Raziskava o nevarnih točkah in tehnologijah varnostnega nadzora na mestih vzdrževanja podstanic z uporabo visokonapetostnih SF₆ preklopnikov

S hitrim razvojem elektrarne industrije in stalnim širjenjem električnih omrežij je visokonapetostna električna oprema postala vsebolj pomembna v električnem sistemu. Kot ključna naprava v električnem sistemu imajo visokonapetostni preklopniki s šestfluoridom plina (SF₆) ključno vlogo pri prekidanju in zapiranju krugov ter hitrem prekinjanju napaknih tokov med sistemskimi nezadostnostmi. Zaradi svoje visoke zanesljivosti, odličnih izolacijskih lastnosti in zmogljivosti za ugasanje loka so preklopniki SF₆ široko uporabljani v področjih ultra- in extra-visokih napetosti.

Vendar pa se med dolgoročno delovanjem visokonapetostni preklopniki SF₆ nujno soočajo z težavami, kot so iztrepanje, starenje in propadanje tesnosti. Redno vzdrževanje podstavice je ključno za zagotavljanje njihove stabilne delovne zmogljivosti in varne operacije. Delo na vzdrževanju podstavice vključuje kompleksne električne in mehanske strukture ter ravnanje z plinom SF₆, kar ga tehnično izziva in predstavlja velike varnostne tveganja.

Zlasti na mestih vzdrževanja podstavice, zaradi kompleksnega in spremenljivega okolja, široke vrste opreme in različnih raven sposobnosti operatorjev, se lahko pojavijo različne varnostne nesreče. Na primer, odsotje SF₆ plina, visokonapetostne električne šoke in mehanske poškodbe. Te nesreče ne le predstavljajo resno grožnjo za varnost osebja, ki vzdržuje, ampak imajo tudi velik vpliv na stabilno delovanje električnega omrežja.

Zato je globoka analiza točk tveganja na mestih vzdrževanja podstavice za visokonapetostne preklopnike SF₆ in raziskovanje učinkovitih tehnologij varnostnega nadzora izjemno pomembna. To je ključno za zagotavljanje varnosti osebja, ki vzdržuje, izboljšanje učinkovitosti in kakovosti dela vzdrževanja ter zagotavljanje varne in stabilne operacije električnega omrežja.

1 Analiza točk tveganja na mestih vzdrževanja podstavice glede na visokonapetostne preklopnike SF₆

S hitrim razvojem elektrarne industrije so visokonapetostni preklopniki SF₆ široko uporabljeni v električnem sistemu zaradi svojih odličnih električnih in mehanskih lastnosti. Vendar pa med delovanjem opreme, pod vplivom faktorjev, kot so okolje in napačna uporaba, nujno nastopajo napake ali degradacija zmogljivosti, kar zahteva redno ali neredno vzdrževanje podstavice. Ker delo na vzdrževanju vključuje visokonapetostne sisteme, strupene pline in kompleksne mehanske strukture, so varnostna tveganja relativno velika.

Vzdrževanje podstavice je ključen način za zagotavljanje normalnega delovanja električne opreme in preprečevanje pojavljanja napak. Za visokonapetostne preklopnike SF₆ lahko redno in znanstveno vzdrževanje ne le učinkovito poveča življenjsko dobo opreme, temveč tudi zazna in reši potencialna varnostna tveganja, da se izognemo večjim varnostnim nesrečam. Zato je varnost vzdrževanja podstavice izredno pomembna, neposredno povezana s varnostjo osebja, ki vzdržuje, in stabilnim delovanjem električnega sistema.

Točke tveganja na mestih vzdrževanja podstavice glede na visokonapetostne preklopnike SF₆ se lahko razdelijo na dva vidika, kot je prikazano v tabeli.

1.1 Tveganje električnega šoka

Na mestu vzdrževanja podstavice za visokonapetostne preklopnike SF₆ je tveganje električnega šoka izredno resna varnostna grožnja. Električni šok lahko ne le povzroči hude poškodbe ali smrt osebja, temveč tudi sproži druge hude sekundarne nesreče. Zato je potrebno stalno biti na času in potrebno je celovito analizirati in preprečevati tveganje električnega šoka.

Prvič, sama visokonapetostna oprema ima izredno visoko napetostno raven. Če bi se oseba dotaknila živega dela, bi to lahko vodilo do izredno nevarnih električnih šokov. Še posebej med postopkom vzdrževanja so nekatere komponente opreme morda izpostavljene. Če bi operator slučajno s kontaktiral orodji, bi to lahko v najboljšem primeru povzročilo poškodbe, v najslabšem pa bi lahko privedlo do smrti. Poleg tega lahko okoliška naprave in kovinske cevi nosijo inducirane napetosti, kar predstavlja potencialno tveganje električnega šoka.

Drugič, notranje okolje podstavice je kompleksno, z različnimi visokonapetostnimi in nizkonapetostnimi vodili in opremo gosto porazdeljeno, in obstaja več virjev energije. Poleg tega na območju opravil vzdrževanja morda ni mogoče popolnoma prekiniti oskrbe z energijo, in še vedno obstaja določena ostanka napetosti. Če je operacija napačna, bi lahko to sprožilo električni šok.

Tretjič, statična elektrika, ki se gradi med postopkom vzdrževanja, je tudi nezanemarljiv vir tveganja električnega šoka. Običajno, ko se preklopnik SF₆ odpira in zapira, se lahko zgromadijo velike količine statičnega naboja. Če operator ne sprejme učinkovitih zaščitnih ukrepov, bi lahko bil šokiran zaradi statičnega razpoloženja, ko se dotakne vodljivih delov.

Nazadnje, neugodni okoljski dejavniki, kot sta vlaga in omejeno območje, tudi povečata tveganje za utrčanje telesa in induciranje napetosti, kar poveča nevarnost električnega šoka.

1.2 Propadanje SF₆ plina

Na mestu vzdrževanja podstavice za visokonapetostne preklopnike SF₆ je propadanje SF₆ plina pomembna varnostna grožnja, ki jo ni mogoče zanemariti. SF₆ je inertni plin. Čeprav je sam po sebi netoksičen in neškodljiv, lahko veliko propadanje vodi do resne onesnaženosti okolja in osebnih poškodb.

Prvič, tesnostna zmogljivost preklopnikov SF₆ je ključna za preprečevanje propadanja plina. Vendar pa se med dolgoročnim delovanjem in vzdrževanjem lahko zaradi iztrepanja in starenja pojavijo majhne vrzeli, kar vodi do malicistega propadanja SF₆ plina in zmanjševanja tesnostne zmogljivosti. Če se problem ne zazna in reši včas, se bo točka propadanja razširila, kar bo končno vodilo do velikoploskovnega propadanja SF₆.

Drugič, med postopkom vzdrževanja so zahtevani deli, kot so razmontiranje in montiranje preklopnikov SF₆. Obstaja tveganje za resno propadanje plina zaradi napačne človeške operacije. Na primer, če se notranji SF₆ plin ne izpušča v skladu z predpisi med razmontiranjem in montiranjem, ali če fiksacija ni pravilna in plinski prostor odpade, bi to lahko neposredno sprožilo velikoploskovno propadanje nesreče.

Nazadnje, ko se SF₆ plin propade, se zgromađuje v nizelegih območjih ali zaprtih prostorih, da tvori območja z visokimi koncentracijami. Če bi delavci slučajno vstopili v ta območja, bi lahko doživeli udusitev, otravitev itd. Še posebej v omejenem okolju vzdrževanja je zgromaditev plina bolj težka, kar poveča škodo propadanja.

2 Analiza tehnologij varnostnega nadzora vzdrževanja podstavice glede na visokonapetostne preklopnike SF₆
2.1 Standardizacija postopkov delovanja

Visokonapetostni preklopniki SF₆ so ključna oprema v električnem sistemu, njihovo varno in stabilno delovanje je neposredno povezano z celotno zmogljivostjo in zanesljivostjo električnega omrežja. Za zagotavljanje varnosti visokonapetostnih preklopnikov SF₆ med vzdrževanjem podstavice je zelo pomembno, da se razvije znanstven, standardiziran in praktičen nabor postopkov delovanja za tehnologije varnostnega nadzora.

Standardizacija postopkov delovanja igra ključno vlogo pri zagotavljanju varnosti operacij vzdrževanja podstavice glede na visokonapetostne preklopnike SF₆. Standardizirani postopki delovanja ne le služijo kot standardni osnovni dokument za vodilno delo vzdrževanja, temveč tudi zagotavljajo temeljno jamstvo za preprečevanje različnih varnostnih tveganj. Standardizirani postopki delovanja bi morali določiti ne le podrobne korake delovanja, temveč tudi jasno usmerjanje za vse vidike upravljanja vzdrževanja, kot so splošni zahtevi za pregled kvalifikacij in pregled orodij, da se zagotovi, da je celoten postopek delovanja pod zanesljivim nadzorom.

Dodatno morajo biti postopki delovanja ciljno usmerjeni in izvedljivi. Za preklopnike SF₆ različnih napetostnih ravnih in modelov je potrebno razviti različne postopke. Za različne vrste vzdrževanja, kot so redni pregledi in popravljanje defektov, bi morali biti tudi določeni ciljni zahtevi. Vsebina postopkov bi morala biti jasno izrazena in koraki bi morali biti preprosti, da bi olajšali boljše razumevanje in izvajanje operaterjev.

2.2 Ukrepi za izklop in zazemljevanje

Ukrepi za izklop in zazemljevanje so ključni tehnični povezave za zagotavljanje varnosti operacij vzdrževanja podstavice glede na visokonapetostne preklopnike SF₆. So ključni za preprečevanje resnih nesreč, kot so električni šok in sprostitev statične elektrike.

Operacije izklopa so glavna pripravna dela pred vzdrževanjem. Osebje, ki vzdržuje, mora najprej prekiniti vse možne vire energije objekta vzdrževanja in okoliščin v skladu s postopki delovanja, da se zagotovi, da je območje delovanja popolnoma izklopljeno, tem samim osnovno odstrani tveganje dela z napeto linijo. Hkrati, da se izogne nepopolnemu izklopu zaradi napačne operacije, se običajno uporabita dvojni ukrepi, kot so odvzem bremenskega preklopnika ali odvzemni preklopnik in potrditev stanja izklopa z uporabo napetostnega merilnika.

Za izklopljene objekte vzdrževanja in njihove pripomočke je potrebno zanesljivo zazemljevanje, da se izogne induciranim napetostim in sprostitvi statične elektrike. Z povezovanjem vodilca z zemljiškim potencialom se lahko inducirane napetosti in statična elektrika sprostijo, tako da se odstrani skrita tveganja električnega šoka. Pri zazemljevanju se mora slediti zaporedju "prvo zazemliti, nato operirati, prvo evakuirati, nato odstraniti", da se zagotovi varnost osebja v vsaki povezavi.

Ukrepi za zazemljevanje običajno morajo biti zanesljivi in redundantni. Posebni zazemljevalni vodiči se morajo uporabiti za povezavo z zazemljevalnim napravom. Vsi kovinski telesi, ki se lahko nabiji, morajo biti zazemljeni. Hkrati morajo zazemljevalni vodiči imeti zadostno prenosno zmogljivost, in njihova števila morajo biti ustrezno redundantna, da se izogne enotočkovemu odpovedu. Za neko opremo, ki se ne more neposredno zazemliti, se morajo uporabiti indirektni ukrepi za zazemljevanje, kot so ekvipotencialni povezavi ali lokalno zazemljevanje.

2.3 Nadzor in upravljanje SF₆ plina

Nadzor in upravljanje SF₆ plina je izredno pomembno za zagotavljanje varnosti operacij na mestu vzdrževanja podstavice glede na visokonapetostne preklopnike SF₆. SF₆ je inertni plin. Čeprav je sam po sebi netoksičen in neškodljiv, lahko veliko propadanje povzroči resne škode okolju in zdravju ljudi. Zato mora biti vzpostavljena popolna sistema nadzora in upravljanja SF₆ plina, da se prepreči tveganje propadanja na izvoru.

Prvič, redno preverjati tesnostno zmogljivost preklopnikov SF₆. Uporabiti napredne metode, kot so infrardeči termografi in akustični detektorji, da se točno identificirajo majhne puknine in točke propadanja, in jih pravočasno popravite, ter zamenjate tesnosti, da zagotovite celovito tesnostno zmogljivost opreme. Hkrati strogo sledite postopkom delovanja med demontažo in montažo vzdrževanja, in operirajte z dodatno pazljivostjo, da se izognejo resnemu propadanju zaradi človeške napake.

Drugič, v podstavici bi moralo biti nameščen celosten sistem za detekcijo propadanja SF₆. Fiksne ali premične naprave za nadzor bi morale biti nameščene na mestu vzdrževanja in drugih ključnih območjih, da realno časovno spremljajo spremembe koncentracije SF₆. Ko se zazna nepravilnost, bi sistem moral pravočasno sprožiti alarm. Hkrati bi moral sistem za nadzor imeti funkcije oddaljenega nadzora in shranjevanja podatkov, da osebju, ki vzdržuje, omogoči boljšo razumevanje trenutnega stanja.

Tretjič, relevantni organi bi morali razviti popoln sistem upravljanja SF₆ plina in jasno določiti postopek obravnave, ko so vrednosti nadzora nepravilne. Ko se zazna določena koncentracija propadanja SF₆, bi morali relevantni osebji takoj aktivirati nujni plan, pravočasno prekiniti vir propadanja in izolirati ter evakuirati prizadeto območje, da se prepreči nadaljnje razširjanje plina. Hkrati bi morali mobilizirati nujne vire, kot so ventilacijske naprave, da čim prej očistite okolje na mestu.

Nazadnje, krepitev usposabljanja in izobraževanja osebja, ki vzdržuje, je tudi pomembna sestavina upravljanja SF₆ plina. Skozi usposabljanje bi osebje, ki vzdržuje, lahko polno razumelo nevarnosti propadanja SF₆ in ovladalo preprečevalne in odzivne ukrepe. Hkrati bi morali redno organizirati nujne vaje, da preverite relevantnost in izvedljivost sistema upravljanja in ga neprekinjeno izboljšujete.

3 Zaključek

V visokonapetostnih električnih sistemih so preklopniki SF₆, kot ključna preklopna oprema, ključni za varno in zanesljivo delovanje celotnega sistema. Vendar pa zaradi različnih potencialnih točk tveganja med delovanjem preklopnikov SF₆, kot so propadanje SF₆ plina, visoka napetost in lok, mehanska napaka naprav in tveganja vodljivih delov, je znanstveno vzdrževanje in strogi varnostni nadzor izjemno pomembno.

Ta članek raziskuje točke tveganja in tehnologije varnostnega nadzora na mestu vzdrževanja podstavice glede na visokonapetostne preklopnike SF₆, kar je ključno za zagotavljanje varnosti osebja, ki vzdržuje. V dejanskem delu bi moralo osebje, ki vzdržuje, strogo spoštovati relevantne varnostne predpise o delovanju in redno izvajati varnostna usposabljanja in vaje, da izboljšajo svojo zmogljivost za odzivanje na nujne situacije. Hkrati bi morale enote, ki vzdržujejo opremo, neprekinjeno optimizirati postopke vzdrževanja, izboljšati ustreznih ukrepov in uporabiti napredne varnostne tehnologije, da zagotovijo učinkovito in varno izvajanje dela vzdrževanja.

V prihodnosti bo raziskovanje točk tveganja in tehnologij varnostnega nadzora na mestu vzdrževanja podstavice za visokonapetostne preklopnike SF₆ napreduvalo proti inteligentnosti, natančnosti in okoljski prijaznosti. S prihvatom naprednih tehnologij in optimizacijo postopkov vzdrževanja se lahko učinkovitost in varnost dela vzdrževanja še bolj izboljša, kar zagotavlja bolj zanesljivo jamstvo za stabilno delovanje električnega sistema. Poleg tega, z neprekinjenim napredkom in inovacijami v znanosti in tehnologiji, je razumno verjeti, da bodo prihodnje tehnologije vzdrževanja podstavice za visokonapetostne preklopnike SF₆ še bolj napredne in popolne.