Problemas Comuns e Medidas de Tratamento para Circuitos de Controle de Disjuntores de 145kV

O disjuntor de 145 kV é um dispositivo de comutação crítico nos sistemas elétricos de subestações. É usado em conjunto com interruptores de circuito de alta tensão e desempenha um papel importante na operação da rede de energia:
Primeiro, isola a fonte de energia, separando o equipamento em manutenção do sistema de energia para garantir a segurança das pessoas e do equipamento; Segundo, permite operações de comutação para alterar o modo de operação do sistema; Terceiro, é usado para interromper circuitos de pequena corrente e correntes de bypass (loop).

Independentemente do estado do sistema de energia, o disjuntor deve operar de forma confiável. A confiabilidade de sua operação depende não apenas de um bom desempenho mecânico, mas também se seu circuito de controle atende aos requisitos de produção. Se existirem riscos de segurança no circuito de controle do disjuntor, podem ocorrer acidentes graves.

1. Análise do Princípio do Circuito de Controle dos Disjuntores de 145 kV

O circuito de controle de um disjuntor de 145 kV consiste principalmente em duas partes: o circuito de controle do motor e o circuito de alimentação do motor. O circuito de controle inclui três modos de operação: abertura/fechamento manual local, abertura/fechamento elétrico local e abertura/fechamento por controle remoto. A troca entre os modos "remoto" e "local" é realizada através do manípulo de operação do disjuntor na caixa terminal do bay. O circuito de controle compreende principalmente o circuito de intertravamento, o manípulo de operação da caixa terminal, dispositivos de cinco prevenções (5P), contatos de medição e controle, botões de abrir/fechar, contatadores e outros componentes.

O circuito de intertravamento implementa principalmente:

• Intertravamento do interruptor de circuito para evitar a operação do disjuntor quando o interruptor de circuito está fechado;

• Intertravamento mútuo entre o disjuntor e o interruptor de terra.
  Esses intertravamentos são alcançados pela série de contatos normalmente abertos (NA) e normalmente fechados (NF) do interruptor de circuito, disjuntor e interruptor de terra no circuito de controle. Além disso, existem intertravamentos GBM (liga de barras) e PBM (bypass).

O circuito de alimentação do motor é o circuito principal, composto pelo motor, contatos dos contatadores no circuito de controle, minidisjuntores (MCB) de alimentação, interruptores de fim de curso, etc. Na operação real, o motor é controlado pelo circuito de controle para girar para frente ou para trás, assim atuando na abertura ou fechamento do disjuntor. Um par de contatos dos contatadores de fechamento e abertura estão conectados em série no circuito de alimentação. Para fechamento, a sequência de fases é ABC; para abertura, a sequência é invertida para ACB, invertendo assim a direção do motor para operar as lâminas.

O sistema de monitoramento remoto usa dispositivos de medição e controle de linha para controlar remotamente a abertura e fechamento do disjuntor. Após o disjuntor atingir sua posição final (totalmente aberto ou fechado), o circuito de alimentação deve ser desconectado; caso contrário, o motor continuará funcionando até queimar. Para evitar isso, interruptores de fim de curso são instalados em série no circuito de alimentação. Quando o disjuntor atinge sua posição final, o interruptor de fim de curso abre e para o motor.

Para evitar operações perigosas, como a abertura/fechamento do disjuntor sob carga ou o fechamento do interruptor de terra enquanto energizado, um intertravamento elétrico é incorporado no circuito de controle. A operação elétrica só é habilitada quando todas as condições de cinco prevenções são satisfeitas.

2. Tipos de Falhas no Circuito de Controle

Classificadas pelo número de fases defeituosas, as falhas podem ser divididas em falhas de três fases e falhas de falta de fase (incluindo falhas de uma ou duas fases).
Com base em cenários operacionais, as falhas podem ser categorizadas em quatro tipos:

• A abertura/fechamento local falha, mas a operação remota funciona.

• A abertura/fechamento remota falha, mas a operação local funciona.

• Tanto a operação remota quanto a local elétrica falham, mas a operação manual através da atração magnética do contator é possível.

• Apenas a operação manual com manivela é possível.

3. Fenômenos de Falha dos Disjuntores

Durante a comissão no local, foi observado que disjuntores que operavam normalmente via controle elétrico remoto/local de repente falharam em abrir ou fechar. Em alguns casos, após o mecanismo de operação do motor permanecer energizado por um longo período, o disjuntor tornou-se inoperante - e esse problema recorreu repetidamente. Tais falhas perturbaram severamente o progresso da comissão e apresentaram riscos de segurança para a operação da subestação, necessitando de solução imediata para identificar a causa raiz.

4. Tratamento de Falhas e Análise da Causa Raiz

4.1 Contatadores de Abertura/Fechamento Defeituosos

Se ambas as operações locais e remotas falharem, vá à caixa terminal e tente uma operação de abertura/fechamento local uma vez. Se a bobina do contator não energizar corretamente, o contator provavelmente está defeituoso.

Em condições normais, pressionar e soltar o botão de abertura/fechamento brevemente é suficiente para completar a operação. Isso porque, ao pressionar o botão, o contator não apenas ativa seus contatos principais de alimentação, mas também fecha um contato de retenção. Mesmo após soltar o botão, o contator permanece energizado para manter o motor em funcionamento.

Se o motor girar ligeiramente e parar imediatamente, mas funcionar normalmente quando o botão for mantido pressionado, o contato de retenção do contator provavelmente está danificado. Para confirmar:

• Desligue o MCB de alimentação do motor;

• Pressione o botão de abertura/fechamento;

• Use um multímetro para verificar a tensão nos contatos de retenção.
  Se não houver tensão, o contato está danificado.

4.2 Rotação Incorreta do Motor (Erro de Sequência de Fase)
O circuito principal inclui as conexões de energia do motor e as posições dos contatos do contatores. A rotação incorreta do motor geralmente é causada por contatos mal conectados ou sequência de fases invertida na alimentação trifásica do motor.

Etapas de solução de problemas:

• Verifique se os MCBs de controle e de energia do motor estão fechados, e use um multímetro para confirmar a tensão normal nos terminais inferiores do circuito principal.

• Desconecte a energia do motor, mantenha a energia de controle ligada, e pressione os botões locais de abertura/fechamento na caixa do mecanismo. Meça se os contatos correspondentes do contatores conduzem conforme esperado.

• Se o problema persistir, desconecte tanto a energia de controle quanto a do motor, e verifique se os fios de fase amarelo, verde e vermelho estão trocados incorretamente nos terminais do motor.

Em um caso, dois novos bays tinham fiação amarela-verde-vermelha inconsistente, o que alterou a sequência de fases do motor. Após corrigir a fiação, a operação retornou ao normal.

Outros problemas ocultos comuns em circuitos de controle de disjuntores incluem: contatores envelhecidos, interruptores de fim de curso que não atingem as posições adequadas, intertravamentos ausentes (por exemplo, disjuntor de barra não intertravado com o disjuntor de aterramento da barra, ou disjuntor de aterramento da linha não verificado por tensão antes de fechar).

Qualquer componente no circuito pode falhar. Quando ocorre uma falha, inspecione cuidadosamente a continuidade do loop de controle inteiro, elimine seções passo a passo, restrinja a localização da falha, substitua o componente defeituoso e restaure o circuito. Portanto, os operadores devem compreender completamente os princípios de funcionamento para poder identificar rapidamente as falhas, esclarecer a lógica de solução de problemas e aplicar métodos sistemáticos para resolver eficazmente os problemas.

4.3 Outras Falhas

O disjuntor de 145 kV é frequentemente operado e tem um impacto crítico na operação segura das usinas e subestações; portanto, garantir sua confiabilidade operacional é essencial. Na prática, após o disjuntor abrir, o disjuntor é aberto para criar um ponto de isolamento visível entre o equipamento de manutenção e as partes energizadas, fornecendo um espaço de segurança suficiente para o pessoal.

Além dos dois tipos de falhas acima, outros problemas comuns incluem:

(1) Falha local de abertura/fechamento, enquanto a operação remota ainda funciona. Para solucionar: primeiro, verifique o seletor "remoto/local". Use um multímetro para verificar se a tensão chega ao dispositivo de medição e controle quando o seletor estiver em "remoto". Se não, substitua o seletor; se a tensão estiver presente, inspecione a fiação para terminais soltos ou conexões incorretas.

(2) Falha na operação local devido a botões de abertura/fechamento danificados.
Duas metodologias de diagnóstico:

• Teste sob tensão: pressione o botão e use um multímetro para verificar se a tensão passa através;

• Teste sem tensão: desligue a energia de controle, pressione o botão, e use a função de continuidade do multímetro para verificar se os contatos do botão fecham.
  Se confirmado como defeituoso, substitua o botão para restaurar a função.

5.Conclusão

Geralmente, as falhas do disjuntor de 145 kV ocorrem durante a operação do equipamento, especialmente no verão, quando a demanda por eletricidade aumenta e as oportunidades para paradas programadas são mínimas. Dada a alta utilização e os requisitos críticos de segurança, a condição dos disjuntores afeta diretamente a operação segura das usinas e subestações. Portanto, o pessoal de manutenção deve compreender e dominar totalmente os métodos de diagnóstico de falhas de disjuntores para melhorar suas capacidades analíticas e técnicas. Isso permite prevenir efetivamente operações indesejadas, aumentar as taxas de detecção e resolução de falhas, e,最终答案如下： ```html

Use um multímetro para verificar a tensão nos contatos de retenção.
Se não houver tensão, o contato está danificado.

4.2 Rotação Incorreta do Motor (Erro de Sequência de Fase)
O circuito principal inclui as conexões de energia do motor e as posições dos contatos do contatores. A rotação incorreta do motor geralmente é causada por contatos mal conectados ou sequência de fases invertida na alimentação trifásica do motor.

Etapas de solução de problemas:

• Verifique se os MCBs de controle e de energia do motor estão fechados, e use um multímetro para confirmar a tensão normal nos terminais inferiores do circuito principal.

• Desconecte a energia do motor, mantenha a energia de controle ligada, e pressione os botões locais de abertura/fechamento na caixa do mecanismo. Meça se os contatos correspondentes do contatores conduzem conforme esperado.

• Se o problema persistir, desconecte tanto a energia de controle quanto a do motor, e verifique se os fios de fase amarelo, verde e vermelho estão trocados incorretamente nos terminais do motor.

Em um caso, dois novos bays tinham fiação amarela-verde-vermelha inconsistente, o que alterou a sequência de fases do motor. Após corrigir a fiação, a operação retornou ao normal.

Outros problemas ocultos comuns em circuitos de controle de disjuntores incluem: contatores envelhecidos, interruptores de fim de curso que não atingem as posições adequadas, intertravamentos ausentes (por exemplo, disjuntor de barra não intertravado com o disjuntor de aterramento da barra, ou disjuntor de aterramento da linha não verificado por tensão antes de fechar).

Qualquer componente no circuito pode falhar. Quando ocorre uma falha, inspecione cuidadosamente a continuidade do loop de controle inteiro, elimine seções passo a passo, restrinja a localização da falha, substitua o componente defeituoso e restaure o circuito. Portanto, os operadores devem compreender completamente os princípios de funcionamento para poder identificar rapidamente as falhas, esclarecer a lógica de solução de problemas e aplicar métodos sistemáticos para resolver eficazmente os problemas.

4.3 Outras Falhas

O disjuntor de 145 kV é frequentemente operado e tem um impacto crítico na operação segura das usinas e subestações; portanto, garantir sua confiabilidade operacional é essencial. Na prática, após o disjuntor abrir, o disjuntor é aberto para criar um ponto de isolamento visível entre o equipamento de manutenção e as partes energizadas, fornecendo um espaço de segurança suficiente para o pessoal.

Além dos dois tipos de falhas acima, outros problemas comuns incluem:

(1) Falha local de abertura/fechamento, enquanto a operação remota ainda funciona. Para solucionar: primeiro, verifique o seletor "remoto/local". Use um multímetro para verificar se a tensão chega ao dispositivo de medição e controle quando o seletor estiver em "remoto". Se não, substitua o seletor; se a tensão estiver presente, inspecione a fiação para terminais soltos ou conexões incorretas.

(2) Falha na operação local devido a botões de abertura/fechamento danificados.
Duas metodologias de diagnóstico:

• Teste sob tensão: pressione o botão e use um multímetro para verificar se a tensão passa através;

• Teste sem tensão: desligue a energia de controle, pressione o botão, e use a função de continuidade do multímetro para verificar se os contatos do botão fecham.
  Se confirmado como defeituoso, substitua o botão para restaurar a função.

5. Conclusão

Geralmente, as falhas do disjuntor de 145 kV ocorrem durante a operação do equipamento, especialmente no verão, quando a demanda por eletricidade aumenta e as oportunidades para paradas programadas são mínimas. Dada a alta utilização e os requisitos críticos de segurança, a condição dos disjuntores afeta diretamente a operação segura das usinas e subestações. Portanto, o pessoal de manutenção deve compreender e dominar totalmente os métodos de diagnóstico de falhas de disjuntores para melhorar suas capacidades analíticas e técnicas. Isso permite prevenir efetivamente operações indesejadas, aumentar as taxas de detecção e resolução de falhas, e, assim, garantir a segurança e a estabilidade da rede elétrica.