Често срещани проблеми и мерки за справяне с тях в управляващите вериги на разединители от 145кВ

Дисекционният ключ за 145 кВ е важен комутационен прибор в електрическите системи на подстанциите. Използва се в съчетание с високонапрастни прекъсвачи и играе важна роля в операцията на електропроводната мрежа:
Първо, той изолира източника на мощност, отделяйки оборудването, което се поддържа, от електропроводната система, за да се осигури безопасността на персонала и оборудването; второ, позволява комутационни операции, за да се промени режима на работа на системата; трето, използва се за прекъсване на малко-токови вериги и обиколни (петлеви) токове.

Независимо от състоянието на електропроводната система, дисекционният ключ трябва да работи надеждно. Надеждността на неговата работа зависи не само от добра механична производителност, но и от това, дали управляващата верига отговаря на производствените изисквания. Ако в управляващата верига на дисекционния ключ съществуват опасности за безопасността, могат да се случат сериозни инциденти.

1. Анализ на принципа на управляващата верига на дисекционните ключове за 145 кВ

Управляващата верига на дисекционния ключ за 145 кВ се състои главно от две части: управляващата верига на мотора и питащата верига на мотора. Управляващата верига включва три режими на управление: местно ръчно отваряне/затваряне, местно електрическо отваряне/затваряне и дистанционно управление за отваряне/затваряне. Превключването между „дистанционно“ и „местно“ се извършва чрез дръжка за управление на дисекционния ключ в терминалната кутия на секцията. Управляващата верига се състои главно от взаимно свързана верига, дръжка за управление в терминалната кутия, устройства за пет предпазващи мерки (5P), контакти за измерване и контрол, бутони за отваряне/затваряне, контактни реле и други компоненти.

Взаимно свързаната верига главно реализира:

• Интерлок на прекъсвача, за да се предотврати управлението на дисекционния ключ, когато прекъсвачът е затворен;

• Взаимно интерлок между дисекционния ключ и заземящия ключ.
  Тези интерлоки се постигат чрез серийно свързване на нормално отворени (NO) и нормално затворени (NC) контакти на прекъсвача, дисекционния ключ и заземящия ключ в управляващата верига. Освен това има GBM (мостови свързващи) и PBM (обиколни) интерлоки.

Питащата верига на мотора е основната верига, състояща се от мотор, контакти от контактните реле в управляващата верига, миниатюрни прекъсвачи (MCB), крайни превключватели и т.н. В действителната работа, моторът се управлява от управляващата верига, за да се завърти напред или назад, като това активира отварянето или затварянето на дисекционния ключ. Пара контакти от контактните реле за затваряне и отваряне се свързват в серия в питащата верига. За затваряне, фазовата последователност е ABC; за отваряне, последователността се обръща на ACB, като това обръща посоката на мотора, за да се управляват лопатките.

Дистанционната системата за наблюдение използва устройства за измерване и контрол, за да управлява дисекционния ключ на разстояние. След достигане на крайната позиция (полностью отворено или затворено), питащата верига трябва да бъде прекъсната; в противен случай, моторът ще продължи да работи, докато изгори. За да се предотврати това, крайни превключватели се инсталират в серия в питащата верига. Когато дисекционният ключ достигне крайната си позиция, крайният превключвател се отваря и спира мотора.

За да се предотвратят опасни операции – като отваряне/затваряне на дисекционния ключ под натоварване или затваряне на заземящия ключ, докато е под напрежение – електрически интерлок се инкорпорира в управляващата верига. Електрическото управление е възможно само когато всички пет предпазващи условия са изпълнени.

2. Типове дефектни управляващи вериги

Класифицирани по броя на дефектните фази, дефектите могат да бъдат разделени на трифазни дефекти и дефектни фази (включително един или два дефектни фази).
Според оперативните сценарии, дефектите могат да бъдат категоризирани в четири типа:

• Местното отваряне/затваряне не функционира, но дистанционното управление работи.

• Дистанционното отваряне/затваряне не функционира, но местното управление работи.

• Както дистанционното, така и местното електрическо управление не функционират, но ръчното управление чрез магнитно привличане на контактните реле е възможно.

• Само ръчно управление чрез ръчен дръжка е възможно.

3. Феномени на дефектите на дисекционните ключове

По време на полевата комисиониране, беше установено, че дисекционните ключове, които преди това работеха нормално чрез дистанционно/местно електрическо управление, внезапно не можеха да се отварят или затварят. В някои случаи, след продължително въздействие на електрическата система, дисекционният ключ стана нефункционален – и този проблем се повтаряше многократно. Такива дефекти сериозно нарушаваха прогреса на комисионирането и представляваха риск за безопасността на операцията на подстанцията, като изискваха незабавно откриване на коренния причин.

4. Обработка на дефектите и анализ на коренния причин

4.1 Дефектни контактни реле за отваряне/затваряне

Ако както местното, така и дистанционното управление не функционират, отидете до терминалната кутия и опитайте местно отваряне/затваряне веднъж. Ако контактната катушка не се активира правилно, контактното реле вероятно е дефектно.

Под нормални условия, кратко натискане и пускане на бутоните за отваряне/затваряне е достатъчно, за да се завърши операцията. Това е, защото, когато бутонът се натисне, контактното реле не само активира своите основни питащи контакти, но и затваря самоподдържащ контакт. Дори и след пускането на бутон, контактното реле остава активно, за да се поддържа работата на мотора.

Ако моторът се завърти леко и спре веднага, но работи нормално, когато бутонът се държи натиснат, вероятно самоподдържащият контакт на контактното реле е повреден. За потвърждение:

• Изключете миниатюрния прекъсвач на мотора;

• Натиснете бутона за отваряне/затваряне;

• Използвайте мултиметър за проверка на напрежението във възела на самоудържане.
  Ако напрежението липсва, възелът е повреден.

4.2 Неправилна посока на въртене на двигателя (грешка в фазова последователност)
Основната верига включва връзки за хранене на двигателя и позиции на контакти на контактора. Неправилното въртене на двигателя обикновено се причинява от неправилно свързани контакти или обратна фазова последователност в трьохфазното хранене на двигателя.

Стъпки за диагностика:

• Проверете дали и контролният, и двигателният MCB са затворени, и използвайте мултиметър за потвърждение на нормалното напрежение при нижните контакти на основната верига.

• Откъснете храненето на двигателя, запазете контролното хранене, и натиснете местните бутони за отваряне/затваряне в щитчето. Измерете дали съответните контакти на контактора провеждат ток, както очаква се.

• Ако проблемът продължава, откъснете и контролното, и двигателното хранене, и проверете дали жълтата, зелената и червената фазни жици са грешно свързани на клемите на двигателя.

В един случай, при две ново инсталирани клетки, имаше несъответствие в жълто-зелено-червената проводка, което промени фазната последователност на двигателя. След корекцията на проводката, функционирането се възстанови до нормално.

Други общи скрити проблеми в цепленията за управление на разъединителите включват: остарели контактни реле, гранични релета, които не достигат правилните позиции, липсващи взаимни блокировки (например, разъединител на шина, който не е заблокиран с уравнител на шината, или уравнител на линията, който не е подвергнат на проверка на напрежението преди затваряне). 

Любов компонент в цеплението може да се дефектуира. При възникване на дефект, внимателно проверете непрекъснатостта на цялата контролната петля, елиминирайте секции постепенно, определете местоположението на дефекта, заменете дефектния компонент и възстановете цеплението. Поради това операторите трябва да разберат дълбоко принципите на функциониране, за да могат бързо да идентифицират дефектите, да изяснят логиката на диагностикирането и да приложат систематични методи за ефективно решаване на проблемите.

4.3 Други дефекти

Разъединителят на 145 кV се използва често и има критично влияние върху безопасното функциониране на електроцентрали и трансформаторни станции; следователно, осигуряването на надеждността му е необходимо. На практика, след отварянето на автоматичния разъединител, разъединителят се отваря, за да се създаде видима точка на изолация между оборудването, което се обслужва, и живите части, предоставяйки достатъчен безопасен интервал за персонала.

Освен гореспоменатите два типа дефекти, други общи проблеми включват:

(1) Локална неуспешност при отваряне/затваряне, докато дистанционното управление все още работи. За диагностика: първо проверете ключа "дистанционно/локално". Използвайте мултиметър за проверка дали напрежението достига устройството за измерване и управление, когато ключът е зададен на "дистанционно". Ако не, заменете ключа; ако напрежението е налично, проверете проводката за слаби клеми или грешни връзки.

(2) Неуспешност на локалното управление поради повредени бутони за отваряне/затваряне.
Две диагностични методики:

• Жив тест: натиснете бутона и използвайте мултиметър за проверка дали напрежението минава през него;

• Тест без напрежение: изключете контролното хранене, натиснете бутона, и използвайте функцията за непрекъснатост на мултиметъра за проверка дали контактите на бутона се затварят.
  Ако се установи, че е повреден, заменете бутона, за да се възстанови функционалността.

5.Заключение

Общо взето, дефектите на разъединителите на 145 кV възникват по време на функционирането на оборудването, особено през лятото, когато потреблението на електроенергия нараства и възможностите за планови спирки са минимални. Учитывайки технията висока използваемост и критичните изисквания за безопасност, състоянието на разъединителите директно влияе върху безопасното функциониране на електроцентрали и трансформаторни станции. Поради това, техническият персонал трябва да разбере и овладее методите за диагностика на дефектите на разъединителите, за да подобри аналитичните способности и техническата квалификация. Това позволява ефективно предотвратяване на непредвидени действия, увеличава скоростта на откриване и решаване на дефекти, и в крайна сметка гарантира безопасността и стабилността на електрическата мрежа.