Almindelige problemer og håndteringsforanstaltninger for 145kV afbryderstyringskredsløb

145 kV afbryderen er et vigtigt skiftesystem i elektriske anlægsunderstationer. Den bruges sammen med højspændingsbrydere og spiller en vigtig rolle i drift af strømnettet:
Først isolerer den strømforsyningen, adskiller vedligeholdelsesudstyr fra strømsystemet for at sikre personers og udstyrs sikkerhed; Anden, gør det muligt at foretage skiftet for at ændre systemets driftsmodus; Tredje, anvendes den til at afbryde småstrømskredsløb og omgående (loop) strøm.

Uanset strømsystemets tilstand skal afbryderen fungere pålideligt. Dens pålidelighed afhænger ikke kun af god mekanisk ydeevne, men også af, om dens kontrolkreds opfylder produktionskrav. Hvis der findes sikkerhedsmæssige risici i afbryderens kontrolkreds, kan alvorlige ulykker indtræffe.

1. Analyse af kontrolkredsprincippet for 145 kV afbrydere

Kontrolkredsen for en 145 kV afbryder består hovedsageligt af to dele: motorkontrolkredsen og motorstrømforsyningkredsen. Kontrolkredsen inkluderer tre driftsmodi: lokal manuel åbning/lukning, lokal elektrisk åbning/lukning, og fjernkontrol åbning/lukning. Skift mellem "fjern" og "lokal" modus udføres via afbryderens driftshandtag i terminalboksen. Kontrolkredsen består primært af interlockkredsen, terminalboksens driftshandtag, fem-forebyggelses (5P) enheder, måling & kontrolkontakter, åbn/luk knapper, kontakter, og andre komponenter.

Interlockkredsen implementerer hovedsageligt:

• Bryderinterlock for at forhindre afbryderdrift, når bryderen er lukket;

• Gensidig interlock mellem afbryderen og jordbryderen.
  Disse interlocks opnås ved serieforbindelse af normalt åbne (NO) og normalt lukkede (NC) kontakter fra bryderen, afbryderen, og jordbryderen i kontrolkredsen. Desuden findes der GBM (bus tie) og PBM (omgående) interlocks.

Motorstrømforsyningkredsen er hovedkredsen, bestående af motoren, kontakter fra kontakter i kontrolkredsen, strøm mikrobrydere (MCBs), grænsekontakter osv. I praksis styres motoren af kontrolkredsen for at rotere fremad eller bagud, hvilket aktiverer afbryderens åbning eller lukning. Et par kontakter fra luknings- og åbningskontakter er forbundet i serie i strømkredsen. For lukning er fasefølgen ABC; for åbning er følgen omvendt til ACB, hvilket omvender motorens retning for at operere bladene.

Fjernovervågningsystemet bruger linjemålings- & kontrolenheder til at kontrollere afbryderens åbning og lukning fjernstyret. Når afbryderen når sin slutposition (fuldt åben eller lukket), skal strømkredsen være afbrudt; ellers vil motoren fortsætte med at køre, indtil den brænder ud. For at forhindre dette er grænsekontakter installeret i serie i strømkredsen. Når afbryderen når sin slutposition, åbner grænsekontakten og stopper motoren.

For at forhindre farlige operationer - som åbning/lukning af afbryder under belastning eller lukning af jordbryder under strøm - er en elektrisk interlock integreret i kontrolkredsen. Elektrisk drift er kun aktiv, når alle fem-forebyggelsesbetingelser er opfyldt.

2. Typer af fejl i kontrolkredsen

Inddelt efter antallet af defekte faser, kan fejl deles i tre-fasefejl og fase-mangelfejl (inklusiv en-fase eller to-fase fejl).
På grundlag af driftsscenarioer kan fejl yderligere inddeles i fire typer:

• Lokal åbn/luk mislykkes, men fjernoperation virker.

• Fjernåbn/luk mislykkes, men lokal operation virker.

• Både fjern- og lokalelektriske operationer mislykkes, men manuel operation via kontaktmagnets træk er mulig.

• Kun manuel kranksproget operation er mulig.

3. Fejlphanomener hos afbrydere

Under stedlige testkonfigurationer blev det observeret, at afbrydere, der tidligere fungerede korrekt via fjern/lokal elektrisk kontrol, pludselig ikke kunne åbnes eller lukkes. I nogle tilfælde, efter at motorvirksomheden var blevet strømforsynet over en lang periode, blev afbryderen inaktiv - og dette problem gentog sig. Sådanne fejl forstyrrede betydeligt testkonfigurationens fremskridt og udgjorde sikkerhedsrisici for understationsdrift, hvilket nødvendiggjorde øjeblikkelig fejlfinding for at identificere rodproblemet.

4. Fejlbehandling og rodproblemanalyse

4.1 Defekte åbn/luk kontakter

Hvis både lokale og fjernoperationer mislykkes, gå til terminalboksen og forsøg en lokal åbn/luk operation en gang. Hvis kontaktens spole ikke strømforsynes korrekt, er kontakten sandsynligvis defekt.

Under normale forhold er det nok at trykke kort på åbn/luk knappen for at fuldføre operationen. Dette skyldes, at ved tryk på knappen aktiverer kontakten ikke kun dens hovedstrømkontakter, men lukker også en selvholdende kontakt. Selv efter at knappen er frigivet, forbliver kontakten strømforsynet for at holde motoren kørende.

Hvis motoren drejer let og stopper derefter umiddelbart, men fungerer normalt, når knappen holdes nede konstant, er selvholdende kontakt hos kontakten sandsynligvis beskadiget. For at bekræfte:

• Sluk for motoren strømforsynings MCB;

• Tryk på åbn/luk knappen;

• Brug en multimeter til at kontrollere spændingen over den selvfastholdende kontakt.
  Hvis der ikke er spænding, er kontakten skadet.

4.2 Forkert motorretning (fasfølgefælde)
Hovedkredsen inkluderer motorkraftforbindelser og kontaktstilling for kontakter. Forkert motorretning skyldes normalt forkert forbindelse af kontakter eller omvendt fassekvens i tre-fase strømforsyningen til motoren.

Fejlfindingstrin:

• Kontroller, at både kontrol- og motorkraft MCB'er er lukket, og brug en multimeter til at bekræfte normal spænding ved de nedre terminaler i hovedkredsen.

• Afslut motorkraft, behold kontrolkraft tændt, og tryk på lokale åbn/luk knapper i mekanismeboksen. Mål, om de korrespondende kontakter følger som forventet.

• Hvis problemet fortsætter, afbryd både kontrol- og motorkraft, og tjek, om de gule, grønne og røde fasledninger er forkert byttet på motorens terminaler.

I et tilfælde havde to nyligt installerede celler inkonsistent gul-grøn-rød ledning, hvilket ændrede motorens fasefølge. Efter korrigeret ledning viste operationen sig at være normal igen.

Andre almindelige skjulte problemer i afkoblingskontrolkredse inkluderer: ældre kontakter, grænsekontakter, der ikke når de korrekte positioner, manglende interlocks (f.eks. busbar afkobler ikke interlocket med busbar jordkontakt, eller linje jordkontakt ikke spændingsverificeret før lukning).

Enhver komponent i kredsen kan mislykkes. Når en fejl opstår, undersøg grundigt kontinuiteten af hele kontrolsløjfen, eliminér sektioner trin for trin, indsnær sy fejlstedet, erstatter den defekte komponent, og genskab kredsen. Derfor skal operatørerne have en grundig forståelse af driftsprincipper, så de hurtigt kan identificere fejl, klargøre fejlfindningslogik, og anvende systematiske metoder til effektiv fejlrettelse.

4.3 Andre fejl

145 kV afkoblere bliver ofte brugt og har en afgørende indflydelse på sikker drift af kraftværker og understationer; det er derfor afgørende at sikre dets driftsfiabilitet. I praksis, efter at kredsløbet lukkes, åbnes afkoblere for at skabe et synligt isoleringspunkt mellem vedligeholdelsesudstyr og levende dele, hvilket giver tilstrækkelig sikkerhedsklarhed for personale.

Udover de ovenstående to fejltyper, inkluderer andre almindelige problemer:

(1) Lokal åbn/luk fejl, mens fjernstyring stadig fungerer. Til fejlfinding: tjek først "fjern/nær" vælgerkontakten. Brug en multimeter til at verificere, om spænding når måling & styring enhed, når kontakten er sat til "fjern." Hvis ikke, erstat kontakten; hvis spænding er til stede, inspicér ledning for løse terminaler eller forkerte forbindelser.

(2) Fejl i lokal drift pga. skadede åbn/luk knapper.
To diagnosticeringsmetoder:

• Levende test: tryk på knappen og brug en multimeter til at tjekke, om spænding passerer igennem;

• Deenergiseret test: sluk for kontrolkraft, tryk på knappen, og brug multimeters kontinuitetsfunktion til at tjekke, om knapkontakter lukker.
  Hvis konstateret defekt, erstat knappen for at genskabe funktion.

5. Konklusion

Generelt opstår 145 kV afkoblere fejl under udstyrsdrift, især i sommer, hvor elektricitetsbehovet stiger og muligheder for planlagte standstillinger er minimale. På grund af deres høje anvendelse og kritiske sikkerhedsanforderinger, har afkoblernes tilstand direkte indflydelse på sikker drift af kraftværker og understationer. Derfor skal vedligeholdelsespersonale fuldt ud forstå og beherske afkoblere fejldiagnosemetoder for at forbedre deres analytiske evner og tekniske ekspertise. Dette gør det muligt at effektivt forebygge uforudset drift, forbedre fejlopdagelse og rettelse, og endelig sikre sikkerhed og stabilitet i strømnettet.