Решавање на грешки при неуспешно отварање на високонапонски сепаратор во подстанција од 110 кВ

Според соодветните регламенти, високонапоените прекинувачи се дозволуваат да извршат следните операции:

• Прекинување (отварање/затварање) на нормално функционирачки потенцијални трансформатори (PTs) и заштитни пристојници;

• Прекинување на прецизна земна врска на главен трансформатор при нормални услови на работа;

• Прекинување на малострујни циклуси за балансирање на циркуларните струи.

Високонапоениот прекинувач е електричка компонента без способност за гасење на дуг. Затоа, може да се оперира само кога се наоѓа во отворена позиција. Операцијата на прекинувач под натоварување - тоа е, додека поврзаниот прекинувач е затворен или опремата е под напон - може да генерира интензивни електрични дуги. Во тешки случаи, ова може да предизвика меѓуфазни кратки споеви, што може да повреди опремата и дораде да постави на опасност безопасноста на личниот состав.

Кога прекинувачот е во отворена состојба, мора да има јасно видливо и надежно одделување помеѓу неговите движечки и статични контактни точки, кој го исполнува барањето за потребната дистанца на изолација. Насупроти, кога е затворен, мора надежно да пренесе како нормална натоварна струја, така и краткосречна струја. Главната функција на прекинувачот е да обезбеди надежна точка на изолација помеѓу високонапонските живи делови и изворот на енергија или бусбар, осигурувајќи јасен прекин за сигурна одржбена работа на деенергизираните линии.

Високонапоените прекинувачи исто така можат да се користат во координација со преносните линии на трансформаторната станција за извршување на операции за прекинување, со што се менува конфигурацијата на работата на трансформаторната станција. На пример, во трансформаторна станција со двојна работа на бусбар, работната бусбар може да се пренесе на резервна бусбар - или електрични компоненти на еден бусбар да се преклопат на друг - користејќи прекинувач за поврзување на бусбарите и високонапоените прекинувачи на двете страни на прекинувачот за поврзување на бусбарите. Меѓутоа, поради честите операции за прекинување, може да се појават грешки како неспособност за отварање или затварање на прекинувачот. Овие грешки мораат системски да се дијагностицираат и анализираат. Ако постојат внатрешни недостатоци во самiot прекинувач, потребни се подобрувања во дизајнот.

1. Карактеристики на прекинувачите

Обично, еден прекинувач се инсталира на секоја страна на прекинувачот за да се создаде јасна видлива точка на прекин - што го подобрува безбедноста и овозможува поддржка. Енергијата се доставува од горната бусбар преку кабинет за управување до излезната фидер. Прекинувачот пред прекинувачот најпрво го изолира изворот на енергија. Меѓутоа, понекогаш енергијата може да се доставува и од нижната страна - на пример, преку обратен проток на енергија од други циркулација или капацитори - што прави потребно втор прекинувач после прекинувачот.

Одредена трансформаторна станција од 110 кV користи високонапоени прекинувачи тип GW16B/17B-252. Техничките спецификации се најдени во Табела 1. Овој прекинувач е триполна надворешна високонапоена опрема дизајнирана за операции со празна натоварнување во трансформаторни станции од 110 кV, што обезбедува електрична изолација помеѓу опремата под одржба и под напон циркулации.

Клучните карактеристики на овој дисеконектор вклучуваат компактна структура, висока отпорност на оксидација, стабилна работа и силен сеизмички перформанс. Механичкиот контакт систем го користи едноставен дизајн со една рамена, со преносни компоненти сместени во проводната цев за да бидат заштитени од надворешни екологиски утиција. Во проводната цев се инсталирани пар балансирачни пружини и сет клампинг пружини: првиот осигурува надежна механичка балансира при операции на отварање и затворање, додека вториот обезбедува доволен контакт притисок за сигурно клампирање.

Бидејќи дисеконекторите типички се инсталирани надвор, тие се подложни на надворешни влијанија како што се ветар и сеизмичка активност. За да се зголеми оперативната надежност, во телото на дисеконекторот е интегрирана мачава механизма за да се осигура стабилно и сигурно затворање. И дисеконекторот и неговиот земен копчето користат алуминиумска сплава проводни цеви, со сребро- или злато-покрити движечки и статички контакти за да се гарантира отпорност на износ, механичка чврстоца и електрична стабилност на ротирачки јазли.

Земниот копчето има еднараменна лебделна структура. При затворање, движечкиот контакт се првично ротира, а потоа се движи вертикално нагоре за да се поврзе со статичкиот контакт, спречувајќи контактски скок или одскок. Овој дизајн гарантира надежно затворање и константен динамички и термички стабилност при услови на номинални кратки стројни струи.

2. Структурата и принципот на работа на дисеконекторот

Оперативниот процес на дисеконекторот се состои од две главни акции: лебделна акција и клампирачна акција.

2.1 Лебделна акција

Под водечкиот хоризонтален ротирачки механизам, пар зобенци монтирани на ротирачиот порцелански изолатор ги вози два сета четирибарни врски за да се изведе планарна движење. Под овој воз, доњата проводна цев се ротира напред за да се затвори (операција на затворање) или назад за да се отвори (операција на отварање). Хингедниот акција вал на врвот на оперативниот винт така генерира аксијална промена на положба во однос на доњата проводна цев.

Врвниот дел на овој хингедни акција вал е поврзан со зобен-ланчни систем. Кога валот се движи, тој ротира ланчето, која на свој ред го вози зобенцот. Тоа го причинува горниот проводен цев - фиксиран на зобен валот - да се движи во однос на доњата проводна цев, правејќи го права (затворање) или лебдење (отварање).

Со истовремено, како што хингедниот акција вал се движи аксијално, балансирачните пружини во проводната цев непрекинато го чуваат и го слободуваат енергијата. Ова ефективно контра-балансира големиот тормозен момент, осигурувајќи гладко и стабилно функционирање низ целата превклучувачки циклус.

2.2 Клампирачна акција

Додека дисеконекторот се движи од отворена позиција кон затворена позиција и се приближува до целосна уреднување (тоа е, близу до права конфигурација), зобенцот се поврзува со наклонета рамнина на зобенцото кутија и продолжува да се плези по неа. На овој момент, под реактивната сила на враќање пружината, хингедниот акција вал - поврзан со зобен-ланчни систем - се движи напред.

Ова напредно движење се пренесува низ движечкиот контакт систем, каде што притискање валот го претвара линеарното движење во клампирачна акција на контактните прсти. Кога статичкиот контакт вал е сигурно захвачен, зобенцот се плези мало нагоре по наклонетата рамнина за да се постигне целосна механичка затворање.

На овој стадиум, клампирачната пружина во проводната цев е дополнително стисната и го претставува силата на притискање валот, осигурувајќи ја стабилната приводна сила која го одржува константниот и надежен контакт притисок меѓу контактните прсти и статичкиот вал.

Тоа време, зобенцот продолжува да се движи надвор по наклонетата рамнина се до да се отстрани целосно. Враќање пружината тогаш го повлачи притискање валот, причинувајќи контактните прсти да се отворат во „V“ форма, со тоа прекинувајќи го електричниот контакт.

3. Случај на студија

3.1 Проследување и анализа на грешката

Една година, во текот на операција на превклучување на 110 кВ подстанција, еден високонапонски дисеконектор не успеа да се отвори. Беше изведена целосна инспекција на земниот систем, главниот проводен систем, механичката интерлок, горни/доjni проводни цеви, и моторизираната оперативна механика. Исследувањето покажа дека преносниот зобенец во кутијата на моторскиот механизам беше повреден, и компоненти како што се шипови и врски беа прекинати. Оперативните и одржувачки луѓе ја известија дефектот, и коректиращи мерки беа применети според годишниот одржувачки распоред.

3.2 Подобрувања мерки

(1) Надградена помошна компонента
Шиповите и врските беа заменети со висококвалитетна неръждаејаца за да се спречи корозијата во текот на долготрачна работа. Графит-импрегнирани и композитни бушингс - отпорни на корозија и со ниски коефициенти на триенje - беа прифатени за да се подобри ефикасноста на преносот. Сите изложени железни делови беа галванизирани со топло, значително подобрувајќи го антикорозионскиот перформанс. Полевска искуство потврдува дека галванизацијата со топло е добро прилагодена за надворешни применувања.

(2) Подобрен моторизиран оперативен механизам
Изворниот CJ7A моторски механизам беше заменет со новата CJ11 модель. Фотографија на надградената CJ11 механизма е прикажана на Слика 1.

(3) Напреден дизајн на помошниот копчето
Помошниот копчето е важен вторичен компонент кој дава сигнал за отворено/затворено статус. Неуспех може да резултира во неточни сигнали и оперативни грешки. Новиот дизајн користи интернационално напреден кам-воден микропрефрлувачки механизам, осигурувајќи надежно префрлување, гладко ротирање, и имунитет на грешки во текот на префрлувањето на отворање/затворање.

(4) Моторска контрола на заштита
После завршување на операција на отворање или затворање, моторската моќ првично се прекинува од помошниот копчето. Ако помошниот копчето не успее, терминални гранични превклучувачи на оба страните на отворање и затворање го прекинуваат моторот. Ако и овие не успеат, механички спречки на оба страните активираат термички реле за да прекинат моќта. Овој три-ниво заштитен систем надежно го спира моторот после секоја операција, спречувајќи неконтролирано движење и потенцијална механичка повреда.

(5) Механичка преносна система
Користи се система со винт-зобен колесо. Винт-зобеното колесо, поврзувачките делови и другите компоненти за намалување на брзината се прецизно обработени и запечатени во алуминиска опкола. Овој дизајн гарантира плаво функционирање, ниски шум и одсуство на ударни токови.

(6) Секундарен контролен систем
Панелот за контрола има рационален и естетски привлечен дизајн со структура на вратата која се отвара, што овозможува лесна мрежна поврзаност и поддршка на местото, додека гарантира безбедно и надежно функционирање на секундарниот систем.

(7) Запечатување на опколата
Механизмот користи воздухна подушка за запечатување на вратата. И вратата и покривот се направени од неръжавеещ челик 2,5 мм дебел, додека главното тело е од неръжавеещ челик 2 мм дебел, што го прави одличен против ветровитост, пештер и корозија.

4. Заклучок

На база на години на експериенција и анализа на грешки на механизми за моторско управување на изолатори во оваа подстанција од 110 кВ, оригинален механизам беше ажуриран до моделот CJ11 развиен од Pinggao Group—ново дизајниран, независно развиен механизам за моторско управување со винт-зобено колесо. Овој подобрен дизајн ја надминува предходната недостаточност во инженерството и производството, понудувајќи висока надежност, плаво движење, висока ефикасност на пренос, одсуство на инертен удар, ниски шум, силна интероперабилност и привлечен изглед.

Освен локалното и удаленото електричко управување, механизмот CJ11 исто така поддржува и рачко управување. Практичните испити при номинална оптерења покажаа дека може да изврши над 10.000 механички операции надежно.