Постійні проблеми та заходи щодо їх вирішення для керуючих цепів відокремлювачів напруги 145кВ
Відключувач на 145 кВ - це ключовий комутаційний пристрій в електричних системах підстанцій. Він використовується у поєднанні з високовольтними вимикачами і грає важливу роль у роботі електромережі:
По-перше, він ізольує джерело енергії, відокремлюючи обладнання, що знаходиться на технічному обслуговуванні, від електромережі, забезпечуючи безпеку персоналу та обладнання; По-друге, дозволяє проводити комутаційні операції для зміни режиму роботи системи; По-третє, використовується для переривання малих струмів та обхідних (узгорта) струмів.
Незалежно від стану електромережі, відключувач повинен працювати надійно. Надійність його роботи залежить не лише від хорошого механічного виконання, але й від того, чи відповідає його контрольна схема вимогам виробництва. Якщо в контрольній схемі відключувача існують аварійні ситуації, можуть виникнути серйозні аварії.
1. Аналіз принципу роботи контрольної схеми відключувачів на 145 кВ
Контрольна схема відключувача на 145 кВ складається з двох частин: схема управління двигуном та схема живлення двигуна. Контрольна схема включає три режими роботи: локальне ручне відключення/увімкнення, локальне електричне відключення/увімкнення та віддалене управління. Перемикання між "віддаленим" та "локальним" режимами виконується за допомогою ручки управління відключувачем в термінальному ящику. Контрольна схема в основному складається з інтерлокувальної схеми, ручки управління в термінальному ящику, пристроїв п'яти захистів (5P), контактів вимірювально-контрольних пристроїв, кнопок відключення/увімкнення, контакторів та інших компонентів.
Інтерлокувальна схема в основному реалізує:
Завойовування вимикача, щоб запобігти роботі відключувача, коли вимикач замкнутий;
Мутуальне завойовування між відключувачем та заземлювачем.
Ці завойовування досягаються послідовним з’єднанням нормально розімкнених (НО) та нормально замкнутих (НЗ) контактів вимикача, відключувача та заземлювача в контрольну схему. Додатково, існують завойовування GBM (шина зв'язку) та PBM (обхід).
Схема живлення двигуна - це головна схема, яка складається з двигуна, контактів контакторів з контрольної схеми, миніатюрних автоматичних вимикачів (МАВ), крайових контактів тощо. У реальній роботі двигун керується контрольною схемою для обертання вперед або назад, що викликає відключення або увімкнення відключувача. Пара контактів відключаючого та увімкнувального контакторів з’єднана послідовно в схемі живлення. Для увімкнення порядок фаз ABC; для відключення порядок зворотний ACB, таким чином змінюючи напрямок обертання двигуна для роботи ножів.
Віддалена система моніторингу використовує вимірювально-контрольні пристрої для віддаленого управління відключенням та увімкненням відключувача. Після досягнення відключувачем крайнього положення (повністю відкрите або замкнуте), схема живлення повинна бути відключена; інакше, двигун продовжить працювати до перегоріння. Для запобігання цьому, крайові контакти встановлені послідовно в схемі живлення. Коли відключувач досягає крайнього положення, крайовий контакт відкривається, зупиняючи двигун.
Для запобігання аварійних операцій - таких як відключення/увімкнення відключувача при наявності навантаження або увімкнення заземлювача при наявності напруги - в контрольну схему вбудовано електричне завойовування. Електричне управління активується лише при задоволенні всіх п'яти умов захисту.
2. Типи вад контрольної схеми
За кількістю вадних фаз, вади можна розділити на трифазні вади та втрати фаз (включаючи втрату однієї або двох фаз).
За операційними сценаріями, вади можна поділити на чотири типи:
Локальне відключення/увімкнення не вдається, але віддалене управління працює.
Віддалене відключення/увімкнення не вдається, але локальне управління працює.
Обидва, віддалене та локальне електричне управління, не вдаються, але можливе ручне управління через магнітне притягання контактора.
Тільки ручне крутіння ручкою можливе.
3. Явища вад відключувачів
Під час налаштувань на місці було спостерігено, що відключувачі, які раніше нормально працювали за допомогою віддаленого/локального електричного управління, раптово перестали відключатися або увімкнутися. У деяких випадках, після довготривалого живлення двигунного привода, відключувач став недієздатним - і ця проблема повторювалася. Такі вади серйозно порушували прогрес налаштувань та створювали ризики безпеці для роботи підстанції, що вимагало негайного виявлення кореневої причини.
4. Обробка вад та аналіз кореневої причини
4.1 Вадні контактори відключення/увімкнення
Якщо обидва, локальне та віддалене управління, не вдаються, перейдіть до термінального ящика та спробуйте локальне відключення/увімкнення один раз. Якщо катушка контактора не заряджується правильно, контактор, ймовірно, вадний.
У нормальних умовах, коротке натискання та відпускання кнопки відключення/увімкнення достатньо для завершення операції. Це тому, що при натисканні кнопки контактор не тільки активує свої основні контакти живлення, але й закриває самотримання. Навіть після відпускання кнопки, контактор залишається зарядженим, щоб тримати двигун в русі.
Якщо двигун обертається трохи і потім зразу зупиняється, але працює нормально, коли кнопка утримується натиснутою, ймовірно, самотримання контактора пошкоджене. Для підтвердження:
Вимкніть МАВ двигуна;
Натисніть кнопку відключення/увімкнення;
Використовуйте мультиметр для перевірки напруги на контакті самопідтримування.
Якщо напруга відсутня, контакт пошкоджений.
4.2 Неправильний напрямок обертання двигуна (помилка фазової послідовності)
Основна схема включає з'єднання живлення двигуна та положення контактів контактора. Неправильне обертання двигуна зазвичай викликається неправильно підключеними контактами або зворотною фазовою послідовністю у трьохфазному живленні двигуна.
Кроки діагностики:
Перевірте, чи замкнуті MCB керування та живлення двигуна, і використайте мультиметр, щоб підтвердити нормальну напругу на нижніх клемах основної схеми.
Відключіть живлення двигуна, залиште керуюче живлення, і натисніть кнопки відкриття/закриття в коробці механізму. Виміряйте, чи проводять контакті контактора, як очікується.
Якщо проблема зберігається, відключіть керуюче та двигунне живлення, і перевірте, чи не поміняні жовті, зелені та червоні фазові дроти на клемах двигуна.
У одному випадку, у двох новоустановлених баях було неконсистентне з'єднання жовтих, зелених та червоних дротів, що змінило фазову послідовність двигуна. Після виправлення з'єднання, робота повернулася до норми.
Інші типові приховані проблеми в схемах керування відключенням включають: старі контактори, лімітні переключачі, які не досягають правильних положень, відсутність взаємозв'язків (наприклад, відключальник шин не взаємозв'язаний з заземлювачем шин, або лінійний заземлювач не перевіряється на напругу перед закриттям).
Любий компонент у схемі може вийти з ладу. Коли відбувається аварія, обережно перевірте сполучність всього керуючого контуру, етап за етапом виключайте частини, скорочуйте місце аварії, замініть вийнятий компонент і відновіть схему. Тому оператори повинні глибоко розуміти принципи роботи, щоб швидко виявляти аварії, з'ясовувати логіку діагностики та застосовувати системні методи для ефективного вирішення проблем.
4.3 Інші аварії
Відключальник 145 кВ часто використовується і має критичний вплив на безпечну роботу електростанцій та підстанцій; тому забезпечення його надійності є важливим. На практиці, після відкриття вимикача, відключальник відкривається, створюючи видиму точку відключення між обладнанням, що ремонтується, та живими частинами, що забезпечує достатню безпечну відстань для особистого складу.
Окрім вищезазначених двох типів аварій, інші типові проблеми включають:
(1) Аварія локального відкриття/закриття, хоча віддалене керування працює. Для діагностики: спочатку перевірте переключач "віддалено/локально". Використайте мультиметр, щоб перевірити, чи доходить напруга до вимірювального та керуючого пристрою, коли переключач встановлено на "віддалено". Якщо ні, замініть переключач; якщо напруга присутня, перевірте проводку на наявність розболтаних клем або неправильних з'єднань.
(2) Аварія локального керування через пошкодження кнопок відкриття/закриття.
Два методи діагностики:
Тест на живленні: натисніть кнопку та використайте мультиметр, щоб перевірити, чи проходить напруга;
Тест без живлення: вимкніть керуюче живлення, натисніть кнопку, і використайте функцію безперервності мультиметра, щоб перевірити, чи замикання контактів кнопки.
Якщо підтверджено, що кнопка вийшла з ладу, замініть кнопку, щоб відновити функціональність.
5. Висновок
Загалом, аварії відключальника 145 кВ відбуваються під час роботи обладнання, особливо влітку, коли потреба у електроенергії зростає, а можливості планових відключень мінімальні. З урахуванням їх високого використання та критичних вимог безпеки, стан відключальників прямо впливає на безпечну роботу електростанцій та підстанцій. Тому обслуговуючий персонал повинен повністю розуміти та оволодіти методами діагностики аварій відключальників, щоб підвищити свої аналітичні здібності та технічну кваліфікацію. Це дозволяє ефективно запобігати небажаним операціям, покращити швидкість виявлення та вирішення аварій, а також забезпечити безпеку та стабільність електромережі.
