220kV送電線路遮断器および分離装置の故障と対処方法

1. 220kV出線回路遮断器および分離スイッチの故障処理強化の意義

220kV送電線は非常に効率的で節電な高圧送電システムであり、日常生活に大きな恩恵をもたらしています。回路遮断器の故障は、電力網全体の安全性と信頼性を大幅に損なう可能性があります。高圧送電システムの重要な構成要素である回路遮断器と分離スイッチは、電力フロー制御と故障保護において重要な役割を果たし、人員と電力システムを効果的に保護します。

送電負荷の急増と短絡故障の頻度の上昇により、電気安全上の事故が発生する可能性があり、回路遮断器が過負荷条件下で動作する可能性があります。回路遮断器は故障時に自動的に回路を切断して設備を保護するように設計されていますが、スイッチギア自体、制御システム、外部の非設備関連の影響などの要因によって性能が影響を受けることがあります—これにより操作偏差が生じることがあります。したがって、220kV出線回路遮断器および分離スイッチの故障診断と処理の強化は極めて重要です。

2. 220kV出線回路遮断器および分離スイッチのメンテナンス

2.1 ラインメンテナンス

定期的なラインメンテナンス作業中、作業員は異常現象を注意深く観察しなければなりません。例えば、回路遮断器を開いた後、異常な放電音に注意を払うべきです。異常がある場合は直ちに関連する安全管理部門に報告しなければなりません。検査と確認を通過した後でなければ、さらなる作業を進めるべきではありません。

各出線フィーダーと電力ブランチは通常、一つの回路遮断器と二組の母線分離スイッチを経由して二つの異なる母線に接続されます。この構成は、母線運転の信頼性と柔軟性を大幅に向上させ、以下の利点を提供します：

• それぞれの母線は、通常の電力供給を中断することなく交互にメンテナンスできます。

• 一方の母線側の分離スイッチのメンテナンスは、その特定の回路にのみ影響を与えます。

• 運用中の母線に故障が発生した場合でも、負荷を代替の母線に移動することで、途切れることのない電力供給を確保できます。

2.2 回路遮断器および分離スイッチの誤操作チェック

設置時、回路遮断器と分離スイッチは様々な外部影響を受けやすいです。不適切な操作は、分離スイッチ、接地スイッチ、そして回路遮断器間の予期しない短絡を引き起こし、電気または電磁的連鎖装置の故障につながる可能性があります。

このようなリスクを最小限に抑えるためには、メンテナンス作業員は標準化された設置手順に厳格に従わなければなりません。誤操作が発生した場合は、直ちに回路遮断器と分離スイッチの位置を確認しなければなりません。正しい位置が確認された後にのみ、その後の作業を続けるべきです。

さらに、メンテナンス中に分離スイッチの帯電切換を防ぐため、分離スイッチの制御回路はその関連する回路遮断器と連鎖されなければなりません。連鎖が失敗したり、分離スイッチや接地スイッチが故障した場合には、作業員は連鎖プロトコルに基づいて回路遮断器と分離スイッチの位置を検査しなければなりません。すべてが正しく位置していることが確認された後にのみロックを解除すべきです。

2.3 過熱接触部の修理

分離スイッチの接触部で過熱が検出された場合、設備を非励磁状態にしてから対策を講じるべきです。母線側の分離スイッチでの過熱対策は通常、母線の停止が必要となり、これはしばしばスケジュールが難しいため、母線側の分離スイッチに対する積極的な定期点検が不可欠です。

ライン側の分離スイッチのメンテナンス時には、技術者は以下の重要なポイントに注意を払うべきです：

• 分離スイッチの動作側にある端子コネクタを検査します。鉄合金溶接クリップ、高品質鍛造ナット、および確実な固定金具を使用していることを確認します。接触面は汚染物質を取り除き、適切な導電性グリースを均一に塗布します。

• 分離スイッチの基部にある回転銅ストラップを検査します。動作機構ハウジング内の銅ストラップの緩みや過度の摩耗をチェックします。損傷した銅ストラップを交換し、再び固定して信頼性のある電気接続を確保します。

• 静止接触面と動的接触面を清潔で滑らかであることを確認します。摩耗した接触指や劣化した接触面をすぐに交換し、部分放電やフラッシュオーバーを防止します。また、クラムプスプリングアセンブリーが十分な圧力を提供していることを確認し、腐食または緩んだ部品を交換または締め直します。

2.4 絶縁体の損傷とフラッシュオーバーのメンテナンス

分離スイッチで絶縁体のひび割れやフラッシュオーバー放電が観察された場合、以下の手順を実施してください：
まず、超音波非破壊検査（NDT）機器を使用して磁器柱を検査し、内部に導体の損傷がないことを確認します。この検査を通過した後でなければ、ユニットはサービスに残すべきではありません。

第二に、分離器の絶縁子を適切に維持します。非破壊検査で欠陥が見つからない場合は、磁器柱の圧着部に非絶縁保護コーティングを適用します。
第三に、汚染フラッシュオーバー抵抗を高めるためには、防汚絶縁子の使用を優先し、磁器柱の高さとクリープ距離を増やすことが重要です。

3. 高速道路電気機械システムにおけるGPRS無線通信の応用

上記の課題を効果的に解決するには、専用の通信ケーブルを敷設する必要はありません。代わりに、モバイルネットワークのIPアドレスを設定して、フィールドデバイスとの直接接続を確立することができます。さらに、GPRS技術は距離に制約されず、複雑なデータを経済的かつ効率的に伝送できます。

中央監視システムは、全体的な監視アーキテクチャの中心となります。フィールドデバイスから収集されたデータを受け取り処理し、最適な制御戦略とフィールド設備のリモート管理を可能にします。このシステムは通常、カメラ、ビデオ監視ユニット、コンピュータ、および関連ハードウェアを統合しています。

3.2 料金徴収システムにおけるGPRSの技術的利点

GPRSを採用する以前は、高速道路上の料金所や管制センターでは、データ伝送に有線通信システムを使用していました。これらのシステムは非効率的であり、初期投資が大きく、維持管理コストも高かった。

GPRSを使用すると、物理的な導管や配線は不要になり、モバイルネットワークのカバレッジ範囲内であればどこでも通信が可能です。GPRSシステムは動作時の高い安定性を示し、複数の通信プロトコルを統合し、従来の有線ソリューションと比較して大幅に効率が向上します。さらに、GPRSは多様なサービスタイプをサポートし、特に帯域幅要求が高い地域や遠隔地でのポイントツーポイントブロードバンド無線アクセスに適しています。既存のモバイルインフラストラクチャに依存することで、溝掘りや導管設置の必要がなくなり、技術的および経済的な利点が得られます。

3.3 通信システムにおけるGPRSの技術的利点

高速道路通信システムにおいて、GPRSは多くの利点を提供します。高速道路当局は定期的に巡回車両を展開して日常的な点検や事故対応を行います。事故発生場所は予測不可能であるため、監視センターへの道路状況のリアルタイム報告には信頼性の高い無線通信が必要です。中程度のデータレート要件を持つアプリケーションに対して、GPRSはデータ伝送の理想的なソリューションを提供します。

巡回車両派遣システムは、車載装置と中央監視プラットフォームで構成されています。GPRSを使用すると、車載ユニットはリアルタイムの車両位置データを取得し、監視センターに送信してすべての巡回車両の集中追跡を可能にします。これにより、緊急事態に対する迅速な対応が可能になります。車両状態の更新情報を受け取った後、監視センターはGISプラットフォームを介して車載端末に命令指示を送信し、効率的な調整と現場作業を可能にします。

4. 結論

科学技術の継続的な進歩により、通信、インターネット、情報技術の分野で大きな進歩が達成されました。GPRS無線通信の高速道路電気機械システムへの組み込みは、高速道路管理機能を大幅に向上させました。GPRSは、監視、料金徴収、通信サブシステムにおいて強力な技術的利点を示しています。したがって、高速道路電気機械インフラストラクチャにおけるGPRS技術のより広範な採用は、現代の高速道路ネットワークの持続可能な発展と知的運用を効果的に支援します。