Problèmes courants et mesures de gestion pour les circuits de commande des disjoncteurs 145kV
Le disjoncteur de 145 kV est un dispositif de commutation crucial dans les systèmes électriques des postes. Il est utilisé en conjonction avec les disjoncteurs haute tension et joue un rôle important dans le fonctionnement du réseau électrique :
Premièrement, il isole la source d'alimentation, séparant l'équipement en maintenance du système d'alimentation pour assurer la sécurité des personnes et des équipements ; Deuxièmement, il permet des opérations de commutation pour modifier le mode de fonctionnement du système ; Troisièmement, il est utilisé pour interrompre les circuits à faible courant et les courants de dérivation (en boucle).
Quel que soit l'état du système d'alimentation, le disjoncteur doit fonctionner de manière fiable. La fiabilité de son fonctionnement dépend non seulement d'une bonne performance mécanique, mais aussi de la conformité de son circuit de commande aux exigences de production. Si des dangers existent dans le circuit de commande du disjoncteur, des accidents graves peuvent se produire.
1. Analyse du principe du circuit de commande des disjoncteurs de 145 kV
Le circuit de commande d'un disjoncteur de 145 kV est principalement composé de deux parties : le circuit de commande du moteur et le circuit d'alimentation du moteur. Le circuit de commande comprend trois modes de fonctionnement : l'ouverture/fermeture manuelle locale, l'ouverture/fermeture électrique locale et l'ouverture/fermeture par commande à distance. Le passage entre les modes "à distance" et "local" s'effectue via la poignée d'opération du disjoncteur dans la boîte terminale du baie. Le circuit de commande comprend principalement le circuit d'interverrouillage, la poignée d'opération de la boîte terminale, les dispositifs de cinq préventions (5P), les contacts de mesure et de commande, les boutons poussoirs d'ouverture/fermeture, les contacteurs, et d'autres composants.
Le circuit d'interverrouillage réalise principalement :
L'interverrouillage du disjoncteur pour empêcher l'opération du disjoncteur lorsque le disjoncteur est fermé ;
L'interverrouillage mutuel entre le disjoncteur et le disjoncteur de terre.
Ces interverrouillages sont réalisés en connectant en série les contacts normalement ouverts (NO) et normalement fermés (NF) du disjoncteur, du disjoncteur et du disjoncteur de terre dans le circuit de commande. Il existe également des interverrouillages GBM (liaison de bus) et PBM (dérivation).
Le circuit d'alimentation du moteur est le circuit principal, composé du moteur, des contacts des contacteurs du circuit de commande, des disjoncteurs différentiels miniatures (DDM), des fins de course, etc. En fonctionnement réel, le moteur est contrôlé par le circuit de commande pour tourner dans le sens horaire ou antihoraire, actionnant ainsi l'ouverture ou la fermeture du disjoncteur. Une paire de contacts des contacteurs d'ouverture et de fermeture est connectée en série dans le circuit d'alimentation. Pour la fermeture, la séquence de phase est ABC ; pour l'ouverture, la séquence est inversée en ACB, ce qui inverse la direction du moteur pour actionner les couteaux.
Le système de surveillance à distance utilise des dispositifs de mesure et de commande pour contrôler à distance l'ouverture et la fermeture du disjoncteur. Après que le disjoncteur atteint sa position finale (totalement ouvert ou fermé), le circuit d'alimentation doit être déconnecté ; sinon, le moteur continuera de tourner jusqu'à ce qu'il brûle. Pour éviter cela, des fins de course sont installées en série dans le circuit d'alimentation. Lorsque le disjoncteur atteint sa position finale, la fin de course s'ouvre et arrête le moteur.
Pour éviter des opérations dangereuses, telles que l'ouverture/fermeture du disjoncteur sous charge ou la fermeture du disjoncteur de terre alors qu'il est sous tension, un interverrouillage électrique est intégré dans le circuit de commande. L'opération électrique n'est activée que lorsque toutes les conditions de cinq préventions sont satisfaites.
2. Types de pannes du circuit de commande
Classées par le nombre de phases défectueuses, les pannes peuvent être divisées en pannes triphasées et pannes de perte de phase (y compris une ou deux phases défectueuses).
Sur la base des scénarios opérationnels, les pannes peuvent être catégorisées en quatre types :
L'ouverture/fermeture locale échoue, mais l'opération à distance fonctionne.
L'ouverture/fermeture à distance échoue, mais l'opération locale fonctionne.
Les opérations électriques locales et à distance échouent, mais l'opération manuelle via l'attraction magnétique du contacteur est possible.
Seule l'opération manuelle à la manivelle est possible.
3. Phénomènes de panne des disjoncteurs
Lors de la mise en service sur site, il a été observé que des disjoncteurs qui fonctionnaient normalement par contrôle électrique local/à distance ont soudainement échoué à s'ouvrir ou à se fermer. Dans certains cas, après que le mécanisme de fonctionnement du moteur ait été alimenté pendant une longue période, le disjoncteur est devenu inopérable - et ce problème s'est répété. Ces pannes ont gravement perturbé le processus de mise en service et posé des risques de sécurité pour l'exploitation du poste, nécessitant un dépannage immédiat pour identifier la cause racine.
4. Gestion des pannes et analyse de la cause racine
4.1 Contacteurs d'ouverture/fermeture défectueux
Si les opérations locales et à distance échouent, allez à la boîte terminale et essayez une opération d'ouverture/fermeture locale une fois. Si le bobinage du contacteur ne s'active pas correctement, le contacteur est probablement défectueux.
Dans des conditions normales, appuyer brièvement sur le bouton d'ouverture/fermeture suffit pour effectuer l'opération. Cela est dû au fait que, lorsqu'on appuie sur le bouton, le contacteur active ses contacts principaux d'alimentation et ferme un contact auto-rétenu. Même après avoir relâché le bouton, le contacteur reste alimenté pour maintenir le moteur en marche.
Si le moteur tourne légèrement puis s'arrête immédiatement, mais fonctionne normalement lorsque le bouton est maintenu enfoncé, le contact auto-rétenu du contacteur est probablement endommagé. Pour confirmer :
Coupez le DDM d'alimentation du moteur ;
Appuyez sur le bouton d'ouverture/fermeture ;
Utilisez un multimètre pour vérifier la tension aux bornes du contact auto-maintenu.
Si aucune tension n'est présente, le contact est endommagé.
4.2 Rotation incorrecte du moteur (erreur de séquence de phase)
Le circuit principal comprend les connexions d'alimentation du moteur et les positions des contacts du contacteur. La rotation incorrecte du moteur est généralement causée par des contacts mal câblés ou une inversion de la séquence de phase dans l'alimentation triphasée du moteur.
Étapes de dépannage :
Vérifiez que les disjoncteurs différentiels (MCB) de commande et d'alimentation du moteur sont fermés, et utilisez un multimètre pour confirmer la tension normale aux bornes inférieures du circuit principal.
Déconnectez l'alimentation du moteur, maintenez l'alimentation de commande sous tension, et appuyez sur les boutons d'ouverture/fermeture locaux dans la boîte de mécanisme. Mesurez si les contacts du contacteur correspondants se comportent comme prévu.
Si le problème persiste, déconnectez l'alimentation de commande et du moteur, et vérifiez si les fils de phase jaune, vert et rouge sont incorrectement intervertis aux bornes du moteur.
Dans un cas, deux baies nouvellement installées avaient un câblage jaune-vert-rouge incohérent, ce qui a modifié la séquence de phase du moteur. Après correction du câblage, l'opération est revenue à la normale.
D'autres problèmes cachés courants dans les circuits de commande des disjoncteurs incluent : des contacteurs vieillis, des interrupteurs de fin de course ne atteignant pas la position correcte, des interverrous manquants (par exemple, le disjoncteur de barre non interverrouillé avec l'interrupteur de mise à la terre de la barre, ou l'interrupteur de mise à la terre de ligne non vérifié en tension avant fermeture).
N'importe quel composant du circuit peut tomber en panne. Lorsqu'une panne se produit, inspectez soigneusement la continuité de toute la boucle de commande, éliminez les sections progressivement, localisez précisément la panne, remplacez le composant défectueux et restaurez le circuit. Par conséquent, les opérateurs doivent parfaitement comprendre les principes de fonctionnement afin de pouvoir identifier rapidement les pannes, clarifier la logique de dépannage et appliquer des méthodes systématiques pour résoudre efficacement les problèmes.
4.3 Autres pannes
Le disjoncteur de 145 kV est fréquemment utilisé et a un impact critique sur le fonctionnement sûr des centrales électriques et des postes de transformation ; il est donc essentiel d'assurer sa fiabilité opérationnelle. En pratique, après l'ouverture du disjoncteur, le disjoncteur est ouvert pour créer un point d'isolement visible entre l'équipement en maintenance et les parties sous tension, offrant une distance de sécurité suffisante pour le personnel.
Outre ces deux types de pannes, d'autres problèmes courants incluent :
(1) Échec de l'ouverture/fermeture locale alors que l'opération à distance fonctionne toujours. Pour diagnostiquer : vérifiez d'abord le commutateur "local/à distance". Utilisez un multimètre pour vérifier si la tension atteint le dispositif de mesure et de commande lorsque le commutateur est réglé sur "à distance". Si ce n'est pas le cas, remplacez le commutateur ; si la tension est présente, inspectez le câblage pour détecter des connexions lâches ou incorrectes.
(2) Défaillance de l'opération locale due à des boutons d'ouverture/fermeture endommagés.
Deux méthodes de diagnostic :
Test sous tension : appuyez sur le bouton et utilisez un multimètre pour vérifier si la tension passe à travers ;
Test hors tension : coupez l'alimentation de commande, appuyez sur le bouton, et utilisez la fonction de continuité du multimètre pour vérifier si les contacts du bouton se ferment.
Si le défaut est confirmé, remplacez le bouton pour restaurer la fonction.
5.Conclusion
Généralement, les pannes des disjoncteurs de 145 kV se produisent pendant le fonctionnement de l'équipement, en particulier en été lorsque la demande d'électricité augmente et que les opportunités de coupures programmées sont minimales. Étant donné leur utilisation intensive et leurs exigences de sécurité critiques, l'état des disjoncteurs affecte directement le fonctionnement sûr des centrales électriques et des postes de transformation. Par conséquent, le personnel de maintenance doit pleinement comprendre et maîtriser les méthodes de diagnostic des pannes des disjoncteurs pour améliorer leurs capacités d'analyse et leur compétence technique. Cela permet de prévenir efficacement les opérations non intentionnelles, d'améliorer les taux de détection et de résolution des pannes, et d'assurer finalement la sécurité et la stabilité du réseau électrique.
