Breve Diskusioa 220 kV Kanpoko Altuentseko Itzaleko Kontaktu Finkoen Birhastapen eta Aplikaziora

Deskonexatzailea tentsio altuko etengailu-equipamendu motarik hedatuena da. Sistema elektrikoetan, tentsio altuko deskonexatzaileak tentsio altuko zirkuitu-etengailuekin batera lan egiten dituzten tentsio altuko gailu elektrikoak dira, etengailu-eragiketak burutzeko. Eragiketa normalak, etengailu-eragiketak eta azpisistemaren mantentze-lanetan oso papere garrantzitsua dute. Maiz erabiltzen direlako eta fidagarritasun handia eskatzen dutelako, deskonexatzaileek garrantzi handia dute azpisistemen eta zentral elektrikoen diseinuan, eraikuntzan eta erabilera seguruan.

Deskonexatzaileen eragiketa-printzipioa eta egitura erlatiboki sinpleak dira. Haien ezaugarri nagusia arku-itxazlerik ez izatea da; korronte gabeko edo korronte oso baxuko baldintzetan soilik ireki edo itxi ditzakete zirkuituak (normalean < 2 A). Tentsio altuko deskonexatzaileak instalazio-ingurunearen arabera sailka daitezke kanpoko eta barneko motatan. Bere isolatzaile-zutabeen egituraren arabera, gainera, bakarreko zutabezkoak, bi zutabezkoak edo hiru zutabezko deskonexatzaileak izan daitezke.

Aluminio enprese baten energia-generazio-plantoan dagoen 220 kV-eko azpisistema guztiz automatizatua den jaitsierako azpisistema bat da eta ia 19 urte darama martxan. Nagusiki DC korrontea ematen die 200 kA-ko elektrolisi-gelaxkari eta beste bigarren mailako lantegi batzuei ekoizpen-, laguntza- eta bizitza-energia. Kanpoko 220 kV-eko etengailu-guneak GW7-220 motako kanpoko AC tentsio altuko deskonexatzaileak erabiltzen ditu—hiru zutabezkoak, horizontalki irekitzen direnak, hiru fasekoak, 50 Hz-eko kanpoko tentsio altuko gailu elektrikoak.

1998an abiarazi zenean geroztik, kanpoko AC tentsio altuko deskonexatzaile hauek bus-transferentzia egin dute korronterik gabeko baldintzetan eta tresneria desaktibatuen artean (adibidez, mantenimenduan dauden barraburuek eta zirkuitu-etengailuek) eta lerro tentsio altuko aktiboak isolamendu elektrikoa sortu dute. 19 urte erabilitako ondoren, deskonexatzaile-kontaktuak bero-egite masiboa dela ikusi da (termometro infragorrien neurketak 150°C-ra arte iristen dira), arrisku larria sortuz. Arazo honek 220 kV-eko deskonexatzaileen erreketara, fase-baldintzarako, kontaktuak soldaturik geratzeari edo arku-isurtze zirkuitu laburrei eragin diezaieke—gertaera horiek azpisistema osoaren eten behar eta paralisian eragin dezakete.

Horren aurrean, datu-bilduma eta errotz-kausen analisia egin ziren, kontaktuen berotzearen kausa nagusiak identifikatuz. Hobetzeko neurri eraginkorrak inplementatu ziren eta ondoren aplikazio zabalerako sustatu ziren.

GW7-220 kanpoko AC tentsio altuko deskonexatzailearen egitura eta eragiketa-printzipioa

Deskonexatzaile honek hiru zutabezko egitura du, horizontalki birakaria, oinarri batetik, zutabe isolatzaileetatik, sistema eroale batetik, lurrajaraurik (bertsio lurra jarri gabeenetatik salbuesan), eta gidatzeko mekanismo batetik osatuta dago. Oinarria harrijonetatik eta altzairuzko xaflak erabiliz soldatu da, hiru muntaike ekidetan: bi muturretan finkoak eta erdigunean birakaria. Harrijon-en gainean dagoen kutxan transmisio-barrak eta elkarlotura-xaflak daude. Oinarriaren azpian muntaia-xaflak soldatu dira oinan behera finkatzeko. Hiru konfigurazio daude oinarrirako: lurra jarri gabea, lurra jarriz bakarra eta lurra jarriz bikotea. Bertsio lurra jarrizkoetan, lurra-jarau-muntaiak oinarriaren muturrerako edo bi muturrerako soldatu dira, lurra-jarauak dagokion tokian muntaitzeko, zirkuituaren beharren arabera hautatuz.

Osagaia eroalea zutabe isolatzaileen goialdean finkatua dago eta barnebiltzaile bat (atximeleko ate elektrikoa) eta kontaktu finkoak osatzen dute. Atximelekoko atak bi hirukiko hodi kobrezkoak dira, bi bloke kobrezkoekin lotuak estalki aluminioz batekin, kontaktu-punta zilindrikoa amaieran soldaturik. Kontaktu finkoek hatz-motako kontaktu anitzeko diseinua dute. Hatze bakoitzak bere tentsio-suge independentea du, barraburuaren tentsio-indarrekiko kontaktu fidagarria mantentzeko sartze-bidea nahikoa izateko. Itzulketa-suge batek kontaktu finkoa okertzen du pixka bat irekiera/itxiera ekintzak leun eta koordinatutasunez gertatzeko.

Eragiketa-mekanismoak aukera elektriko eta eskuzkoa ditu. Mekanismo elektrikoak motor asinkrono bat erabiltzen du gear mekaniko murriztaile bat errotatzeko 180°-ko ardatz nagusia. Indarra konektore-hodietatik transmititzen da deskonexatzailearekin eta barrak zentroko zutabe isolatzailea 71° biratzen dute, baita ere barnebiltzaileak bi muturretan kontaktu finkoetan sartzeko edo haietatik ateratzeko, itxiera edo irekiera ekintzak osatzeko. Barralen posizio hil mekanikoek autoblokeoa eskaintzen dute ibilbidearen amaierako puntuetan. Eskuzko eragiketa eskuragarri dago abiaraztean edo mekanismo elektrikoa huts egiten badu.

Kanpoko tentsio altuko deskonexatzaileen kontaktu-begotzearen kausen analisia

Aluminio enpresaren 220 kV-eko kanpoko etengailu-guneak GW7-220 deskonexatzaile multzo 24 ditu, bi 220 kV-eko sarrera-martxan, #1–#4 zuzentzaile-unitateetan eta #1 eta #2 energia-transformadoreetan, guztira 144 kontaktu finko. Inspekzio ohikoetan, kontaktu-puntuetan berotzea aztertzen da, bero-izpiak, kolore-aldaketak edo 70°C baino goragoko tenperatura-neurketak behatuz. Estatistikak erakusten dute 2014ko urtarrilaren eta abenduaren artean, deskonexatzaile-kontaktu-begotzeak 13 eten planik gabeko eragin zituela—batez besteko 1,08 istand per hilabete.

Kontaktu-dinamikaren froga eta analisi errepikatuek honako errotz-kausa hauek argitu zituzten:

• Kontaktu finko bakoitza sei hatz-kontaktu independentez osatuta dago, kontaktu-puntu geometria dutela, kontaktu-azalera totala gutxienezkoa izatea eta hatz arteko korrontera banaketa desberdina dela—akats egiturazkoa.

• Barnebiltzaile osagai mugikor anitzek korronterek suge kontaktuetatik joan daitezen baimentzen dute, horrek sugetan galban, malgutasuna galdu, kontaktu-presioa murriztu eta kontaktu-erresistentzia txartzea eragiten du, berotzea areagotuz.

• Kanpoko baldintza zorrotzak (eguzkia, euria) material-aukeraketa hobezina (suge tentsioetarako eta kontaktu-pinak altzairu arrunta) konbinatuz, korrosio larria, zaharbetea, suge-fatiga, propietate mekaniko degradatuak, kontaktu-indar falta eta begi-erresistentzia handiegia eragin zituen.

• Arkua erasoak pittak eta oxidazio larria eragin zizkien kontaktu-gainazalei, erresistentzia gehiago areagotuz.

Kontaktu finkoen berritzapen eta prebentzio-neurriak

• Jatorrizko hatz-kontaktu independenteak kuprezko tiradera malguak erabiliz elkartu kontaktu mugikor eta finkoen arteko kontaktu-azalera efektiboa handitzeko.

• Ordezkar-spring eta pinak aldatu eta eguneratu handiagoa izateko ordezkar-ehuneko bat eta kontaktu-errekiteko zinbadura hobetzen du.

• Argenteria aplikatu mugitzen diren kontaktu-enborde guztiei eta ez mugitzen direnei ere.

• Ez mugitzen diren kontaktu-enbordeei solidoa lizarratzailea aplikatu arrastoa murrizteko eta oxidazioa saihesteko.

• Infragorriko tenperatura monitorizatzeko sistema implantatu, batez ere kontaktu konexio puntuetan, eta tenperatura datu-base bat sortu.

• Deskonexionen mantentzea, inspektorea eta garbitzea behin behin egin.

Egiaztapena eta Aplikazio Emaitzak

Ondorengo aldaketetako monitorizazioak erakusten du:

• Ingurunearen tenperatura berdina (17°C) eta funtzionamendua berdina dituzten baldintzetan, kontaktuen tenperatura ~23°C-tik (~aldaketarik gabe) ~19°C-ra (aldaketarekin) jaitsi da.

• Mantentzea egiten ari ginen bitartean egin diren ikuspegi-inspektoreetan, aldatutako kontaktuetan arku-damage puntu gutxiago agertu dira, aldatu gabekoetatik.

Artikulu hau idazten denean, 5 deskonexio-unitate (30 ez mugitzen diren kontaktu) aldatu dira. Tekniko soluzio hau lanpostu guztiaren 220 kV kanpo-itsasoko deskonexio GW7-220 guztietan zabaltzen ari da.

Iraupena

GW7-220 kanpo-itsasoko AC korronte-altu deskonexioen kontaktuen ohiko tenperatura altuaren sistemikoa analizatzearen ondorioz, ez mugitzen diren kontaktuek dituzten aldaketak zehatzak garatu eta amaitu dira. Ekintza hau indar osagarria segurtasuna eta funtzionamenduko estabilitatea handitu ditu, bai eta GW7-220 deskonexionen etorkizuneko funtzionamendu, mantentze eta zerbitzuan lagungarri den esperientzia balioa ere emanda.