Vanlige problemer og håndteringsforanstaltninger for 145kV skjerkontrollområder

145 kV skillekontakten er et viktig spenningsvekslingsenhet i understasjons elektriske systemer. Den brukes sammen med høyspenningsbrytere og har en viktig rolle i drift av strømnettet:
Først isolerer den kraftkilden, adskiller utstyr som er under vedlikehold fra strømsystemet for å sikre personers og utstyrs sikkerhet; Andre, den muliggjør spenningsveksling for å endre systemets driftsmodus; Tredje, den brukes til å bryte småstrømskrefter og omgåelses (loop) strømer.

Uansett strømsystemets tilstand, må skillekontakten fungere pålitelig. Påliteligheten av dens drift avhenger ikke bare av god mekanisk ytelse, men også av om kontrollkretsen oppfyller produksjonskrav. Hvis det finnes sikkerhetsrisikoer i skillekontaktens kontrollkrets, kan alvorlige ulykker inntreffe.

1. Analyse av kontrollkretsprinsippet for 145 kV skillekontakter

Kontrollkretsen for en 145 kV skillekontakt består hovedsakelig av to deler: motor-kontrollkretsen og motorens strømforsyningkrets. Kontrollkretsen inkluderer tre operasjonsmoduser: lokal manuell åpning/lukking, lokal elektrisk åpning/lukking, og fjernstyring av åpning/lukking. Skifting mellom "fjern" og "lokal" modus utføres via skillekontaktens operasjonshevel i terminalboksen. Kontrollkretsen består hovedsakelig av seriekoplet krets, terminalboksoperasjonshevel, fem-forsvar (5P) enheter, måling & styring kontaktene, åpne/lukke knapper, kontaktorer, og andre komponenter.

Seriekoplet kretsen implementerer hovedsakelig:

• Bryterseriekopling for å hindre skillekontaktoperasjon når bryteren er lukket;

• Mutuell seriekopling mellom skillekontakten og jordkontakten.
  Disse seriekoplingene oppnås ved å seriekopple vanligvis åpne (NO) og vanligvis lukkede (NC) kontakter fra bryter, skillekontakt, og jordkontakt inn i kontrollkretsen. I tillegg er det GBM (bussekobling) og PBM (omgåelseskobling) seriekoplinger.

Motorens strømforsyningkrets er hovedkretsen, bestående av motor, kontakter fra kontaktorer i kontrollkretsen, strømminiatyrbrytere (MCBs), grenseswitcher, etc. I faktisk drift styres motoren av kontrollkretsen til å rotere fremover eller bakover, dermed aktiverer skillekontaktens åpning eller lukking. Et par kontakter fra lukking og åpning kontaktorer er seriekoplet i strømkretsen. For å lukke, er fasefølgen ABC; for å åpne, reverseres sekvensen til ACB, dermed reverserer motorens retning for å operere bladene.

Fjernovervåkingssystemet bruker linjemåling & styring enheter for å fjerne styre skillekontaktens åpning og lukking. Når skillekontakten når sin sluttposisjon (fullt åpen eller lukket), må strømkretsen skilles; ellers vil motoren fortsette å kjøre til den brenner ut. For å unngå dette, er grenseswitcher seriekoplet i strømkretsen. Når skillekontakten når sin sluttposisjon, åpner grenseswitchen og stopper motoren.

For å unngå farlige operasjoner – som åpning/lukking av skillekontakten under belastning eller lukking av jordkontakten mens den er energisert – er det inkludert en elektrisk seriekopling i kontrollkretsen. Elektrisk operasjon er kun aktivert når alle fem-forsvar betingelser er oppfylt.

2. Typer feil i kontrollkretsen

Inndelt etter antall defekte faser, kan feil deles inn i tre-fasefeil og fase-mangelfeil (inkludert en-fase eller to-fase feil).
Basert på driftsscenarier, kan feil videre deles inn i fire typer:

• Lokal åpning/lukking mislykkes, men fjernstyring fungerer.

• Fjernstyring av åpning/lukking mislykkes, men lokal operasjon fungerer.

• Både fjernstyring og lokal elektrisk operasjon mislykkes, men manuell operasjon gjennom magnetisk trekking av kontaktor er mulig.

• Kun manuell handhjulsoperasjon er mulig.

3. Feilfenomener hos skillekontakter

Under påstedsjustering ble det observert at skillekontakter som tidligere fungerte normalt gjennom fjern/lokal elektrisk styring plutselig mislyktes i åpning eller lukking. I noen tilfeller, etter at motorens driftsmekanisme var energisert over en lang periode, ble skillekontakten uoperativ – og dette problemet repeterte seg. Slike feil forstyrret sterkt justeringsprosessen og representerte sikkerhetsrisikoer for drift av understasjon, noe som krever umiddelbar feilsøking for å identifisere grunnårsaken.

4. Feilhåndtering og grunnårsanalyse

4.1 Defekte åpning/lukking kontaktorer

Hvis både lokal og fjernstyring mislykkes, gå til terminalboksen og prøv en lokal åpning/lukking operasjon en gang. Hvis kontaktorkoilen ikke energiseres korrekt, er kontaktoren sannsynligvis defekt.

Under normale forhold, er det nok å trykke kortvarig på åpning/lukking knappen for å fullføre operasjonen. Dette er fordi, ved å trykke på knappen, aktiverer kontaktoren ikke bare sine hovedstrømkontakter, men også en selv-holdende kontakt. Selv etter at knappen er sluppet, forbli kontaktoren energisert for å holde motoren i drift.

Hvis motoren roterer litt og så stopper umiddelbart, men fungerer normalt når knappen holdes nede konstant, er selv-holdende kontakt hos kontaktoren sannsynligvis skadet. For å bekrefte:

• Slå av motorens strømbryter MCB;

• Trykk på åpning/lukking knappen;

• Bruk en multimeter for å sjekke spenning over selvhaldende kontakt.
  Hvis det ikke er noen spenning, er kontakten skadet.

4.2 Feil motorretning (fasefølgefeil)
Hovedkretsen inkluderer motorkraftforbindelser og kontaktorposisjoner. Feil motorretning er vanligvis forårsaket av feil koblet kontakter eller omvendt fasefølge i tre-fase strømforsyningen til motoren.

Feilsøkingstrinn:

• Verifiser at både kontroll- og motorkraft MCB-er er lukket, og bruk en multimeter for å bekrefte normal spenning ved nedre terminaler i hovedkretsen.

• Koble fra motorkraft, behold kontrollkraft på, og trykk på lokale åpne/lukke knapper i mekanismeboksen. Mål om de tilhørende kontaktor-kontaktene fungerer som forventet.

• Hvis problemet fortsetter, koble fra både kontroll- og motorkraft, og sjekk om gule, grønne og røde faser er feil koblet ved motorterminalene.

I ett tilfelle hadde to nylig installerte bayer ulike gul-grønn-rød kobling, som endret motorens fasefølge. Etter retting av koblingen fungerte operasjonen normalt igjen.

Andre vanlige skjulte problemer i disconnector-kontrollkretser inkluderer: aldersvekte kontaktorer, grensekoblinger som ikke når riktig posisjon, manglende sikkerheter (f.eks., busbar-disconnector ikke sikkert koblet med busbar-jordingskobling, eller linje-jordingskobling ikke verifisert for spenning før lukking). 

Enhver komponent i kretsen kan mislykkes. Når en feil oppstår, må man nøye undersøke kontinuiteten i hele kontrollsløyfen, eliminere seksjoner trinn for trinn, lokaliseres feilen, erstatt den defekte komponenten, og gjenopprette kretsen. Derfor må operatører ha full forståelse for driftsprinsippene for å kunne raskt identifisere feil, klargjøre feilsøkingslogikk, og bruke systematiske metoder for effektiv feilretting.

4.3 Andre feil

145 kV disconnector benyttes ofte og har stor betydning for sikker drift av kraftverk og understations; derfor er det essensielt å sikre driftsikkerheten. I praksis, etter at kretsutrykkeren åpnes, åpnes disconnector for å skape et synlig isolasjonspunkt mellom vedlikeholdsutstyr og live deler, og gi tilstrekkelig sikker avstand for personell.

Utenom de to ovennevnte feiltypene, inkluderer andre vanlige problemer:

(1) Lokal åpne/lukkefeil mens fjernstyring fortsatt fungerer.Til feilsøking: sjekk først "fjern/nær" selektorswitch. Bruk en multimeter for å verifisere om spenning når måle- & styringsenhet når switchen er satt på "fjern." Hvis ikke, erstatt switchen; hvis spenning er til stede, sjekk kobling for løse terminaler eller feilkoblinger.

(2) Lokal driftsfeil pga. skadet åpne/lukkeknapp.
To diagnostiske metoder:

• Livetest: trykk på knappen og bruk en multimeter for å sjekke om spenning passerer gjennom;

• Deenergertest: slå av kontrollkraft, trykk på knappen, og bruk multimeters kontinuitetsfunksjon for å sjekke om knappkontaktene lukker.
  Hvis konstatert defekt, erstatt knappen for å gjenopprette funksjonen.

5. Konklusjon

Generelt oppstår 145 kV disconnector-feil under utstyrsdrift, spesielt om sommeren når elektrisitetsbehovet øker og muligheter for planlagte nedtak er minimal. Gitt deres høye bruk og kritiske sikkerhetskrav, påvirker disconnector-betingelsen direkte sikker drift av kraftverk og understations. Derfor må vedlikeholdsansatte fullt forstå og beherske disconnector-feildiagnosemetoder for å forbedre sine analytiske evner og tekniske ferdigheter. Dette muliggjør effektiv forebygging av uvedkommende operasjoner, forbedrer feiloppdagelses- og -rettingsrater, og sikrer til slutt sikkerhet og stabilitet i kraftnettverket.