal. Selain itu, gas SF₆ memiliki performa penyegelan yang luar biasa, yang dapat mengisolasi intrusi kelembaban dan kotoran dari luar secara efektif. Hal ini sangat penting untuk menjaga kebersihan dan keringnya lingkungan internal pemutus sirkuit, sehingga memastikan peralatan dapat beroperasi stabil dalam jangka panjang.
Dalam hal desain, pemutus sirkuit SF₆ tegangan tinggi juga dilengkapi dengan mekanisme operasi dan sirkuit kontrol canggih. Komponen-komponen ini bekerja sama untuk memastikan bahwa pemutus sirkuit dapat merespons berbagai permintaan operasi kompleks dari jaringan listrik. Mekanisme operasi bertanggung jawab atas eksekusi gerakan buka-tutup pemutus sirkuit, sementara sirkuit kontrol bertanggung jawab untuk memantau dan menyesuaikan keadaan kerja pemutus sirkuit untuk memastikan keakuratan dan keandalan tindakannya.
2 Kegagalan Umum Pemutus Sirkuit SF₆ Tegangan Tinggi dalam Perawatan Gardu Induk
2.1 Kebocoran Gas SF₆
Kebocoran gas SF₆ adalah salah satu kegagalan paling umum dalam pemutus sirkuit SF₆. Kebocoran tersebut akan menyebabkan penurunan kinerja isolasi di dalam pemutus sirkuit, sehingga mempengaruhi operasinya yang normal. Penyebab kebocoran mungkin termasuk penuaan dan kerusakan segel, atau penyegelan yang buruk selama instalasi. Kebocoran gas tidak hanya mengurangi kinerja pemutus sirkuit tetapi juga mungkin menyebabkan kerusakan lingkungan, karena SF₆ adalah gas rumah kaca yang memiliki dampak signifikan pada pemanasan global.
2.2 Kegagalan Mekanisme Operasi
Mekanisme operasi adalah bagian kunci dari pemutus sirkuit yang bertanggung jawab atas operasi buka-tutup. Jika mekanisme operasi gagal, mungkin menyebabkan pemutus sirkuit tidak berfungsi. Kegagalan semacam itu mungkin termasuk penyimpanan energi pegas yang tidak cukup, kebocoran minyak hidrolik, kebocoran udara bertekanan dalam sistem pneumatik, dan masalah lainnya. Kegagalan mekanisme operasi tidak hanya mempengaruhi kinerja pemutus sirkuit tetapi juga mungkin membahayakan operasi aman dan stabil dari seluruh sistem tenaga listrik.
2.3 Aus Kontak
Saat pemutus sirkuit sering dioperasikan atau berjalan dalam waktu lama, kontak (bagian konduktif) mungkin aus, yang akan mempengaruhi konduktivitas listrik dan kemampuan buka-tutup pemutus sirkuit. Ketika aus parah, mungkin menyebabkan masalah seperti pemanasan dan pembakaran kontak, dan bahkan dapat menyebabkan kegagalan pemutus sirkuit, mempengaruhi pasokan listrik yang stabil dari sistem tenaga listrik.
2.4 Kegagalan Saklar Bantu dan Sirkuit Perlindungan
Saklar bantu digunakan untuk memonitor status pemutus sirkuit, dan sirkuit perlindungan digunakan untuk melindungi pemutus sirkuit dari kerusakan yang disebabkan oleh gangguan. Jika komponen-komponen ini gagal, mungkin menyebabkan pemutus sirkuit tidak dapat merespons dengan benar terhadap kebutuhan perlindungan sistem, sehingga mempengaruhi keselamatan seluruh sistem tenaga listrik.
2.5 Masalah Over-voltage
Over-voltage mungkin terjadi saat pemutus sirkuit melakukan operasi pemutusan, dan situasi ini mungkin menyebabkan kerusakan pada peralatan listrik sekitarnya. Untuk mengurangi dampak ini, biasanya dipasang perangkat perlindungan over-voltage seperti petir. Tindakan perlindungan over-voltage sangat penting untuk memastikan operasi stabil dari sistem tenaga listrik dan keselamatan peralatan.
2.6 Penuaan atau Kerusakan Komponen Mekanis
Dalam operasi jangka panjang atau di lingkungan yang keras, komponen mekanis pemutus sirkuit mungkin mengalami penuaan, deformasi, dll., yang akan mempengaruhi kinerja mekanisnya. Kerusakan komponen mekanis mungkin menyebabkan pemutus sirkuit tidak dapat beroperasi normal, dan bahkan dapat menyebabkan kecelakaan keselamatan.
3 Tindakan Perawatan dan Perbaikan untuk Kegagalan Umum Pemutus Sirkuit SF₆ Tegangan Tinggi dalam Perawatan Gardu Induk
3.1 Perawatan dan Perbaikan untuk Kebocoran Gas SF₆
Untuk memastikan operasi aman peralatan gas SF₆, disarankan untuk menggunakan detektor kebocoran ultrasonik atau detektor kebocoran halogen. Kedua alat ini efektif untuk mendeteksi kebocoran gas SF₆. Inspeksi rutin dapat mendeteksi titik potensial kebocoran dengan cepat, dan tindakan yang sesuai dapat diambil untuk mencegah kebocoran gas menyebabkan kerusakan lingkungan dan peralatan.
Dalam perawatan harian, kondisi segel harus dipantau dengan cermat. Begitu tanda-tanda penuaan atau kerusakan segel ditemukan, mereka harus segera diganti. Selama pergantian segel, persyaratan proses penyegelan yang disediakan oleh produsen harus diikuti dengan ketat untuk memastikan segel baru dapat dipasang dengan benar dan memberikan efek penyegelan yang tepat, sehingga menjamin kinerja penyegelan dan keamanan operasi peralatan.
Selama proses pemantauan, jika terdeteksi penurunan tekanan gas SF₆, yang mungkin menjadi tanda kebocoran gas, tindakan harus segera diambil untuk mengisi ulang gas untuk memastikan peralatan dapat mempertahankan rentang tekanan kerja normal. Saat mengisi ulang gas, gas SF₆ murni tinggi yang memenuhi standar harus digunakan untuk menghindari pengaruh kinerja isolasi peralatan akibat kurangnya kebersihan gas. Pada saat yang sama, selama proses pengisian, pengenalan impurities harus dikontrol dengan ketat untuk memastikan kebersihan gas, sehingga menjamin operasi stabil peralatan dan memperpanjang umur layanannya.
3.2 Perawatan dan Perbaikan untuk Kegagalan Mekanisme Operasi
Untuk memastikan operasi normal mekanisme operasi, situasi penyimpanan energi pegas harus diperiksa secara berkala untuk memastikan pegas memiliki cadangan energi yang cukup. Untuk peralatan dengan mekanisme operasi hidrolik, level minyak hidrolik harus diperiksa dengan cermat untuk memastikan apakah levelnya tepat, dan kualitas minyak harus dievaluasi untuk memastikan memenuhi persyaratan standar. Begitu level minyak ditemukan kurang atau kualitas minyak memburuk, tindakan harus segera diambil untuk mengisi ulang atau mengganti minyak hidrolik untuk mempertahankan operasi normal sistem.
Untuk peralatan dengan mekanisme operasi pneumatik, inspeksi rutin sangat penting. Ini termasuk memantau tekanan udara bertekanan untuk memastikan berada dalam rentang yang aman dan efektif, dan memeriksa integritas komponen penyegelan untuk mencegah kebocoran udara, yang mungkin menyebabkan penurunan kinerja peralatan atau kegagalan operasional. Melalui tindakan pencegahan ini, stabilitas dan keandalan sistem pneumatik dapat dipastikan.
Untuk mempertahankan operasi efisien mekanisme operasi, pembersihan dan pelumasan rutin komponen mekanis sangat penting. Pembersihan dapat menghilangkan kotoran dan impurities yang terakumulasi untuk mencegah mereka menyebabkan aus atau penyumbatan pada peralatan; pelumasan yang tepat dapat mengurangi gesekan antar komponen dan mengurangi risiko kegagalan operasional.
3.3 Perawatan dan Perbaikan untuk Aus Kontak
Untuk memastikan operasi aman dan stabil peralatan listrik, kondisi aus kontak harus diperiksa dengan cermat selama setiap perawatan. Selama inspeksi, alat ukur yang tepat harus digunakan untuk mengukur ketebalan kontak untuk memastikan berada dalam rentang yang diperbolehkan. Begitu jumlah aus kontak ditemukan melebihi rentang yang diperbolehkan, untuk mencegah kemungkinan kegagalan dan bahaya, kontak yang aus harus segera diganti.
Untuk kontak dengan aus ringan, rata permukaan dapat dipulihkan melalui metode penggerindaan profesional. Namun, selama operasi penggerindaan, kedalaman dan gaya penggerindaan harus dikendalikan dengan ketat untuk menghindari hilangnya material kontak yang berlebihan akibat penggerindaan berlebihan, yang mungkin mempengaruhi kinerja normal dan umur layanan kontak. Oleh karena itu, pekerjaan penggerindaan harus dilakukan oleh teknisi berpengalaman untuk memastikan keakuratan dan keamanan operasi.
Untuk secara efektif memperpanjang umur layanan kontak, disarankan untuk mengoptimalkan frekuensi operasi pemutus sirkuit untuk mengurangi operasi yang tidak perlu. Operasi yang sering tidak hanya mempercepat aus kontak tetapi juga mungkin menyebabkan penuaan dini komponen lain dari peralatan listrik. Oleh karena itu, merencanakan dan menyesuaikan frekuensi operasi dengan rasional dan menghindari operasi yang tidak perlu adalah tindakan penting untuk meningkatkan umur layanan kontak dan memastikan operasi stabil peralatan.
3.4 Perawatan dan Perbaikan untuk Kegagalan Saklar Bantu dan Sirkuit Perlindungan
①Inspeksi Saklar Bantu
Untuk memastikan operasi normal dan keamanan peralatan, inspeksi rutin dan detail saklar bantu sangat penting. Proses ini termasuk pemeriksaan menyeluruh kondisi kontak saklar untuk memastikan kontak baik dan tidak longgar atau korosi. Jika selama inspeksi ditemukan masalah seperti kontak buruk atau aus, tindakan harus segera diambil untuk menyesuaikan atau mengganti saklar untuk menghindari kemungkinan kegagalan peralatan atau kecelakaan keselamatan.
②Pengujian Sirkuit Perlindungan
Sirkuit perlindungan adalah komponen kunci untuk memastikan operasi aman peralatan listrik. Oleh karena itu, pengujian rutin dan komprehensif sirkuit perlindungan sangat penting. Uji ini bertujuan untuk memastikan sirkuit perlindungan beroperasi andal dan tepat waktu, dan dapat memutuskan pasokan listrik dengan cepat dalam kasus situasi abnormal untuk mencegah kerusakan peralatan atau cedera pribadi. Jika hasil uji menunjukkan ada masalah dengan sirkuit perlindungan, seperti deviasi kalibrasi atau kerusakan komponen, kalibrasi harus segera dilakukan atau komponen yang rusak harus diganti untuk memastikan fungsi normal sirkuit.
3.5 Perawatan dan Perbaikan untuk Masalah Over-voltage
Untuk memastikan operasi aman dan stabil sistem tenaga listrik, disarankan untuk memasang arrester di dekat pemutus sirkuit. Ini dapat secara efektif mencegah kerusakan peralatan yang disebabkan oleh over-voltage operasional akibat sambaran petir atau alasan lain, sehingga memperpanjang umur layanan peralatan dan memastikan operasi normalnya.
Untuk lebih meningkatkan efisiensi dan keamanan operasi sistem tenaga listrik, disarankan untuk mengoptimalkan mode operasi pemutus sirkuit. Terutama perlu diperhatikan bahwa ketika fluktuasi tegangan sistem besar atau beban sistem berubah tajam, operasi pemutus sirkuit harus dihindari untuk mencegah kegagalan peralatan atau kecelakaan keselamatan yang disebabkan oleh operasi yang tidak tepat.
3.6 Perawatan dan Perbaikan untuk Penuaan atau Kerusakan Komponen Mekanis
Pemeriksaan komprehensif harus dilakukan pada komponen mekanis pemutus sirkuit, termasuk namun tidak terbatas pada poros transmisi, batang penghubung, bantalan, dll. Selama inspeksi, perhatian khusus harus diberikan pada derajat aus, retak, deformasi, dan fenomena lainnya dari komponen. Begitu tanda-tanda penuaan atau kerusakan ditemukan, penggantian atau perbaikan harus segera dilakukan untuk mencegah perluasan lebih lanjut dari kegagalan.
Untuk komponen kunci seperti poros transmisi dan batang penghubung, perlakuan pelumasan rutin harus dilakukan untuk mengurangi aus dan memperpanjang umur layanan. Pada saat yang sama, untuk bagian yang rentan seperti bantalan, status operasionalnya harus diperiksa secara rutin untuk memastikan rotasi lancar dan tidak ada suara atau pemanasan abnormal. Jika perlu, bantalan baru harus diganti untuk memastikan operasi normal komponen mekanis.
Untuk komponen mekanis pemutus sirkuit, tes beban juga harus dilakukan secara rutin untuk mensimulasikan operasi dalam kondisi kerja aktual untuk menguji kinerja dan keandalannya. Melalui tes-tes ini, masalah potensial dapat dideteksi dengan cepat, dan tindakan perawatan yang sesuai dapat diambil untuk memastikan stabilitas dan keamanan pemutus sirkuit dalam berbagai kondisi kerja.
Untuk semua pekerjaan perawatan dan perbaikan, catatan rinci harus dibuat, termasuk informasi seperti model komponen yang diganti, waktu perawatan, dan personil operasional. Catatan-catatan ini memiliki nilai referensi penting untuk pekerjaan perawatan berikutnya dan analisis kegagalan, membantu meningkatkan efisiensi perawatan dan keandalan operasional pemutus sirkuit.
3.7 Tindakan Perawatan Lainnya
Untuk memastikan operasi stabil sistem tenaga listrik, suhu operasi pemutus sirkuit harus diperiksa secara rutin untuk mencegah kerusakan peralatan akibat overheating. Langkah ini sangat penting untuk memastikan operasi normal peralatan dan memperpanjang umur layanannya.
Untuk mempertahankan keadaan kerja normal pemutus sirkuit, pembersihan reguler casingnya sangat penting. Dengan menghilangkan akumulasi debu di permukaan dan mencegah korosi dan masalah lainnya, efek negatif faktor-faktor ini terhadap kinerja peralatan dapat dihindari secara efektif, memastikan keselamatan dan keandalan sistem tenaga listrik.
Dengan kemajuan teknologi yang berkelanjutan, transformasi teknis tepat waktu pemutus sirkuit adalah cara efektif untuk meningkatkan kinerja dan keandalannya. Dengan menganalisis kondisi operasi dan data historis peralatan, peningkatan teknis yang diperlukan dapat dilakukan secara tertarget untuk memastikan pemutus sirkuit dapat memenuhi persyaratan sistem tenaga listrik modern.
4 Kesimpulan
Dalam pekerjaan perawatan gardu induk sistem tenaga listrik, perawatan dan pemecahan masalah pemutus sirkuit SF₆ tegangan tinggi sangat penting. Melalui inspeksi rutin dan tindakan perawatan yang tepat, terjadinya kegagalan dapat dicegah secara efektif, memastikan operasi aman dan stabil sistem tenaga listrik. Dalam proses ini, teknisi harus mengikuti prosedur operasi dengan ketat, menggunakan peralatan deteksi canggih dan teknologi, serta terus-menerus meningkatkan kualitas dan efisiensi perawatan untuk memberikan jaminan solid bagi operasi andal sistem tenaga listrik.
