Investigación sobre puntos de risco e tecnoloxías de control de seguridade nos lugares de mantemento das subestacións baseada en interruptores de corrente de alta tensión SF₆
Con o rápido desenvolvemento da industria eléctrica e a continua expansión da rede eléctrica, os equipos eléctricos de alta tensión son cada vez máis importantes no sistema eléctrico. Como dispositivo clave no sistema eléctrico, os interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión desempeñan un papel crucial na interrupción e cierre de circuitos, así como na rápida interrupción de correntes de fallo durante as fallos do sistema. Grazas á súa alta fiabilidade, excelentes propiedades de aislamento e capacidade de extinción de arco, os interruptores de circuito de SF₆ son amplamente utilizados nos campos de ultra-alta e extra-alta tensión.
No entanto, durante a operación a longo prazo, os interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión inevitablemente se enfrentan a problemas como desgaste, envejecemento e fallos de estanqueidade. A manutención regular das subestacións é esencial para garantir o seu rendemento estable e a segura operación. O traballo de manutención nas subestacións non só implica estruturas eléctricas e mecánicas complexas, senón que tamén o manejo do gas SF₆, o que o torna tecnicamente desafiante e presenta riscos significativos de seguridade.
Particularmente nos sitios de manutención das subestacións, debido ao ambiente complexo e cambiante, a gran variedade de equipos e os diferentes niveis de habilidade dos operadores, son propensos a ocorrer diversos accidentes de seguridade. Por exemplo, incidentes como envenenamentos causados pola fuga de gas SF₆, accidentes de choque eléctrico de alta tensión e lesións mecánicas. Estes accidentes non só supón unha ameaza grave para a seguridade do persoal de manutención, senón que tamén teñen un impacto significativo na operación estable da rede eléctrica.
Por tanto, realizar unha análise en profundidade dos puntos de perigo nos sitios de manutención das subestacións para interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión e investigar tecnoloxías de control de seguridade efectivas é de gran importancia. Isto é crucial para garantir a seguridade do persoal de manutención, mellorar a eficiencia e calidade do traballo de manutención e asegurar a segura e estable operación da rede eléctrica.
1 Análise dos Puntos de Perigo nos Sitios de Manutención das Subestacións Baseada en Interruptores de Circuito de SF₆ de Alta Tensión
Con o rápido desenvolvemento da industria eléctrica, os interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión son amplamente aplicados no sistema eléctrico debido ás súas excelentes propiedades eléctricas e mecánicas. No entanto, durante a operación do equipo, influenciado por factores como o medio ambiente e a operación incorrecta, as falhas ou a degradación do rendemento son inevitables, necesitando manutención regular ou irregular das subestacións. Dado que o traballo de manutención implica sistemas de alta tensión, gases tóxicos e estruturas mecánicas complexas, os riscos de seguridade son relativamente altos.
A manutención das subestacións é un medio vital para garantir a normal operación dos equipos eléctricos e prevenir a ocorrencia de fallos. Para os interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión, a manutención regular e científica non só pode estender eficazmente a vida útil do equipo, senón que tamén pode detectar e abordar potenciais riscos de seguridade con antelación, evitando grandes accidentes de seguridade. Polo tanto, a seguridade da manutención das subestacións é de suma importancia, directamente relacionada coa seguridade do persoal de manutención e a estable operación do sistema eléctrico.
Os puntos de perigo nos sitios de manutención das subestacións baseados en interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión poden categorizarse en dous aspectos, como se mostra na Táboa.
1.1 Risco de Choque Eléctrico
Nos sitios de manutención das subestacións de interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión, o risco de choque eléctrico é unha ameaza de seguridade extremadamente grave. O choque eléctrico non só pode causar lesións graves ou mortais ao persoal, senón que tamén pode desencadear outros graves accidentes secundarios. Polo tanto, é necesario manter unha constante vigilancia e realizar unha análise e prevención comprehensiva do risco de choque eléctrico.
En primeiro lugar, o propio equipo de alta tensión ten un nivel de voltaxe extremadamente alto. Unha vez que unha persoa toca unha parte viva, pode levar a acidentes de choque eléctrico extremadamente perigosos. Especialmente durante o proceso de manutención, algúns compoñentes do equipo poden estar expostos. Se un operador accidentalmente contacta con eles con ferramentas, pode resultar en lesións no mellor dos casos e na perda de vidas no peor dos casos. Ademais, os dispositivos de aterramento e as tuberías metálicas ao redor do equipo poden levar voltaxes inducidos, supoñendo potenciais riscos de choque eléctrico.
En segundo lugar, o medio interno dunha subestación é complexo, con varias liñas e equipos de alta e baixa tensión distribuídos densamente, e múltiples fontes de alimentación presentes. Ademais, na área de operación de manutención, pode haber situaciones onde o suministro de enerxía non pode cortarse completamente, e aínda hai un certo voltaxe residual. Se a operación é incorrecta, pode desencadear un accidente de choque eléctrico.
En terceiro lugar, a electricidade estática xerada durante o proceso de manutención tamén é unha fonte non negligible de risco de choque eléctrico. Xeralmente, cando un interruptor de circuito de SF₆ abre e pecha, pode acumularse unha grande cantidade de carga estática. Se o operador non toma medidas de protección efectivas, pode ser electrocutado debido á descarga estática cando toca partes condutoras.
Finalmente, factores ambientais adversos como un sitio de manutención húmido e un espazo estreito tamén aumentan o risco de fuga do corpo humano e voltaxe inducido, intensificando o perigo de choque eléctrico.
1.2 Fuga de Gas SF₆
Nos sitios de manutención das subestacións de interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión, a fuga de gas SF₆ é unha ameaza de seguridade significativa que non pode ser ignorada. O SF₆ é un gas inerte. Aínda que en si mesmo non é tóxico nin pernicioso, unha fuga a gran escala pode levar a unha grave contaminación ambiental e lesións persoais.
En primeiro lugar, o desempeño de estanqueidade dos interruptores de circuito de SF₆ é crucial para prevenir a fuga de gas. No entanto, durante a operación a longo prazo e a manutención, os selos poden desenvolver pequenas frestas debido ao desgaste e envejecemento, resultando en unha pequena fuga de gas SF₆ e reducindo o efecto de estanqueidade. Se o problema non se detecta e aborda a tempo, o punto de fuga expandirá, levando finalmente a unha fuga a gran escala de SF₆.
En segundo lugar, durante o proceso de manutención, son necesarias operacións como o desmontaxe e montaxe dos interruptores de circuito de SF₆. Hai un risco de fuga grave de gas debido a erros operativos humanos. Por exemplo, se o gas SF₆ interno non se libera de acordo coas regulacións durante o desmontaxe e montaxe, ou se a fixación non está en lugar e a cámara de gas cae, pode desencadear directamente un accidente de fuga a gran escala.
Finalmente, despois de que o gas SF₆ fuga, acumúlase en áreas bajas ou espazos cerrados para formar áreas de alta concentración. Se os trabalhadores acceden accidentalmente a estas áreas, poden sufrir asfixia, envenenamento, etc. Especialmente nun ambiente de sitio de manutención estreito, a acumulación de gas é máis severa, e o dano da fuga é amplificado.
2 Análise das Tecnoloxías de Control de Seguridade para a Manutención das Subestacións Baseada en Interruptores de Circuito de SF₆ de Alta Tensión
2.1 Estandarización dos Procedementos de Operación
Os interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión son equipos vitais no sistema eléctrico, e a súa operación segura e estable está directamente relacionada co rendemento e confiabilidade global da rede eléctrica. Para garantir a seguridade dos interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión durante a manutención das subestacións, é de gran importancia desenvolver un conxunto científico, estandarizado e práctico de procedementos de operación para tecnoloxías de control de seguridade.
A estandarización dos procedementos de operación desempeña un papel crucial para garantir a seguridade das operacións de manutención das subestacións baseadas en interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión. Os procedementos de operación estandarizados non só sirven como base estándar para orientar o traballo de manutención, senón que tamén proporcionan unha garantía fundamental para prevenir diversos riscos de seguridade. Os procedementos de operación estandarizados deben especificar non só pasos de operación detallados, senón que tamén proporcionar orientación clara para todos os aspectos da xestión de manutención, como os requisitos xerais para a revisión de cualificación e inspección de ferramentas, asegurando que todo o proceso de operación estea baixo un control fiable.
Ademais, os procedementos de operación deben ser específicos e operables. Deben desenvolverse diferentes procedementos para interruptores de circuito de SF₆ de diferentes niveis de tensión e modelos. Para diferentes tipos de manutención, como inspeccións diarias e reparacións de defectos, tamén se deben establecer requisitos específicos. O contido dos procedementos debe expresarse de forma clara e os pasos deben ser concisos para facilitar unha mellor comprensión e implementación por parte dos operadores.
2.2 Medidas de Corta e Aterramento
As medidas de corta e aterramento son liñas técnicas clave para garantir a seguridade das operacións de manutención das subestacións baseadas en interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión. Son cruciais para prevenir graves accidentes como choques eléctricos e liberación de electricidade estática.
As operacións de corta son o preparo primario antes da manutención. O persoal de manutención debe cortar primeiro todas as posibles fontes de enerxía do obxecto de manutención e as súas zonas circundantes de acordo co procedemento de operación para asegurar que a área de operación está completamente cortada, eliminando fundamentalmente o risco de traballo en liña activa. Ao mesmo tempo, para evitar unha corta incompleta debido a unha mala operación, xeralmente se toman medidas duais, como desconectar o interruptor de carga ou o interruptor de disconexión e confirmar o estado de corta mediante probas, como usar un tester de voltaxe.
Para o obxecto de manutención cortado e as súas instalacións auxiliares, é necesario un aterramento fiable para evitar voltaxes inducidos e liberación de electricidade estática. Conectando o conductor ao potencial da terra, poden liberarse os voltaxes inducidos e a electricidade estática, eliminando así o perigo oculto de choque eléctrico. Durante o aterramento, debe seguirse a secuencia de "aterrar primeiro, operar despois, evacuar primeiro e retirar despois" para garantir a seguridade do persoal en cada eslabón.
As medidas de aterramento xeralmente deben ser fiables e redundantes. Deben usarse cables de aterramento especiais para conectar ao dispositivo de aterramento. Todos os corpos metálicos que poden estar cargados deben aterrarse. Ao mesmo tempo, os cables de aterramento deben ter suficiente capacidade de corrente, e o número debe ser adecuadamente redundante para evitar fallos de único punto. Para algún equipamento que non pode aterrarse directamente, deben adoptarse medidas de aterramento indirectas como equipotenciais ou aterramentos locais.
2.3 Monitorización e Xestión do Gas SF₆
A monitorización e xestión do gas SF₆ son de gran importancia para garantir a seguridade das operacións no sitio de manutención das subestacións baseadas en interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión. O SF₆ é un gas inerte. Aínda que en si mesmo non é tóxico nin pernicioso, unha fuga a gran escala pode causar un grave dano ao medio ambiente e á saúde humana. Polo tanto, debe establecerse un sistema completo de monitorización e xestión do gas SF₆ para prevenir os riscos de fuga desde a orixe.
En primeiro lugar, detectar regularmente o desempeño de estanqueidade dos interruptores de circuito de SF₆. Usar medios avanzados como imaxes térmicas infravermellas e detección acústica para identificar con precisión pequenas fisuras e puntos de fuga e reparalos a tempo, e substituír os selos para garantir o desempeño global de estanqueidade do equipo. Ao mesmo tempo, seguir estritamente os procedementos de operación durante o desmontaxe e montaxe da manutención, e operar con extrema precaución para evitar fugas graves causadas por erros humanos.
En segundo lugar, debe implantarse un sistema de detección de fugas de SF₆ integral na subestación. Deben instalarse dispositivos de monitorización fixos ou móbeis no sitio de manutención e outras áreas clave para monitorizar a cambio de concentración de SF₆ en tempo real. Unha vez detectada unha anomalia, o sistema debe emitir unha alarma a tempo. Ao mesmo tempo, o sistema de monitorización debe ter funcións de monitorización remota e almacenamento de datos para permitir que o persoal de manutención comprenda mellor a situación no local.
En terceiro lugar, os departamentos pertinentes deben formular un sistema de xestión de gas SF₆ completo e clarificar o proceso de manejo cando os valores de monitorización son anómalos. Cando se detecta unha certa concentración de fuga de SF₆, o persoal relevante debe activar inmediatamente o plan de emergencia, cortar oportunamente a fonte de fuga e isolar e evacuar a área afectada para evitar unha difusión adicional de gas. Ao mesmo tempo, mobilizar recursos de emergencia, como instalacións de ventilación, para purificar o ambiente no local o máis rápido posible.
Finalmente, fortalecer a formación e educación do persoal de manutención tamén é unha parte importante da xestión do gas SF₆. A través da formación, o persoal de manutención pode entender completamente os perigos da fuga de SF₆ e dominar medidas de prevención e resposta. Ao mesmo tempo, organizar exercicios de emergencia regularmente para probar a pertinencia e operabilidade do sistema de xestión e melloralo continuamente.
3 Conclusión
Nos sistemas de alta tensión, os interruptores de circuito de SF₆, como equipamentos de chaveamento clave, son cruciais para a operación estable do sistema en termos de seguridade e fiabilidade. No entanto, debido a varios puntos de perigo potenciais durante a operación dos interruptores de circuito de SF₆, como a fuga de gas SF₆, alta tensión e arcos, fallos de dispositivos mecánicos e riscos de partes condutoras, a manutención científica e o estrito control de seguridade son de gran significado.
Este artigo estuda os puntos de perigo e as tecnoloxías de control de seguridade no sitio de manutención das subestacións baseadas en interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión, que é esencial para garantir a seguridade do persoal de manutención. Nas operacións reais, o persoal de manutención debe cumprir estritamente as regulacións de operación segura relevantes e realizar formación e exercicios de seguridade regulares para mellorar a súa capacidade de resposta a emerxencias. Ao mesmo tempo, as unidades de manutención de equipos deben optimizar continuamente os procesos de manutención, mellorar as medidas correspondentes e adoptar tecnoloxías de seguridade avanzadas para garantir a implementación eficiente e segura do traballo de manutención.
No futuro, a investigación sobre os puntos de perigo e as tecnoloxías de control de seguridade no sitio de manutención das subestacións de interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión se desenvolverá cara a intelixencia, refinamento e respeto polo medio ambiente. Introducindo tecnoloxías avanzadas e optimizando os procesos de manutención, a eficiencia e seguridade do traballo de manutención poderán mellorarse ainda máis, proporcionando unha garantía máis fiable para a operación estable do sistema eléctrico. Ademais, co continuo progreso e innovación da ciencia e tecnoloxía, é razoable crer que a futura tecnoloxía de manutención de subestacións para interruptores de circuito de SF₆ de alta tensión será máis avanzada e perfecta.
