Analiza pogostih napak visokonapetostnih preklopnikov SF6 pri vzdrževanju podstavnic

1 Osnovna struktura in delovanje visokonapetostnih preklopnikov SF₆

Visokonapetostni preklopniki SF₆ so ključno opremo v električnem sistemu, njihova struktura in delovanje pa sta temelj za varno in stabilno delovanje električne mreže. Sestavljajo jih več natančnih komponent, vključno z izolatorji, vodilni deli, krogi za ugasanje luka, mehanizmi za delovanje in nadzorne cirkviti. Izolatorji običajno uporabljajo materiali z visoko trdoto, da bi odvrščali elektrostatski stres v okolju z visokimi napetostmi; vodilni deli so izdelani iz kovin z visokim vodilnostjo, da omogočajo gladko pretok struje.

Krog za ugasanje luka je srce preklopnika. Uporablja reaktivne snovi, ki jih sproži razgradnja plina SF₆ pod dejstvom luka, za hitro hlajenje luka in pospeševanje obnovitve izolacijske moči, kar omogoča hitro in varno prekinitev cirkvita. Plin SF₆, kot šesterfluorid svlge, ima izjemne lastnosti izolacije in ugašanja luka, kar je glavni razlog za njegovo široko uporabo v visokonapetostnih preklopnikih. Ob trenutku, ko struja doseže ničlo, plin SF₆ lahko učinkovito ugasne luk in prepreči ponovno zapaljanje, kar zagotavlja, da preklopnik zanesljivo opravi nalogo prekinitve. Poleg tega ima plin SF₆ izjemne lastnosti zategnutosti, ki učinkovito izolirajo vstop vanjske vlage in onesnaženosti. To je zelo pomembno za ohranjanje čistote in suhosti notranjega okolja preklopnika, kar zagotavlja, da se oprema lahko dolgočasno zanesljivo upravlja.

V smislu konstrukcije so visokonapetostni preklopniki SF₆ opremljeni tudi z naprednimi mehanizmi za delovanje in nadzornimi cirkviti. Te komponente sodelujejo, da bi zagotovile, da preklopnik lahko odziva na različne kompleksne operativne zahteve električne mreže. Mehanizem za delovanje je odgovoren za izvajanje odpiranja in zapiranja preklopnika, medtem ko nadzorni cirkvit nadzira in prilagaja delovno stanje preklopnika, da zagotovi natančnost in zanesljivost njegovih dejanj.

2 Pogosta težava visokonapetostnih preklopnikov SF₆ pri vzdrževanju postaj
2.1 Propadanje plina SF₆

Propadanje plina SF₆ je ena najpogostejših težav pri preklopnikih SF₆. Tak propad vodi do zmanjšanja izolacijske zmogljivosti znotraj preklopnika, kar vpliva na njegovo normalno delovanje. Razlogi za propad lahko vključujejo staranje in poškodbe zategal, ali slabo zateganje med namestitvijo. Propadanje plina ne le zmanjša zmogljivost preklopnika, ampak lahko tudi škoduje okolju, saj je SF₆ plin, ki prispeva k globalnemu segrevanju.

2.2 Nezanesljivost mehanizma za delovanje

Mehanizem za delovanje je ključni del preklopnika, odgovoren za odpiranje in zapiranje. Če mehanizem za delovanje nezanesljivo deluje, to lahko vodi do nepravilnega delovanja preklopnika. Take nezanesljivosti lahko vključujejo nedostatno shranjen energiji v pržci, propadanje hidrauličnega olja, propadanje stlačenega zraka v pnevmatskem sistemu in druge probleme. Nezanesljivost mehanizma za delovanje ne le vpliva na zmogljivost preklopnika, ampak lahko tudi ogrozi varno in stabilno delovanje celotnega električnega sistema.

2.3 Iztiranj kontaktnih površin

Ko preklopnik pogosto deluje ali deluje dolgo časa, se lahko kontaktni deli (vodilni deli) iztirajo, kar vpliva na vodilnost in zmogljivost odpiranja in zapiranja preklopnika. Ko je iztiranje hudo, lahko vodi do problemov, kot so segrevanje in goreča kontaktna površina, in celo do nezanesljivega delovanja preklopnika, kar vpliva na stabilno oskrbovanje električnega sistema z energijo.

2.4 Nezanesljivost pomočnih preklopnikov in zaščitnih cirkvitov

Pomočni preklopniki se uporabljajo za spremljanje stanja preklopnika, medtem ko zaščitni cirkviti zaščitijo preklopnik pred poškodbami zaradi težav. Če te komponente nezanesljivo delujejo, lahko to vodi do tega, da preklopnik ne pravilno odziva na potrebe za zaščito sistema, kar vpliva na varnost celotnega električnega sistema.

2.5 Problem prekomerne napetosti

Prekomerna napetost se lahko pojavi, ko preklopnik izvaja odpiranje, in ta situacija lahko povzroči poškodbe okoliške električne opreme. Za zmanjšanje tega vpliva se običajno nameste naprave za zaščito pred prekomerno napetostjo, kot so grelniki. Merila za zaščito pred prekomerno napetostjo so ključna za zagotavljanje stabilnega delovanja električnega sistema in varnosti opreme.

2.6 Staranje ali poškodba mehanskih komponent

Pod dolgoročnim delovanjem ali v zahtevnih okoljih se lahko mehanske komponente preklopnika starajo, deformirajo itd., kar vpliva na njihove mehanske zmogljivosti. Poškodbe mehanskih komponent lahko vodijo do tega, da preklopnik ne more pravilno delovati, in celo do varnostnih nesreč.

3 Vzdrževalni in popravilni ukrepi za pogoste težave visokonapetostnih preklopnikov SF₆ pri vzdrževanju postaj
3.1 Vzdrževanje in popravilo za propadanje plina SF₆

Za zagotovitev varnega delovanja opreme z plinom SF₆ se priporoča uporaba ultrazvočnih detektorjev propadanja ali halogenih detektorjev. Oba so učinkovita orodja za zaznavanje propadanja plina SF₆. Redna pregledovanja lahko hitro zaznajo potencialne točke propadanja, in ustrezne ukrepe se lahko sprejmejo, da se prepreči, da bi propadanje plina povzročilo poškodbe okolju in opremi.

V vsakdanjem vzdrževanju se mora tesno spremljati stanje zategal. Ko se zaznajo znaki staranja ali poškodbe zategal, jih je treba takoj zamenjati. Med zamenjavo zategal je treba strogo upoštevati navodila za zateganje, ki jih daje proizvajalec, da se zagotovi, da so nove zategale pravilno nameštene in izvajajo svojo pravilno funkcijo zateganja, kar zagotavlja zateganost in varnost delovanja opreme.

Med procesom spremljanja, če se zazna zmanjšanje tlaka plina SF₆, kar je morda znak propadanja plina, je treba takoj sprejeti ukrepe za dopolnjevanje plina, da se zagotovi, da oprema ohranja normalen delovni tlak. Pri dopolnjevanju plina se mora uporabiti visoko čist plin SF₆, ki izpolnjuje standarde, da se prepreči, da bi premalo čistota plina vplivala na izolacijske zmogljivosti opreme. Hkrati je treba med postopkom polnjenja strogo nadzirati vstop onesnaženosti, da se zagotovi čistota plina, kar zagotavlja stabilno delovanje opreme in podaljša njen življenjski čas.

3.2 Vzdrževanje in popravilo nezanesljivosti mehanizma za delovanje

Za zagotovitev normalnega delovanja mehanizma za delovanje je treba redno preverjati shranjeno energijo v pržcu, da bi se zagotovilo, da pržec ima dovolj shranjene energije. Za opremo z hidrauličnimi mehanizmi za delovanje je treba skrbno preveriti ravni hidrauličnega olja, da bi se zagotovilo, da so na primerni ravnini, in oceniti kakovost olja, da bi se zagotovilo, da izpolnjuje standardne zahteve. Ko se zazna, da je raven olja nedostatna ali se kakovost olja zmanjša, je treba takoj sprejeti ukrepe za dopolnjevanje ali zamenjavo hidrauličnega olja, da se ohranja normalno delovanje sistema.

Za opremo z pnevmatskimi mehanizmi za delovanje so redni pregledi ključni. To vključuje spremljanje tlaka stlačenega zraka, da bi se zagotovilo, da je v varnem in učinkovitem obsegu, in preverjanje integritete zategalnih komponent, da se prepreči propadanje zraka, ki bi lahko vodilo do zmanjšanja zmogljivosti opreme ali operativnega odpovedovanja. S temi preventivnimi ukrepi se lahko zagotovi stabilnost in zanesljivost pnevmatskega sistema.

Za ohranjanje učinkovitosti mehanizma za delovanje je zelo pomembno redno čistiti in smečiti mehanske komponente. Čiščenje lahko odstrani nakopičene prljavo in onesnaženosti, da se prepreči, da bi te povzročile iztiranje ali zastoji opreme; ustrezno smečenje lahko zmanjša trenje med komponentami in zmanjša tveganje operativnih odpovedovanj.

3.3 Vzdrževanje in popravilo iztiranja kontaktnih površin

Za zagotovitev varnega in stabilnega delovanja električne opreme je treba med vsakim vzdrževanjem natančno preveriti stanje iztiranja kontaktnih površin. Med pregledom je treba uporabiti natančna merilna orodja za meritve debeline kontaktnih površin, da bi se zagotovilo, da je v dovoljenem obsegu. Ko se zazna, da je iztiranje kontaktnih površin preseglo dovoljen obseg, je treba iztirane kontaktna površina takoj zamenjati, da se preprečijo morebitne težave in tveganja.

Za kontaktna površina s le majhnim iztiranjem se lahko površinska ravnost obnovi z profesionalnimi metode črpkanja. Vendar mora biti med postopkom črpkanja strogo nadzorovana globina in sila črpkanja, da se prepreči preveliko izguba materiala kontaktnih površin zaradi prekomernega črpkanja, kar bi lahko vplivalo na normalno delovanje in življenjski čas kontaktnih površin. Zato mora črpkanje izvajati izkušeni tehnik, da se zagotovi natančnost in varnost postopka.

Za učinkovito podaljšanje življenjskega časa kontaktnih površin je priporočljivo optimizirati frekvenco delovanja preklopnika, da se zmanjša nepotrebnih pogostih delovanj. Pogosta delovanja ne le pospešijo iztiranje kontaktnih površin, ampak lahko tudi pospešijo prehiter staranje drugih komponent električne opreme. Zato je razumno načrtovanje in prilagajanje frekvence delovanja ter izogibanje nepotrebnim delovanjem pomembni ukrepi za izboljšanje življenjskega časa kontaktnih površin in zagotavljanje stabilnega delovanja opreme.

3.4 Vzdrževanje in popravilo nezanesljivosti pomočnih preklopnikov in zaščitnih cirkvitov

① Pregled pomočnih preklopnikov
Za zagotovitev normalnega delovanja in varnosti opreme so redni in podroben pregledi pomočnih preklopnikov zelo pomembni. Ta postopek vključuje temeljito pregledovanje stanja kontakta preklopnika, da bi se zagotovilo, da je kontakt dober in brez lufta ali korozije. Če se med pregledom zaznajo težave, kot so slabi kontakt ali iztiranje, je treba takoj sprejeti ukrepe za prilagoditev ali zamenjavo preklopnika, da se preprečijo morebitne težave z opremo ali varnostne nesreče.

② Preverjanje zaščitnih cirkvitov
Zaščitni cirkvit je ključna komponenta za zagotavljanje varnega delovanja električne opreme. Zato so redna in celovita preverjanja zaščitnega cirkvita zelo pomembna. Ta test je namenjen zagotavljanju, da zaščitni cirkvit zanesljivo in pravočasno deluje in lahko hitro prekine oskrbo s strujom v primeru nenormalnih situacij, da se prepreči poškodba opreme ali osebni poškodbe. Če rezultati testa kažejo, da so s zaščitnim cirkvitom težave, kot so odstopanja kalibracije ali poškodbe komponent, je treba takoj izvesti kalibracijo ali zamenjati poškodovane komponente, da se zagotovi pravilna funkcija cirkvita.

3.5 Vzdrževanje in popravilo problemov s prekomerno napetostjo

Za zagotovitev varnega in stabilnega delovanja električnega sistema se priporoča namestitev grelnikov blizu preklopnika. To lahko učinkovito prepreči poškodbe opreme zaradi operativne prekomerne napetosti zaradi udarjev nihanja ali drugih razlogov, kar podaljša življenjski čas opreme in zagotavlja njeno normalno delovanje.

Za dodatno izboljšanje učinkovitosti in varnosti električnega sistema je priporočljivo optimizirati način delovanja preklopnika. Še posebej je treba upoštevati, da bi se izognili delovanju preklopnika, ko se sistemsko napetost veliko spreminja ali ko se sistemski opterzek spremenil dramatično, da se preprečijo težave z opremo ali varnostne nesreče zaradi nepravilnega delovanja.

3.6 Vzdrževanje in popravilo staranja ali poškodbe mehanskih komponent

Treba je izvesti celovite pregledi mehanskih komponent preklopnika, vključno z, toda ne omejeno na, prenosne vratnice, spojnike, ležaje itd. Med pregledom je treba posebno pozornost posvetiti stopnji iztiranja, trdilih, deformacijah in drugim pojavom komponent. Ko se zaznajo znaki staranja ali poškodbe, je treba takoj izvesti zamenjavo ali popravilo, da se prepreči nadaljnji razvoj težave.

Za ključne komponente, kot so prenosne vratnice in spojniki, je treba redno izvajati smečenje, da se zmanjša iztiranje in podaljša življenjski čas. Hkrati je treba redno preverjati stanje ranljivih delov, kot so ležaji, da se zagotovi gladko vrtenje in da ni nenormalnega huja ali segrevanja. Ko je potrebno, je treba zamenjati nove ležaje, da se zagotovi pravilno delovanje mehanskih komponent.

Za mehanske komponente preklopnika je treba redno izvajati preizkuse opterečenosti, da se simulirajo operacije v realnih delovnih pogojih, da se preveri njihovo delovanje in zanesljivost. S temi preizkusi se lahko hitro zaznajo potencialne težave in sprejete ustrezne vzdrževalne ukrepe, da se zagotovi stabilnost in varnost preklopnika v različnih delovnih pogojih.

Za vse vzdrževalne in popravilne dela je treba narediti podrobne zapiske, vključno z informacijami, kot so model zamenjane komponente, čas vzdrževanja in delavci. Ti zapisniki imajo pomembno referenčno vrednost za nadaljnje vzdrževalne dela in analizo težav, kar pomaga izboljšati učinkovitost vzdrževanja in zanesljivost delovanja preklopnika.

3.7 Drugi vzdrževalni ukrepi

Za zagotovitev stabilnega delovanja električnega sistema je treba redno preverjati delovno temperaturo preklopnika, da se preprečijo poškodbe opreme zaradi prekomernega segrevanja. Ta korak je ključen za zagotavljanje normalnega delovanja opreme in podaljševanje njenega življenjskega časa.

Za ohranjanje normalnega delovanja preklopnika je ključno redno čistiti njegovo omoto. Odstranitev prašnine na površini in preprečevanje korozije in drugih problemov lahko učinkovito prepreči negativni vpliv teh dejavnikov na zmogljivosti opreme, kar zagotavlja varnost in zanesljivost električnega sistema.

S stalnim napredkom tehnologije je pravočasna tehnološka modernizacija preklopnika učinkovit način za izboljšanje njegovih zmogljivosti in zanesljivosti. Z analizo delovnih pogojev in zgodovinskih podatkov opreme se lahko usmereno izvedejo potrebne tehnološke nadgradnje, da se zagotovi, da preklopnik izpolnjuje zahteve sodobnih električnih sistemov.

4 Zaključek

Pri vzdrževanju postaj v električnem sistemu je vzdrževanje in odpravljanje težav visokonapetostnih preklopnikov SF₆ zelo pomembno. S rednimi pregledi in ustrezno vzdrževalnimi ukrepi se lahko učinkovito preprečijo težave, kar zagotavlja varno in stabilno delovanje električnega sistema. V tem postopku morajo tehničarji strogo upoštevati operativne postopke, uporabljati napredna merilna oprema in tehnologije ter stalno izboljševati kakovost in učinkovitost vzdrževanja, da zagotovijo trdno jamstvo za zanesljivo delovanje električnega sistema.