Problemas comunes y medidas de manejo para circuitos de control de desconectores de 145kV
El interruptor de 145 kV es un dispositivo de conmutación crítico en los sistemas eléctricos de subestaciones. Se utiliza en conjunto con interruptores de circuito de alta tensión y juega un papel importante en la operación de la red eléctrica:
En primer lugar, aísla la fuente de alimentación, separando el equipo en mantenimiento del sistema de energía para garantizar la seguridad del personal y del equipo; En segundo lugar, permite realizar operaciones de conmutación para cambiar el modo de operación del sistema; En tercer lugar, se utiliza para interrumpir circuitos de corriente pequeña y corrientes de bypass (bucle).
Independientemente del estado del sistema de energía, el interruptor debe funcionar de manera confiable. La confiabilidad de su funcionamiento depende no solo de un buen rendimiento mecánico, sino también de si su circuito de control cumple con los requisitos de producción. Si existen peligros de seguridad en el circuito de control del interruptor, pueden ocurrir accidentes graves.
1. Análisis del Principio del Circuito de Control de los Interruptores de 145 kV
El circuito de control de un interruptor de 145 kV se compone principalmente de dos partes: el circuito de control del motor y el circuito de alimentación del motor. El circuito de control incluye tres modos de operación: apertura/cierre manual local, apertura/cierre eléctrico local y apertura/cierre por control remoto. La conmutación entre los modos "remoto" y "local" se realiza a través del mango de operación del interruptor en la caja terminal de la bahía. El circuito de control comprende principalmente el circuito de interbloqueo, el mango de operación de la caja terminal, dispositivos de cinco-precauciones (5P), contactos de medición y control, botones de apertura/cierre, contactores y otros componentes.
El circuito de interbloqueo implementa principalmente:
Interbloqueo del interruptor de circuito para evitar la operación del interruptor cuando el interruptor de circuito está cerrado;
Interbloqueo mutuo entre el interruptor y el interruptor de tierra.
Estos interbloqueos se logran conectando en serie los contactos normalmente abiertos (NA) y normalmente cerrados (NC) del interruptor de circuito, del interruptor y del interruptor de tierra en el circuito de control. Además, existen interbloqueos GBM (empalme de barras) y PBM (bypass).
El circuito de alimentación del motor es el circuito principal, que consta del motor, contactos de los contactores en el circuito de control, mini-interruptores automáticos (MCB) de alimentación, interruptores de fin de carrera, etc. En la operación real, el motor se controla mediante el circuito de control para girar en sentido horario o antihorario, lo que actúa sobre la apertura o cierre del interruptor. Un par de contactos de los contactores de cierre y apertura están conectados en serie en el circuito de alimentación. Para el cierre, la secuencia de fases es ABC; para la apertura, la secuencia se invierte a ACB, lo que invierte la dirección del motor para operar las hojas.
El sistema de monitoreo remoto utiliza dispositivos de medición y control de línea para controlar remotamente la apertura y cierre del interruptor. Después de que el interruptor alcanza su posición final (totalmente abierto o cerrado), el circuito de alimentación debe desconectarse; de lo contrario, el motor seguirá funcionando hasta que se queme. Para prevenir esto, se instalan interruptores de fin de carrera en serie en el circuito de alimentación. Cuando el interruptor alcanza su posición final, el interruptor de fin de carrera se abre y detiene el motor.
Para prevenir operaciones peligrosas, como abrir/cerrar el interruptor bajo carga o cerrar el interruptor de tierra mientras está energizado, se incorpora un interbloqueo eléctrico en el circuito de control. La operación eléctrica solo se habilita cuando se cumplen todas las condiciones de las cinco precauciones.
2. Tipos de Fallos en el Circuito de Control
Clasificados por el número de fases defectuosas, los fallos se pueden dividir en fallos de tres fases y fallos de pérdida de fase (incluyendo fallas de una o dos fases).
Basándose en escenarios operativos, los fallos se pueden categorizar en cuatro tipos:
La apertura/cierre local falla, pero la operación remota funciona.
La apertura/cierre remota falla, pero la operación local funciona.
Ambas operaciones, remota y local eléctrica, fallan, pero la operación manual a través del acoplamiento magnético del contactor es posible.
Solo es posible la operación manual con manivela.
3. Fenómenos de Fallos en los Interruptores
Durante la puesta en marcha en el sitio, se observó que interruptores que anteriormente funcionaban normalmente mediante control eléctrico remoto/local de repente dejaron de abrir o cerrar. En algunos casos, después de que el mecanismo de operación del motor permaneció energizado durante un período prolongado, el interruptor se volvió inoperativo—y este problema se repitió reiteradamente. Tales fallos interrumpieron gravemente el progreso de la puesta en marcha y representaron riesgos de seguridad para la operación de la subestación, requiriendo un diagnóstico inmediato para identificar la causa raíz.
4. Manejo de Fallos y Análisis de la Causa Raíz
4.1 Contactores de Apertura/Cierre Defectuosos
Si tanto la operación local como la remota fallan, dirígete a la caja terminal e intenta una operación de apertura/cierre local una vez. Si la bobina del contactor no se energiza correctamente, es probable que el contactor esté defectuoso.
En condiciones normales, presionar y liberar brevemente el botón de apertura/cierre es suficiente para completar la operación. Esto se debe a que, al presionar el botón, el contactor no solo activa sus contactos principales de alimentación, sino que también cierra un contacto de auto-mantenimiento. Incluso después de liberar el botón, el contactor permanece energizado para mantener el motor en funcionamiento.
Si el motor gira ligeramente y luego se detiene inmediatamente, pero opera normalmente cuando el botón se mantiene presionado, es probable que el contacto de auto-mantenimiento del contactor esté dañado. Para confirmarlo:
Apaga el MCB de alimentación del motor;
Presiona el botón de apertura/cierre;
Utilice un multímetro para verificar el voltaje a través del contacto de retención.
Si no hay voltaje, el contacto está dañado.
4.2 Dirección de rotación incorrecta del motor (error de secuencia de fases)
El circuito principal incluye las conexiones de alimentación del motor y las posiciones de los contactos del contactor. La dirección de rotación incorrecta del motor generalmente se debe a contactos mal conectados o a una secuencia de fases invertida en la alimentación trifásica al motor.
Pasos de solución de problemas:
Verifique que ambos MCBs de control y alimentación del motor estén cerrados, y utilice un multímetro para confirmar el voltaje normal en los bornes inferiores del circuito principal.
Desconecte la alimentación del motor, mantenga la alimentación de control encendida y presione los botones locales de apertura/cierre en la caja del mecanismo. Mida si los contactos del contactor correspondientes conducen como se espera.
Si el problema persiste, desconecte tanto la alimentación de control como la del motor, y verifique si los cables de fase amarillo, verde y rojo están intercambiados incorrectamente en los terminales del motor.
En un caso, dos bahías recién instaladas tenían cableado amarillo-verde-rojo inconsistente, lo que alteró la secuencia de fases del motor. Después de corregir el cableado, la operación volvió a la normalidad.
Otros problemas ocultos comunes en los circuitos de control del interruptor de conexión incluyen: contactores envejecidos, interruptores de fin de carrera que no alcanzan las posiciones correctas, falta de interbloqueos (por ejemplo, el interruptor de conexión de la barra no está interbloqueado con el interruptor de tierra de la barra, o el interruptor de tierra de línea no se verifica de voltaje antes de cerrarse).
Cualquier componente en el circuito puede fallar. Cuando se produce una falla, inspeccione cuidadosamente la continuidad del bucle de control completo, elimine secciones paso a paso, reduzca la ubicación de la falla, reemplace el componente defectuoso y restablezca el circuito. Por lo tanto, los operadores deben comprender a fondo los principios de funcionamiento para poder identificar rápidamente las fallas, clarificar la lógica de solución de problemas y aplicar métodos sistemáticos para resolver los problemas de manera efectiva.
4.3 Otras fallas
El interruptor de conexión de 145 kV se opera con frecuencia y tiene un impacto crítico en la operación segura de centrales eléctricas y subestaciones; por lo tanto, es esencial garantizar su confiabilidad operativa. En la práctica, después de que el interruptor abre, el interruptor de conexión se abre para crear un punto de aislamiento visible entre el equipo de mantenimiento y las partes bajo tensión, proporcionando un espacio de seguridad suficiente para el personal.
Además de los dos tipos de fallas mencionados anteriormente, otros problemas comunes incluyen:
(1) Fallo local de apertura/cierre mientras que la operación remota sigue funcionando. Para solucionar: primero, verifique el selector de "remoto/local". Utilice un multímetro para verificar si el voltaje llega al dispositivo de medición y control cuando el selector está en "remoto". Si no, reemplace el selector; si hay voltaje, inspeccione el cableado en busca de terminales sueltas o conexiones incorrectas.
(2) Fallo de la operación local debido a botones de apertura/cierre dañados.
Dos métodos de diagnóstico:
Prueba en vivo: presione el botón y use un multímetro para verificar si el voltaje pasa a través;
Prueba sin energía: apague la alimentación de control, presione el botón y use la función de continuidad del multímetro para verificar si los contactos del botón se cierran.
Si se confirma que está defectuoso, reemplace el botón para restaurar la función.
5.Conclusión
Generalmente, las fallas del interruptor de conexión de 145 kV ocurren durante la operación del equipo, especialmente en verano cuando la demanda de electricidad aumenta y las oportunidades de paradas programadas son mínimas. Dado su alto uso y los requisitos de seguridad críticos, la condición de los interruptores de conexión afecta directamente la operación segura de las centrales eléctricas y subestaciones. Por lo tanto, el personal de mantenimiento debe comprender y dominar completamente los métodos de diagnóstico de fallas de los interruptores de conexión para mejorar sus capacidades analíticas y técnicas. Esto permite prevenir eficazmente las operaciones no deseadas, mejorar las tasas de detección y resolución de fallas, y garantizar finalmente la seguridad y estabilidad de la red eléctrica.
