Rannsókn og bætting á brennslu lokunar spönningshrings vegna orkuþversvaravillu í háspennu SF6 straumskipti

Hámarkvæða SF₆ skynjara eru þrívíddar AC 50Hz útvarps-hámarkvæða elektröld. Þeir notast við sjálfvirka hlekkjarbana og eru úrustuð með fjörlendaverk. Þessi skynjarar eiga einfalda skipulag, auðverða virkni og hafa hátt öryggis- og treystisnema. Því miður eru þeir víðtæklega notaðir til stýringar og verndar af færsluvegum og dreifivegum og geta einnig gert sem tengingarskynjarar.

110kV kerfi á ákveðinni spennustöð notar þessa tegund skynjarar. En eftir lengra keyptímamörk koma ófullkomnir í sekúndarhringnum yfir ljóst. Sérstaklega kemur oft fyrir að loka spönnunarlínan brennur upp vegna vandamála í orkuþjófundarhringnum. Þetta grein tekur sérstaka vandamál sem kom fyrir við keyrslu þessa tegunda skynjarar til dæmis til greiningar og býður upp á viðeigandi bættingarmæri.

1 Vandræðaskýring

110kV SF₆ skynjari í 220kV spennustöð notar fjörlendaverk sem orkuþjófundarhlut. Þegar skynjari er í opnu stöðu og lokunarrafmengið sýnir normalt, senda starfsmenn lokunarstjórnartöluna. En ekki bara missa skynjarnir að lokast, heldur brennur einnig lokunar spönnunarlínan upp. Af hverju kemur þetta sérstaka vandamál fyrir þegar allar lokunarforsendur eru uppfylltar? Til að forðast endurtaka af líklegum vandamálum, verður að framkvæma alvarleg rannsókn og greiningu.

2 Vandamálagreining

Í lokunarstjórnarhringnum þessa tegunda skynjarar, YF er "staðbundið/fjarstýrt" flýtispönn (sjá Mynd 1). Þegar fjarstýrð lokun er nauðsynleg, fer jáhnitið af stjórnarrafmenginu gegnum C7→YF snertipunkta 3 - 4→normalt lokuð snertipunkti 31 - 32 af andstæðuhjálparafmagni 52Y→normalt lokuð snertipunkti 21 - 22 af fjörlendaverksrafmagni 99CN→normalt lokuð snertipunkti 31 - 32 af rafmagni 49MX→normalt lokuð snertipunkti 31 - 32 af lokunar fjörlendi staðfestingarrafmagni 33HBX→normalt lokuð hjálparafmagnssnertipunkti 1 - 2 og 5 - 6 af skynjara→lokunar spönnunarlínan 52C→normalt lokuð snertipunkti 31 - 32 af SF₆ gas lágspenningar lausnarrafmagni 63GLX→neihnitið af stjórnarrafmenginu. Þegar rafmagnsvoltaférg er gefin á lokunar spönnunarlínu 52C, gerist elektromagnet til að loka skynjara.

Eftir ofangreindri hringsgreiningu, til að lokunar spönnunarlínan 52C fái straum, verða eftirtöld fjögur forsendur uppfylltar:

•  Rafmagni 52Y, 49MX, og 33HBX eru ekki virkir, og þeirra normalt lokuð snertipunkti 31 - 32 eru tengd í lokunarstjórnarhringnum;

• Rafmagni 99CN er ekki virkur, og þeirra normalt lokuð snertipunkti 21 - 22 eru tengd í lokunarstjórnarhringnum;

• 52B er í opnu stöðu, og þeirra normalt lokuð hjálparafmagnssnertipunkti 1 - 2 og 5 - 6 eru tengd í lokunarstjórnarhringnum;

• Normalt lokuð snertipunkti 31 - 32 af SF₆ gasrafmagni 63GLX eru lokuð, tengjandi lokunarstjórnarhringinn.

Með greiningu sést að þegar allar ofangreindar forsendur eru uppfylltar, má gefa stjórnarvolt á spönnunarlínuna, sem leiðir til að hún brennur upp. Þegar verkakassi er fyrst skoðað, er sjáin að SF₆ gasþrýstingarvísir sýnir normalt, en mekanískur vísir um lokunar fjörlendi sýnir ekki orkuþjófund. Af hverju getur lokunarhringur verið lokuður þegar engin orkuþjófund er til staðar? Því miður verður að framkvæma frekari skoðun á lokunar fjörlendiorkuþjófundarhringnum.

Sjá má af motororkuþjófundarhringnum á Mynd 1, þegar lokunar fjörlendi þessa skynjarans er ekki virkt, stýrir normalt lokuður snertipunktur C - NC af orkuþjófundar takmarkara 33HB settur á bakvið skynjaramekanism, samanbandið DC stjórnarrafmengið:

• Fjörlendiverk 99CN fáir straum og virkar, og hans rafmengi tengir motorhringinn, og lokunar fjörlendi er elektriskt virkt til orkuþjófundar; samt eru normalt lokuð snertipunkti 21 - 22 af 99CN aftengd í lokunarstjórnarhringnum, undan tekið að skynjari lokist á misheppnaðan hátt á meðan orkuþjófund er í gangi.

• Þegar rafmagni lokunar fjörlendistaðfestingarhjálparafmagns 33HBX fáir straum, eru normalt lokuð snertipunkti 31 - 32 af 33HBX tengd í lokunarstjórnarhringnum aftengd. Þetta tryggir að á meðan orkuþjófund er í gangi, er sekúndar lokunarhringur skynjarans opinn, með öruggri tvöfalda lausnareiginleika með normalt lokuðum snertipunktum 21 - 22 af 99CN.

Þegar orkuþjófund er fullnægt, munu mekanískar hlutar orkuþjófundar mekanismskynja normalt lokuðan snertipunkt C - NC af orkuþjófundar takmarkara 33HB. Rafmagni 99CN og 33HBX tapa straumi, og orkuþjófund lýkur. Normalt lokuð snertipunkti 21 - 22 af 99CN og normalt lokuð snertipunkti 31 - 32 af 33HBX tengjast lokunarstjórnarhringnum. Eftir virkni snertipunkta í hlutavirkna mynd, er eingöngu þegar 99CN og 33HBX rafmagni eru virkir, hægt að læsa lokunarhringinn. Því miður, eftir ofangreindri greiningu, er dömd að brottnám normalt lokuðs snertipunkts C - NC af orkuþjófundar takmarkara 33HB geti verið orsök fyrir að motorinn geti ekki geymt orku.

Viðhaldstarfsmenn opnuðu bakplötuna af skynjaramekanismi á staðnum og tóku orkuþjófundar takmarkara. Eftir skoðun og mæling var fundið að innri snertipunktar orkuþjófundar takmarkara 33HB voru skemmdir á meðan orkuþjófund var í gangi, sem hindraði rafmagnið frá að fara gegnum hanns normalt lokuðan snertipunkt C - NC. Þar með féngu ekki rafmagni 99CN og 33HBX straum. 99CN snertipunktur virkaði ekki, og rafmagnið fékk ekki tengingu við orkuþjófundar motor. Samtímis voru normalt lokuð snertipunkti 21 - 22 af 99CN og normalt lokuð snertipunkti 31 - 32 af 33HBX tengd í lokunarhringnum í lengri tíma. Þar sem lokunar fjörlendimekanismi skynjarans var ekki virkur og sekúndar lokunarhringur var lokuður, geti ekki skynjari lokist normalt, heldur brennt lokunar spönnunarlínan upp.

3 Meðferð og breyting

Einfaldlega að skipta út orkuþjófundar takmarkara getur ekki lausn á sérstaka vandamálum sem lýst er í þessari grein. Vegna óræða hönnunar og ófullkomins samanbundiðs mekanisms, ef orkuþjófundar takmarkara er skemmt, mun það leita til að lokunarhringur falli. Því miður eru eftirtöldar breytingar gerðar á orkuþjófundar og lokunarstjórnarhringnum:
(1) Orkuþjófundar takmarkara 33HB samanstendur af par normalt lokuðra snertipunkta og par normalt opnu snertipunkta, með tveim par snertipunkta mekanískt samanbundið. Eftir eiginleika ferðatákans, eru gerðar eftirtöldar breytingar: Tengdu normalt lokuðan snertipunkt C - NC af 33HB við rafmagni 99CN, eins og sýnt er á Mynd 2. Þessi breyting varðveitir virkni lokunarhrings skynjarans vera opinn og ekki hægt að loka á meðan orkuþjófund er í gangi. Tengdu normalt opnu snertipunkt O - NO af 33HB við rafmagni 33HBX. Eftir að orkuþjófund hefur verið fullnægt, mun normalt opnu snertipunktur O - NO af 33HB lokuður til að tengja rafmagni 33HBX. Samtímis, fjarlægið normalt lokuð snertipunkti 31 - 32 af rafmagni 33HBX tengd í lokunarstjórnarhringnum og skiptuðu út þeim fyrir normalt opnu snertipunkti 43 - 44 af 33HBX. Ofangreind breyting breytir frá einu par snertipunkta stýra tveim rafmagni í hvert par snertipunkta stýra einu rafmagni. Þetta tryggir að lokunarstjórnarhringur geti ekki verið lokuður á meðan orkuþjófund er ekki virkur og á meðan orkuþjófund er í gangi. Einungis eftir að orkuþjófund hefur verið fullnægt, þegar rafmagni 33HBX fáir straum og normalt opnu snertipunkti 43 - 44 lokuðir, getur lokunarstjórnarhringur verið lokuður. Samtímis, minnkist langtímabirtingin á orkuþjófundar takmarkara og lengist líftími hans.
(2) Bætti tímarafmagni T við. Tengdu normalt lokuð snertipunkti 31 - 32 af rafmagni 33HBX í síðan með rafmagni tímarafmagns, og stilltu aðgerðartímalímit tímarafmagnsins á 15 sek, sem er smátt lengri en orkuþjófundartíminn skynjarans. Með því að bæta við tímarafmagni, er hægt að ná eftirtöldu: Á 15 sek á meðan lokunar fjörlendi er ekki virkt og á meðan orkuþjófund er í gangi, fáir ekki rafmagni 33HBX straum, normalt lokuð snertipunkti 31 - 32 eru lokuð, og tímarafmagni sendir merki um að engin orkuþjófund sé til staðar. Eftir að orkuþjófund hefur verið fullnægt, fáir 33HBX straum og virkar, normalt lokuð snertipunkti 31 - 32 eru aftengd, og tímarafmagni hættir að senda merki um að engin orkuþjófund sé til staðar, sem bendir á að orkuþjófund hefur verið fullnægt.

4 Ályktun

Þessi grein fokuserar á að breyta bröttum í stjórnarhring 110kV SF₆ skynjarans. Normalt opnu snertipunktur orkuþjófundar takmarkara er tengdur í síðan við motorstjórnarhring 99CN, og normalt lokuð snertipunktur 33HBX rafmagns tengdur í síðan í lokunarstjórnarhringnum er skipt út fyrir normalt opnu snertipunkt. Þetta tryggir að einungis þegar mekanískar hlutar ýta á orkuþjófundar takmarkara 33HB, þ.e. eftir að orkuþjófund hefur verið fullnægt og 33HBX rafmagni virkar, getur lokunarstjórnarhringur verið lokuður.

Samtímis, viðbót tímarafmagns veitir viðeigandi varslufunksjon fyrir orkuþjófundarmerki. Lokunarstjórnarhringur skynjarans eftir breytingu og prufu er ekki bara einfaldur og öruggur, heldur hjálpar hann starfsmönnum að fljótt ákvarða hvort orkuþjófund hafi verið fullnægt, sem hægt er að koma á móti spönnunarlínu brennandi upp vegna mangls orkuþjófundar. Eftir breytingu og prufu, eru allir markar sekúndarhrings þessa tegunda skynjarans í normalu virkni, prófanir eru réttir, og engin óvenjuleg vandamál koma fyrir við lokun og opnun.