Vanliga problem och åtgärdsförslag för styrcirkuit för 145kV-sparkläckageuttagare

Felix Spark

Fält: Misslyckande och underhåll

China

145 kV strömavbrottsuttagare är en viktig växlingsenhet i understationselkraftsystem. Den används tillsammans med högspänningsbrytare och spelar en viktig roll i drift av elkraftnät:
För det första isolerar den strömkällan, skiljer utrustning under underhåll från elkraftsystemet för att säkerställa personalens och utrustningens säkerhet; För det andra möjliggör den växlingsoperationer för att ändra systemets driftläge; För det tredje används den för att bryta småströmskretsar och omlopp (loop) strömmar.

Oavsett tillståndet hos elkraftsystemet måste strömavbrottsuttagaren fungera pålitligt. Den pålitliga funktionen beror inte bara på bra mekanisk prestanda utan också på om dess kontrollkrets uppfyller produktionskraven. Om säkerhetsrisker finns i strömavbrottsuttagarens kontrollkrets kan allvarliga olyckor inträffa.

1. Analys av kontrollkretsprincipen för 145 kV strömavbrottsuttagare

Kontrollkretsen för en 145 kV strömavbrottsuttagare består huvudsakligen av två delar: motorstyrring och motorkraftkälla. Kontrollkretsen inkluderar tre driftlägen: lokal manuell öppning/stängning, lokal elektrisk öppning/stängning och fjärrkontrollerad öppning/stängning. Växling mellan "fjärr" och "lokal" lägen utförs via strömavbrottsuttagarens handtag i terminalboxen. Kontrollkretsen består huvudsakligen av seriekopplingssystem, terminalboxhandtag, fem-förhindring (5P) enheter, mät- och styrkontakter, öppna/stänga knappar, kontaktorer och andra komponenter.

Seriekopplingssystemet implementerar huvudsakligen:

Brytarseriekoppling för att förhindra strömavbrottsuttagarens drift när brytaren är stängd;
Mutuell seriekoppling mellan strömavbrottsuttagaren och jordningsbrytaren.
De här seriekopplingarna uppnås genom seriekoppling av normalt öppna (NO) och normalt stängda (NC) kontakter från brytaren, strömavbrottsuttagaren och jordningsbrytaren i kontrollkretsen. Dessutom finns det GBM (busbarförbindelse) och PBM (omlopps) seriekopplingar.

Motorkraftkällan är huvudkretsen, som består av motorn, kontakter från kontaktorer i kontrollkretsen, miniatyrbrytare (MCBs), gränsswitchar osv. I praktisk drift styrs motorn av kontrollkretsen för att rotera framåt eller bakåt, vilket aktiverar strömavbrottsuttagarens öppning eller stängning. Ett par kontakter från stängnings- och öppningskontaktorer är seriekopplade i kraftkretsen. För stängning är fasföljden ABC; för öppning ändras sekvensen till ACB, vilket byter riktningen på motorn för att driva bladen.

Fjärrövervakningssystemet använder linjemät- och styrenheter för att fjärrkontrollera strömavbrottsuttagarens öppning och stängning. När strömavbrottsuttagaren når sitt slutläge (fullt öppet eller stängt) måste kraftkretsen kopplas ur; annars kommer motorn att fortsätta snurra tills den brinner upp. För att förhindra detta är gränsswitchar installerade i serie i kraftkretsen. När strömavbrottsuttagaren når sitt slutläge öppnas gränsswitchen och stoppar motorn.

För att förhindra farliga operationer—som öppning/stängning av strömavbrottsuttagaren under belastning eller stängning av jordningsbrytaren medan den är energiserad—innehåller kontrollkretsen en elektrisk seriekoppling. Elektrisk drift är endast möjlig när alla fem-förhindringsvillkor är uppfyllda.

145kVSwitch Disconnectors.jpg

2. Typer av fel i kontrollkretsen

Ingafter antal defekta faser kan fel indelas i trefasiga fel och fasbristfel (inklusive enfas- eller tvåfasfel).
Baserat på driftscenarion kan fel vidare indelas i fyra typer:

Lokal öppning/stängning misslyckas, men fjärrdrift fungerar.
Fjärröppning/stängning misslyckas, men lokal drift fungerar.
Både fjärr- och lokala elektriska driftar misslyckas, men manuell drift via kontaktors magnetdrag är möjlig.
Endast manuell krukdrift är möjlig.

3. Feltecken hos strömavbrottsuttagare

Under platsinriktning observerades att strömavbrottsuttagare som tidigare fungerade normalt via fjärr/lokalt elektriskt styrning plötsligt misslyckades med att öppna eller stänga. I vissa fall, efter att motorns drivmechanism varit energiserad under lång tid, blev strömavbrottsuttagaren ofungerbar—och detta problem återkom upprepade gånger. Sådana fel störde allvarligt inriktningen och lade till säkerhetsrisker för understationsdrift, vilket krävde omedelbar feletablering för att identifiera orsaken.

4. Feletablering och orsaksanalys

4.1 Defekta öppnings/stängningskontaktorer

Om både lokal och fjärrdrift misslyckas, gå till terminalboxen och försök en lokal öppning/stängning en gång. Om kontaktorkolven inte energiseras korrekt, är kontaktorn troligtvis defekt.

Under normala förhållanden räcker det att trycka kort på öppna/stänga knappen för att slutföra operationen. Detta eftersom, när knappen trycks, aktiverar kontaktorn inte bara sina huvudkraftskontakter utan stänger även en självlåsningskontakt. Även efter att knappen släpps, förblir kontaktorn energiserad för att hålla motorn igång.

Om motorn snurrar lite och sedan stoppar genast, men fungerar normalt när knappen hålls nedtryckt, är självlåsningskontakten hos kontaktorn troligtvis skadad. För att bekräfta:

Stäng av motorkraft MCB;
Tryck på öppna/stänga knappen;
Använd en multimeter för att mäta spänning över den självlåsande kontakten.
Om det inte finns någon spänning, är kontakten skadad.

4.2 Felaktig rörelseriktning på motor (fasföljesfel)
Huvudkretsen inkluderar motorförsörjningsanslutningar och kontaktorstillstånd. Felaktig rörelseriktning på motorn orsakas vanligtvis av felkopplade kontakter eller omvänt fasfölje i trefasförsörjningen till motorn.

Felsökningssteg:

Kontrollera att både styranordningens och motorförsörjningens MCB är stängda, och använd en multimeter för att bekräfta normal spänning vid de nedre terminalerna i huvudkretsen.
Avbryt motorförsörjningen, behåll styrförsörjningen på, och tryck på de lokala öppna/stänga knapparna i utrustningslådan. Mät om motsvarande kontaktorkontakter fungerar som förväntat.
Om problemet kvarstår, avbryt både styrförsörjning och motorförsörjning, och kontrollera om gula, gröna och röda fasledare är felkopplade vid motorterminalerna.

I ett fall hade två nyligen installerade celler inkonsekvent gul-grön-röd ledningsfärg, vilket ändrade fassorteringen på motorn. Efter korrigering av kablage återgick operationen till normalt.

Andra vanliga dolda problem i kopplingsstyrcirkuit inkluderar: urgamla kontaktorer, gränssättare som inte når rätt position, saknade låsningar (t.ex., busbar-kopplingen inte låst med busbar-jordningskontakt, eller linje-jordningskontakt inte spänningsverifierad innan stängning).

Vilken komponent som helst i kretsen kan misslyckas. Vid fel uppstår, kontrollera noggrant kontinuiteten i hela styrlänken, eliminera delar stegvis, begränsa felet, byt ut den defekta komponenten och återställ kretsen. Därför måste operatörer grundligt förstå driftprinciperna så att de snabbt kan identifiera fel, klargöra felsökninglogik och tillämpa systematiska metoder för effektiv felavhjälpning.

4.3 Andra fel

145 kV kopplingen utförs ofta och har stor betydelse för säker drift av kraftverk och anslutningsstationer; därför är det viktigt att säkerställa dess driftsäkerhet. I praktiken, efter att strömbrytaren öppnas, öppnas kopplingen för att skapa en synlig isoleringspunkt mellan underhållsutrustning och levande delar, vilket ger tillräckligt med säkerhetsavstånd för personalen.

Bortom de ovan nämnda felen inkluderar andra vanliga problem:

(1) Lokal öppna/stänga-fel när fjärrstyrning fortfarande fungerar. För felsökning: kontrollera först "fjärr/lokal"-väljare. Använd en multimeter för att verifiera om spänning når mät- & styrutrustningen när väljaren är inställd på "fjärr". Om inte, byt ut väljaren; om spänning finns, kontrollera kablage för lösa terminaler eller felaktiga anslutningar.

(2) Lokal driftfel på grund av skadade öppna/stänga-tangentar.
Två diagnostiska metoder:

Livetest: tryck på tangenten och använd en multimeter för att kontrollera om spänning passerar;
Utan spänning: stäng av styrförsörjningen, tryck på tangenten, och använd multimeters kontinuitetsfunktion för att kontrollera om tangentkontakter stängs.
Om fel bekräftas, byt ut tangenten för att återställa funktionen.

5.Sammanfattning

Generellt uppstår 145 kV kopplingsfel under utrustningsdrift, särskilt under sommaren då elbehovet ökar och möjligheter för planerade driftstopp är minimala. På grund av deras höga användning och krav på säkerhet påverkar kopplingarnas tillstånd direkt den säkra driften av kraftverk och anslutningsstationer. Därför måste underhållspersonal fullständigt förstå och behärska kopplingsfel diagnosmetoder för att förbättra sina analytiska förmågor och tekniska kompetens. Detta möjliggör effektiv förebyggande av oavsiktliga drift, ökar feldetektering och lösningssats, samt garanterar slutligen säkerheten och stabilitи (抱歉，似乎不小心输入了非瑞典语的内容。以下是正确的瑞典语翻译：)

5. Sammanfattning

Generellt uppstår 145 kV kopplingsfel under utrustningsdrift, särskilt under sommaren då elbehovet ökar och möjligheter för planerade driftstopp är minimala. På grund av deras höga användning och krav på säkerhet påverkar kopplingarnas tillstånd direkt den säkra driften av kraftverk och anslutningsstationer. Därför måste underhållspersonal fullständigt förstå och behärska kopplingsfel diagnosmetoder för att förbättra sina analytiska förmågor och tekniska kompetens. Detta möjliggör effektiv förebyggande av oavsiktliga drift, ökar feldetektering och lösningssats, samt garanterar slutligen säkerheten och stabilitи （再次确认，以下是正确的瑞典语翻译：）

5. Sammanfattning