Istraživanje tačaka opasnosti i tehnologija kontrole sigurnosti na mestima održavanja podstacija bazirano na visokonaponskim SF₆ prekidalićima

Sa brzim razvojem električnog sektora i neprekidnim proširenjem mreže, visokonaponsko električno oprema postaje sve značajnije u elektroenergetskom sistemu. Kao ključni uređaj u elektroenergetskom sistemu, visokonaponski prekidači SF₆ odigraju ključnu ulogu u prekidu i zatvaranju krugova, kao i u brzom prekidu greškovitih struja tokom sistemskih grešaka. Zahvaljujući svojoj visoko pouzdanosti, izvanrednim izolacionim osobinama i sposobnostima gasenja lukova, prekidači SF₆ su široko korišćeni u područjima ultra visokih i extra visokih napona.

Međutim, tokom dugotrajne eksploatacije, visokonaponski prekidači SF₆ neizbežno suočavaju se sa problemima poput trošenja, starenja i grešaka u zatvaranju. Redovno održavanje podstana je neophodno kako bi se osigurala njihova stabilna performansa i bezbedna operacija. Radovi održavanja podstana ne samo da uključuju složene električne i mehaničke strukture, već i rukovanje gasom SF₆, što čini tehnološki zahtevne i predstavlja značajne bezbednosne rizike.

Naročito na mestima održavanja podstana, zbog kompleksne i promenljive sredine, široke palete opreme i različitih nivoa veština operatora, lako mogu nastati razne bezbednosne nesreće. Na primer, nesreće kao što su otrovljenja uzrokovana curenjem SF₆ gasa, nesreće od visokog napona i mehanička povreda. Ove nesreće ne samo što predstavljaju ozbiljan opasnost za bezbednost održavajućeg osoblja, već imaju značajan uticaj na stabilnu operaciju elektroenergetske mreže.

Stoga, dublja analiza tačaka opasnosti na mestima održavanja podstana za visokonaponske prekidače SF₆ i istraživanje efikasnih tehnologija kontrole bezbednosti imaju veliku važnost. To je ključno za osiguranje bezbednosti održavajućeg osoblja, poboljšanje efikasnosti i kvaliteta radova održavanja, kao i za garantovanje bezbedne i stabilne operacije elektroenergetske mreže.

1 Analiza tačaka opasnosti na mestima održavanja podstana za visokonaponske prekidače SF₆

Sa brzim razvojem električnog sektora, visokonaponski prekidači SF₆ su široko primenjeni u elektroenergetskom sistemu zbog svojih izvanrednih električnih i mehaničkih osobina. Međutim, tokom operacije opreme, pod uticajem faktora kao što su okruženje i nepravilna operacija, neizbežne su greške ili smanjenje performansi, što zahteva redovno ili neradnovno održavanje podstana. Budući da radovi održavanja uključuju visokonaponske sisteme, otrovne gaze i složene mehaničke strukture, bezbednosni rizici su relativno visoki.

Održavanje podstana je vitalan sredstvo za osiguranje normalne operacije električne opreme i sprečavanje pojavljivanja grešaka. Za visokonaponske prekidače SF₆, redovno i naučno održavanje može ne samo da efektivno produži vreme života opreme, već i detektuje i rešava potencijalne bezbednosne opasnosti unapred, sprečavajući velike bezbednosne nesreće. Stoga, bezbednost održavanja podstana ima najveću važnost, direktno povezanu sa bezbednošću održavajućeg osoblja i stabilnom operacijom elektroenergetske mreže.

Tačke opasnosti na mestima održavanja podstana za visokonaponske prekidače SF₆ mogu se kategorisati u dva aspekta, kao što je prikazano u Tabeli.

1.1 Rizik od udara strujom

Na mestu održavanja podstana visokonaponskih prekidača SF₆, rizik od udara strujom predstavlja izuzetno ozbiljan bezbednosni rizik. Udar strujom ne samo što može dovesti do ozbiljnih povreda ili smrti osoba, već može i pokrenuti druge teške sekundarne nesreće. Stoga je potrebno stalno budno pažnje i potrebno je kompletan analiza i prevencija rizika od udara strujom.

Prvo, sami visokonaponski uređaji imaju izuzetno visok napon. Ako osoba dodirne živu delu, može doći do izuzetno opasnih nesreća od udara strujom. Naročito tokom procesa održavanja, neki delovi opreme mogu biti izloženi. Ako operator slučajno dodirne alatom, može doći do povrede u najboljem slučaju i gubitka života u najgorom. Takođe, zemljišta i metalne cijevi oko opreme mogu nositi indukovane napone, predstavljajući potencijalne rizike od udara strujom.

Drugo, unutrašnja sredina podstana je kompleksna, sa različitim visokonaponskim i niskonaponskim linijama i opremom gusto raspoređenim, i prisutnim više izvora struje. Takođe, u oblasti održavanja, može doći do situacija u kojima nije moguće potpuno isključiti snabdevanje strujom, i postoji još neki ostatak napona. Ako operacija nije pravilna, može doći do nesreće od udara strujom.

Treće, statička elektricitet generisana tokom procesa održavanja takođe predstavlja nezanemarljiv izvor rizika od udara strujom. Obično, kada se prekidač SF₆ otvara i zatvara, može se akumulirati velika količina statiče. Ako operator ne poduzme efikasne zaštitne mere, može doći do udara strujom usled statičkog otpuštanja kada dodirne provodne delove.

Konačno, nepovoljni faktori okruženja, kao što su mokro mesto održavanja i uski prostor, takođe povećavaju rizik od propadanja tijela i indukovanih napona, intenzivirajući opasnost od udara strujom.

1.2 Curenje SF₆ gasa

Na mestu održavanja podstana visokonaponskih prekidača SF₆, curenje SF₆ gasa predstavlja značajan bezbednosni rizik koji se ne može ignorisati. SF₆ je inertan gas. Iako je sam po sebi neotrovit i neštetan, masovno curenje može dovesti do ozbiljne ekološke kontaminacije i lične povrede.

Prvo, zatvarajuća sposobnost prekidača SF₆ je ključna za sprečavanje curenja gasa. Međutim, tokom dugotrajne operacije i održavanja, zatvaranja mogu razviti male praznine zbog trošenja i starenja, što dovodi do malog curenja SF₆ gasa i smanjenja efekta zatvaranja. Ako problem nije vremenski otkriven i rešen, tačka curenja će se proširiti, konačno dovodeći do masovnog curenja SF₆.

Drugo, tokom procesa održavanja, potrebne su operacije poput demontiranja i montiranja prekidača SF₆. Postoji rizik od ozbiljnog curenja gasa zbog ljudskih operativnih grešaka. Na primer, ako se unutrašnji SF₆ gas ne ispušta prema regulama tokom demontiranja i montiranja, ili ako fiksacija nije na mestu i komora za gas pada, može direktno doći do nesreće masovnog curenja.

Konačno, nakon što curenje SF₆ gasa počne, on se akumulira u niskim oblastima ili zatvorenim prostorima formirajući oblasti visoke koncentracije. Ako radnici slučajno uđu u te oblasti, mogu doživeti zadahnutost, otrovljenje itd. Posebno u uskom okruženju mesta održavanja, akumulacija gasa je još ozbiljnija, a štetnost curenja je povećana.

2 Analiza tehnologija kontrole bezbednosti održavanja podstana za visokonaponske prekidače SF₆
2.1 Standardizacija operativnih procedura

Visokonaponski prekidači SF₆ su ključna oprema u elektroenergetskom sistemu, a njihova sigurna i stabilna operacija je direktno povezana sa ukupnim performansama i pouzdanosti elektroenergetske mreže. Da bi se osigurala bezbednost visokonaponskih prekidača SF₆ tokom održavanja podstana, izuzetno je važno razviti naučno, standardizovano i praktično skup operativnih procedura za tehnologije kontrole bezbednosti.

Standardizacija operativnih procedura igra ključnu ulogu u osiguranju bezbednosti radova održavanja podstana za visokonaponske prekidače SF₆. Standardizovane operativne procedure ne samo što služe kao standardni osnov za uputstvo radova održavanja, već pružaju temeljnu garanciju za sprečavanje različitih bezbednosnih rizika. Standardne operativne procedure treba da specifikuju detaljne korake operacije, ali takođe i jasno uputstvo za sve aspekte upravljanja održavanjem, kao što su opšti zahtevi za pregled kvalifikacije i inspekciju alata, osiguravajući da ceo proces operacije bude pod pouzdanom kontrolom.

Takođe, operativne procedure treba da budu ciljane i izvršive. Različite procedure treba razviti za prekidače SF₆ različitih nivoa napona i modela. Za različite vrste održavanja, kao što su redovni pregledi i popravke defekata, treba postaviti ciljane zahteve. Sadržaj procedura treba da bude jasno izražen i koraci treba da budu jednostavni kako bi olakšali bolje razumevanje i implementaciju operaterima.

2.2 Mere isključivanja struje i zemljišta

Mere isključivanja struje i zemljišta su ključni tehnički elementi za osiguranje bezbednosti radova održavanja podstana za visokonaponske prekidače SF₆. One su ključne za sprečavanje ozbiljnih nesreća, poput udara strujom i ispuštanja statičke elektriciteta.

Operacije isključivanja struje predstavljaju primarnu pripremnu radnju pre održavanja. Osoblje održavanja mora prvo prekinuti sve moguće izvore struje objekta održavanja i njegovog okruženja prema operativnim procedurama kako bi se osiguralo da je područje radova potpuno isključeno, temeljno eliminirajući rizik od rada pod napajanjem. Istovremeno, kako bi se izbegla nepotpuna isključenost zbog greške, obično se koriste duple mere, kao što su prekidanje opterećivačkog prekidača ili odvojnog prekidača i potvrda stanja isključenosti putem testiranja, kao što je korišćenje naponskog tester-a.

Za isključen objekat održavanja i njegove pomoćne instalacije, potrebno je pouzdanje zemljište kako bi se izbegli indukovani naponi i ispuštanje statičke elektriciteta. Spajanjem vodilja na zemljinsku potencijalu, indukovani naponi i statička elektricitet mogu biti ispušteni, eliminirajući skriveni opasnost udara strujom. Prilikom zemljišta, treba da se prati redosled "prvo zemljište, zatim operacija, prvo evakuacija, zatim uklanjanje" kako bi se osigurala bezbednost osoblja u svakom linku.

Mere zemljišta obično treba da budu pouzdane i redundantne. Treba koristiti posebne zemljišne vodilje za spajanje na zemljište. Svi metalički tela koji bi mogli biti nabijeni treba da budu zemljeni. Takođe, zemljišni vodilji treba da imaju dovoljnu kapacitet struje, a broj treba da bude odgovarajuće redundantan kako bi se izbegla jednotacka greška. Za neku opremu koja se ne može direktno zemljiti, treba koristiti indirektne mere zemljišta, kao što su spajanje na jednak potencijal ili lokalno zemljište.

2.3 Monitorisanje i upravljanje SF₆ gasom

Monitorisanje i upravljanje SF₆ gasom imaju veliku važnost za osiguranje bezbednosti operacija na mestu održavanja podstana za visokonaponske prekidače SF₆. SF₆ je inertan gas. Iako je sam po sebi neotrovit i neštetan, masovno curenje može dovesti do ozbiljne štete okruženju i ljudskom zdravstvu. Stoga je potrebno uspostaviti potpunu sistem monitorisanja i upravljanja SF₆ gasom kako bi se sprečili rizici curenja iz izvora.

Prvo, redovno detektovati zatvarajuću sposobnost prekidača SF₆. Koristiti napredne sredstva, kao što su infracrvene termografske kamere i akustička detekcija, kako bi se tačno identifikovali mali pukotini i tačke curenja, a potom ih vremenski popraviti i zameniti zatvaranja kako bi se osigurala ukupna zatvarajuća sposobnost opreme. Istovremeno, strogo pratiti operativne procedure tokom demontiranja i montiranja, i operirati s posebnom pažnjom kako bi se izbeglo ozbiljno curenje izazvano ljudskom greškom.

Drugo, treba implementirati potpun sistem detektovanja curenja SF₆ u podstani. Instalirati fiksne ili mobilne monitoring uređaje na mestu održavanja i drugim ključnim oblastima kako bi se u realnom vremenu monitorisala promena koncentracije SF₆. Kada se otkrije anormalnost, sistem treba da isključivo izazove alarm. Takođe, monitoring sistem treba da ima funkcije daljinskog monitoringa i skladištenja podataka kako bi osoblje održavanja bolje shvatilo situaciju na mestu.

Treće, relevantni organi treba da formuliraju potpun sistem upravljanja SF₆ gasom i preciziraju postupak obrade kada su vrednosti monitoringa anormalne. Kada se detektuje određena koncentracija curenja SF₆, relevantno osoblje treba da odmah aktivira plan hitne intervencije, vremenski prekine izvor curenja, i izoluje i evakuira zasaženu oblast kako bi se sprečila dalja difuzija gasa. Istovremeno, mobilišu se resursi hitne intervencije, kao što su ventilacioni sistemi, kako bi se što pre čistilo okruženje na mestu.

Konačno, jačanje obuke i edukacije osoblja održavanja takođe predstavlja važan deo upravljanja SF₆ gasom. Putem obuke, osoblje održavanja može u potpunosti shvatiti opasnosti curenja SF₆ i savladati mere prevencije i reagovanja. Takođe, regularno organizovati simulacije hitne intervencije kako bi se testirala relevantnost i izvršivost sistema upravljanja, i kontinuirano ga unapređivalo.

3 Zaključak

U visokonaponskim elektroenergetskim sistemima, prekidači SF₆, kao ključna prekidačka oprema, su od ključne važnosti za stabilnu operaciju celog sistema u pogledu bezbednosti i pouzdanosti. Međutim, zbog raznih potencijalnih tačaka opasnosti tokom operacije prekidača SF₆, kao što su curenje SF₆ gasa, visok napon i lukovi, mehaničke greške uređaja i rizici od provodnih delova, naučno održavanje i stroga kontrola bezbednosti imaju veliku važnost.

Ovaj rad proučava tačke opasnosti i tehnologije kontrole bezbednosti na mestu održavanja podstana za visokonaponske prekidače SF₆, što je ključno za osiguranje bezbednosti osoblja održavanja. U stvarnim operacijama, osoblje održavanja treba da strogo prati relevantne bezbednosne operativne regulative i redovno provede obuke i simulacije bezbednosti kako bi unapredilo svoju sposobnost reagovanja na hitne situacije. Istovremeno, jedinice za održavanje opreme treba da kontinuirano optimizuju procese održavanja, poboljšavaju odgovarajuće mere i koriste napredne tehnologije bezbednosti kako bi osigurali efikasnu i bezbednu realizaciju radova održavanja.

U budućnosti, istraživanje tačaka opasnosti i tehnologija kontrole bezbednosti na mestu održavanja podstana za visokonaponske prekidače SF₆ razvijat će se u pravcu inteligencije, sofisticiranosti i ekološke prihvatljivosti. Uvođenjem naprednih tehnologija i optimizacijom procesa održavanja, efikasnost i bezbednost radova održavanja mogu biti dalje poboljšane, obezbeđujući još pouzdaniju garantiju za stabilnu operaciju elektroenergetske mreže. Takođe, sastojni napredak i inovacije u znanosti i tehnologiji, razumno je verovati da će buduće tehnologije održavanja podstana za visokonaponske prekidače SF₆ biti još naprednije i savršenije.