Analisis at Pagpapabuti ng Overheating ng Coil sa Pagsasara Dahil sa Kasalanan sa Energy Storage ng High-voltage SF6 Circuit Breaker
Ang mga high - voltage SF₆ circuit breakers ay mga tatlong - phase AC 50Hz outdoor high - voltage electrical equipment. Ginagamit nito ang self - energy arc - extinguishing chamber structure at may kasamang spring operating mechanisms. Ang mga circuit breaker na ito ay may simple na struktura, madaling operasyon, at mataas na seguridad at reliabilidad. Dahil dito, malawakang ginagamit ito para sa kontrol at proteksyon ng mga transmission at distribution lines at maaari ring gamitin bilang tie - type circuit breakers.
Ang 110kV system ng isang substation ay gumagamit ng uri ng circuit breaker na ito. Gayunpaman, habang tumataas ang taon ng operasyon, lumilitaw ang mga imperpekto sa secondary circuit. Partikular na, ang mga pagkasira kung saan ang closing coil ay nasusunog dahil sa mga isyu sa energy - storage circuit ay nagaganap nang madalas. Ang artikulong ito ay nagbibigay ng espesyal na pagkasira na nangyari sa operasyon ng uri ng circuit breaker na ito upang magbigay ng analisis at ipropose ang mga katugong pamamaraan ng pagbabago.
1 Phenomenon ng Pagkasira
Ang 110kV SF₆ circuit breaker sa 220kV substation ay gumagamit ng spring operating mechanism bilang energy - storage device. Kapag ang circuit breaker ay nasa open state at ang closing electrical circuit ay normal, nagpapadala ng closing operation signal ang mga operating personnel. Ngunit, hindi lamang nabubukod ang circuit breaker, kundi nasusunog pa ang closing coil nito. Bakit nangyayari ang espesyal na pagkasira na ito kahit na lahat ng closing conditions ay natutugunan? Upang maiwasan ang pagkakaroon ng mga kaparehong pagkasira, kinakailangan ng seryosong pagsusuri at analisis.
2 Analisis ng Pagkasira
Sa closing control circuit ng uri ng circuit breaker na ito, ang YF ay ang "local/remote" transfer switch (tulad ng ipinapakita sa Figure 1). Kapag kailangan ng remote closing, ang positive pole ng operating power supply ay dadaan sa C7→YF contacts 3 - 4→ang normally closed contacts 31 - 32 ng anti - tripping auxiliary relay 52Y→ang normally closed contacts 21 - 22 ng spring energy - storage relay 99CN→ang normally closed contacts 31 - 32 ng relay 49MX→ang normally closed contacts 31 - 32 ng closing spring status monitoring relay 33HBX→ang normally closed auxiliary contacts 1 - 2 at 5 - 6 ng circuit breaker→ang closing coil 52C→ang normally closed contacts 31 - 32 ng SF₆ gas low - voltage locking relay 63GLX→ang negative pole ng operating control power supply. Kapag inilapat ang power supply voltage sa closing coil 52C, ang electromagnet ay gumagana upang ibukod ang circuit breaker.
Batay sa circuit analysis na ito, upang maenergize ang closing coil 52C, kailangan ang sumusunod na apat na kondisyon:
Hindi maenergize ang coils ng 52Y, 49MX, at 33HBX, at ang kanilang normally closed contacts 31 - 32 ay konektado sa closing control circuit;
Hindi maenergize ang coil ng 99CN, at ang kanilang normally closed contacts 21 - 22 ay konektado sa closing control circuit;
Nasa open position ang 52B, at ang kanilang normally closed auxiliary contacts 1 - 2 at 5 - 6 ay konektado sa closing control circuit;
Sarado ang normally closed contacts 31 - 32 ng SF₆ gas relay 63GLX, konektado sa closing control circuit.
Sa pamamagitan ng analisis, makikita na kapag natugunan ang lahat ng nakaraang kondisyon, maaaring ilapat ang control voltage sa coil, na nagreresulta sa pagkakasunog ng closing coil. Kapag unang inspeksyon ang chassis, natuklasan na normal ang indikasyon ng SF₆ gas pressure gauge, habang ang mechanical indication ng closing spring ay walang energy storage. Bakit maaaring maipasa ang closing circuit kapag walang energy storage? Kaya, kinakailangan ng karagdagang inspeksyon sa closing spring energy - storage circuit.
Tulad ng makikita sa motor energy - storage circuit sa Figure 1, kapag hindi maenergize ang closing spring ng circuit breaker na ito, ang normally closed contact C - NC ng energy - storage limit switch 33HB na nakalagay sa likod ng circuit breaker mechanism ay kontrolado ang 99CN at 33HBX relays nang pare - pareho, konektado ang positive pole ng DC control power supply:
Maenergize at gumagana ang spring energy - storage relay 99CN, at ang power supply nito ay konektado sa motor circuit, at ang closing spring ay elektrikal na maenergize para sa energy storage; sa parehong oras, ang normally closed contacts 21 - 22 ng 99CN ay naihiwalay sa closing control circuit, na iwasan ang accidental closing ng circuit breaker sa panahon ng spring energy - storage process.
Kapag maenergize ang coil ng closing spring status monitoring auxiliary relay 33HBX, ang normally closed contacts 31 - 32 ng 33HBX na konektado sa closing control circuit ay naihiwalay. Ito ay sigurado na sa panahon ng spring energy - storage process, ang secondary closing circuit ng circuit breaker ay nasa open position, may reliable dual - locking function kasama ang normally closed contacts 21 - 22 ng 99CN.
Kapag nasa lugar na ang spring energy storage, ang mechanical components ng energy - storage mechanism ay naihiwalay ang normally closed contact C - NC ng energy - storage limit switch 33HB. Nawalan ng power ang coils ng 99CN at 33HBX, at natapos ang energy storage. Ang normally closed contacts 21 - 22 ng 99CN at ang normally closed contacts 31 - 32 ng 33HBX ay konektado sa closing control circuit. Batay sa tungkulin ng mga contact sa component wiring diagram, tanging kapag nasa maenergized at activated state ang 99CN at 33HBX relays, maaaring ilock ang closing circuit. Kaya, batay sa analisis na ito, itinuturing na ang pagkakasira ng normally closed contact C - NC ng energy - storage limit switch 33HB ay maaaring sanhi ng kakulangan ng motor na mag - store ng energy.
Ang maintenance personnel ay binuksan ang rear cover plate ng circuit breaker mechanism on - site at tinanggal ang energy - storage limit switch. Matapos ang inspeksyon at pagsukat, natuklasan na nasira ang internal contacts ng energy - storage limit switch 33HB sa panahon ng energy - storage process, na hindi nagpapasa ng power sa pamamagitan ng kanilang normally closed contact C - NC. Dahil dito, hindi nakakatanggap ng power ang coils ng 99CN at 33HBX. Hindi gumagana ang 99CN contactor, at hindi maaaring maconnect ang power supply sa energy - storage motor. Samantala, ang normally closed contacts 21 - 22 ng 99CN at ang normally closed contacts 31 - 32 ng 33HBX ay konektado sa closing circuit nang matagal. Dahil hindi maenergize ang spring mechanism ng circuit breaker at ang secondary closing circuit ay nasa open position, hindi lamang mabubukod ang circuit breaker ng normal, kundi maaaring masunog din ang closing coil.
3 Treatment at Modification
Ang simpleng pagpalit ng energy - storage limit switch ay hindi maaaring lubusang lutasin ang espesyal na pagkasira na inilarawan sa artikulong ito. Dahil sa hindi maayos na disenyo at hindi perpektong interlocking mechanism, kapag nasira ang energy -storage limit switch, ito ay magdudulot ng pagkakasira sa closing circuit. Kaya, ang mga sumusunod na modification ay ginawa sa energy - storage at closing control circuits:
(1) Ang energy - storage limit switch 33HB ay binubuo ng isang pair ng normally closed contacts at isang pair ng normally open contacts, na mekanikal na interlocked ang dalawang pairs ng contacts. Ayon sa mga katangian ng travel switch, ang mga sumusunod na modification ay ginawa: Konektado ang normally closed contact C - NC ng 33HB sa coil ng 99CN, tulad ng ipinapakita sa Figure 2. Ang modification na ito ay nagsasagawa ng tungkulin ng circuit breaker's closing circuit na naihiwalay at hindi mabubukod sa panahon ng energy - storage process. Konektado ang normally open contact O - NO ng 33HB sa coil ng 33HBX. Matapos ang spring energy storage, ang normally open contact O - NO ng 33HB ay sarado upang konektado ang coil ng 33HBX. Sa parehong oras, inalis ang normally closed contacts 31 - 32 ng relay 33HBX na konektado sa closing control circuit at pinalitan ito ng normally open contacts 43 - 44 ng 33HBX. Ang modification na ito ay nagbabago mula sa isang pair ng contacts na kontrolado ang dalawang relays hanggang sa bawat pair ng contacts na kontrolado ang isang relay. Ito ay nagpapatiyak na hindi maaaring maipasa ang closing control circuit sa non - energy - storage at energy - storage processes. Tanging matapos ang spring energy storage, kapag maenergize ang coil ng 33HBX at ang normally open contacts 43 - 44 ay sarado, maaaring maipasa ang closing control circuit. Sa parehong oras, ito rin ay nagbabawas ng long - term load sa energy - storage limit switch at nagpapahaba ng buhay nito.
(2) Idinagdag ang time relay T. Konektado ang normally closed contacts 31 - 32 ng relay 33HBX sa series sa coil ng time relay, at itinalaga ang operating time limit ng time relay sa 15s, na kaunti pang mahaba kaysa sa spring energy - storage time ng circuit breaker. Ang pagdaragdag ng time relay ay maaaring magbigay ng mga sumusunod: Sa 15s na hindi maenergize ang spring at sa panahon ng energy - storage process, hindi maenergize ang coil ng 33HBX, ang normally closed contacts 31 - 32 ay sarado, at nagpapadala ng signal ang time relay na walang energy storage. Matapos ang spring energy storage, maenergize at gumagana ang 33HBX, ang normally closed contacts 31 - 32 ay naihiwalay, at huminto ang time relay sa pagpapadala ng walang energy storage signal, na nagpapahiwatig na matagumpay ang energy storage.
4 Conclusion
Ang artikulong ito ay nakatuon sa pag - modify ng mga defect sa control circuit ng 110kV SF₆ circuit breaker. Konektado sa series ang normally open contact ng energy - storage limit switch sa motor control circuit ng 99CN, at inilipat ang normally closed contact ng 33HBX relay na konektado sa series sa closing control circuit sa normally open contact. Ito ay nagpapatiyak na tanging kapag pinindot ng mechanical components ang energy - storage limit switch 33HB, o kapag matagumpay ang spring energy storage at gumagana ang 33HBX relay, maaaring maipasa ang closing control circuit.
Samantala, ang pagdaragdag ng time relay ay nagbibigay ng alarm function para sa energy - storage signal. Ang modified closing control circuit ng circuit breaker ay hindi lamang may simple at reliable na wiring, kundi nakatutulong din ito sa operating personnel na mabilis na matukoy kung nangyari ang energy storage, na nagpapahina ng pagkakasira ng coil burnout dahil sa kakulangan ng energy storage. Matapos ang modification at commissioning, lahat ng indicators ng secondary circuit ng uri ng circuit breaker na ito ay gumagana nang normal, ang parameter tests ay tama, at walang abnormal na pagkasira sa panahon ng opening at closing operations.
