Analisis at Pagpapabuti ng Overheating ng Coil na Papatupad dahil sa Kakulangan sa Imprastraktura ng Ipaglaban ng Mataas na Volt na SF6 Circuit Breaker
Ang mga high-voltage SF₆ circuit breakers ay tatlong-phase na AC 50Hz na panlabas na mataas na boltageng kagamitan. Ginagamit nito ang isang self-energy arc-extinguishing chamber structure at may kasamang spring operating mechanisms. Ang mga circuit breakers na ito ay may simple na istraktura, madaling operasyon, at mataas na seguridad at reliabilidad. Dahil dito, malawakang ginagamit sila para sa kontrol at proteksyon ng mga transmission at distribution lines at maaari ring maglingkod 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, unti-unti nang lumalabas ang mga imperfection sa secondary circuit. Partikular na, ang mga pagkakamali kung saan ang closing coil ay nasusunog dahil sa mga isyu sa energy-storage circuit ay madalas nangyayari. Ang artikulong ito ay gumagamit ng isang espesyal na pagkakamali na nangyari sa operasyon ng uri ng circuit breaker na ito upang magsagawa ng analisis at ipropose ang katugong mga pamamaraan ng pagpapabuti.
1 Phenomenon ng Pagkakamali
Ang 110kV SF₆ circuit breaker sa 220kV substation ay gumagamit ng spring operating mechanism bilang energy-storage device. Kapag ang circuit breaker ay nasa bukas na estado at ang closing electrical circuit ay nagpapahiwatig ng normal, ang mga operator ay nagpapadala ng closing operation signal. Gayunpaman, hindi lamang nabubukas ang circuit breaker, kundi nasusunog din ang closing coil. Bakit nangyayari ang espesyal na pagkakamali na ito kahit na lahat ng kondisyon para sa closing ay natutugunan? Upang maiwasan ang pag-uulit ng mga katulad na pagkakamali, kinakailangan ng seryosong pagsusuri at analisis.
2 Analisis ng Pagkakamali
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 positibong polo ng operating power supply ay dumadaan 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-pressure locking relay 63GLX→ang negatibong polo ng operating control power supply. Kapag inilapat ang supply voltage sa closing coil 52C, ang electromagnet ay gumagana upang ibukas ang circuit breaker.
Batay sa nabanggit na analisis ng circuit, upang matustusan ang closing coil 52C, kailangan ang sumusunod na apat na kondisyon:
Hindi natutustos ang coils ng 52Y, 49MX, at 33HBX, at ang kanilang normally closed contacts 31 - 32 ay konektado sa closing control circuit;
Hindi natutustos ang coil ng 99CN, at ang kanyang normally closed contacts 21 - 22 ay konektado sa closing control circuit;
Ang 52B ay nasa open position, at ang kanyang normally closed auxiliary contacts 1 - 2 at 5 - 6 ay konektado sa closing control circuit;
Ang normally closed contacts 31 - 32 ng SF₆ gas relay 63GLX ay sarado, konektado sa closing control circuit.
Sa pamamagitan ng analisis, makikita na kapag natutugunan ang lahat ng nabanggit na kondisyon, maaring ilapat ang control voltage sa coil, na siyang nagdudulot ng pagkakasunog ng closing coil. Kapag unang sinuri ang chassis, natuklasan na ang SF₆ gas pressure gauge ay nagpapahayag ng normal, habang ang mechanical indication ng closing spring ay walang energy storage. Bakit maaaring maisagawa ang closing circuit kahit walang energy storage? Kaya, kinakailangan ng karagdagang pagsusuri sa closing spring energy-storage circuit.
Tulad ng makikita sa motor energy-storage circuit sa Figure 1, kapag walang energy storage 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 mechanism ng circuit breaker ay kontrolado ang 99CN at 33HBX relays parehong oras, konektado ang positibong polo ng DC control power supply:
Natutustos at gumagana ang spring energy-storage relay 99CN, at ang kanyang power supply ay konektado sa motor circuit, at elektrikal na tinutustos ang closing spring para sa energy storage; sa parehong oras, ang normally closed contacts 21 - 22 ng 99CN ay nawawasak sa closing control circuit, na iwasan ang accidental closing ng circuit breaker sa panahon ng spring energy-storage process.
Kapag natutustos 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 nawawasak. Ito ay tiyakin na sa panahon ng spring energy-storage process, ang secondary closing circuit ng circuit breaker ay nasa bukas na posisyon, 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 nawawasak ang normally closed contact C - NC ng energy-storage limit switch 33HB. Nawawalan ng power ang coils ng 99CN at 33HBX, at natatapos 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 aktibo at natutustos ang 99CN at 33HBX relays, maaaring ilock ang closing circuit. Kaya, batay sa nabanggit na analisis, itinuturing na ang pagkakasira ng normally closed contact C - NC ng energy-storage limit switch 33HB ay maaaring ang sanhi ng kakulangan ng motor na mag-store ng energy.
Ang maintenance personnel ay binuksan ang back cover plate ng mechanism ng circuit breaker on-site at inalis ang energy-storage limit switch. Matapos ang inspeksyon at pagsukat, natuklasan na ang internal contacts ng energy-storage limit switch 33HB ay nasira sa panahon ng energy-storage process, na hindi umuuwi ang power supply sa pamamagitan ng kanyang normally closed contact C - NC. Bilang resulta, hindi natutustos ang coils ng 99CN at 33HBX. Hindi gumana ang 99CN contactor, at hindi 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 mahaba. Dahil hindi natutustos ang spring mechanism ng circuit breaker at ang secondary closing circuit ay conducting, hindi lamang maaaring bumukas ang circuit breaker nang normal, kundi nasusunog din ang closing coil.
3 Treatment at Modification
Ang simpleng pagpalit ng energy-storage limit switch ay hindi maaaring lubusang lutasin ang espesyal na pagkakamali na ipinapakita sa artikulong ito. Dahil sa di-makatwirang 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 ginagawa sa energy-storage at closing control circuits:
(1) Ang energy-storage limit switch 33HB ay binubuo ng isang pares ng normally closed contacts at isang pares ng normally open contacts, na may dalawang pares ng contacts na mekanikal na interlocked. Ayon sa mga katangian ng travel switch, ang mga sumusunod na modification ay ginagawa: Konektado ang normally closed contact C - NC ng 33HB sa coil ng 99CN, tulad ng ipinapakita sa Figure 2. Ang modification na ito ay pinapanatili ang tungkulin ng circuit breaker na hindi mabubukas at hindi maaaring bumukas 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 isinasara 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 inilikas ng normally open contacts 43 - 44 ng 33HBX. Ang modification na ito ay nagbabago mula sa isang pares ng contacts na kontrolado ang dalawang relays hanggang sa bawat pares ng contacts na kontrolado ang isang relay. Ito ay tiyakin na hindi maaaring maconduct ang closing control circuit sa panahon ng non-energy-storage at energy-storage processes. Tanging matapos ang spring energy storage, kapag natutustos ang coil ng 33HBX at ang normally open contacts 43 - 44 ay isinasara, maaaring konektado ang closing control circuit. Sa parehong oras, ito rin ay binabawasan ang mahabang terminong load sa energy-storage limit switch at pinapahaba ang kanyang serbisyo.
(2) Idinagdag ang time relay T. Konektado ang normally closed contacts 31 - 32 ng relay 33HBX sa series sa coil ng time relay, at itinakda ang operating time limit ng time relay sa 15s, na medyo mas mahaba kaysa sa spring energy-storage time ng circuit breaker. Ang idinagdag na time relay ay maaaring makamit ang mga sumusunod: Sa 15s na walang energy storage at sa panahon ng energy-storage process, hindi natutustos ang coil ng 33HBX, ang normally closed contacts 31 - 32 ay sarado, at ang time relay ay nagpapadala ng signal na walang energy storage. Matapos ang spring energy storage, natutustos at gumagana ang 33HBX, ang normally closed contacts 31 - 32 ay nawawasak, at ang time relay ay natitigil ang pagpapadala ng walang energy storage signal, na nagpapahayag 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. Ang normally open contact ng energy-storage limit switch ay konektado sa series sa motor control circuit ng 99CN, at ang normally closed contact ng 33HBX relay na konektado sa series sa closing control circuit ay inilikas ng normally open contact. Ito ay tiyakin na tanging kapag pinindot ng mechanical components ang energy-storage limit switch 33HB, o pagkatapos ng spring energy storage at gumana ang 33HBX relay, maaaring konektado ang closing control circuit.
Samantala, ang idinagdag na 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 wiring, kundi tulong din ito sa operating personnel na mabilis na matukoy kung nangyari ang energy storage, na maaaring makuha ang failure 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 faults sa panahon ng opening at closing operations.
