Augstsprieguma atslēgtāji, arī pazīstami kā izolācijas spēķi vai ārpuslūknes, ir iezīmīgi ar vienkāršu darbības principu un vieglu manipulāciju. Kā bieži izmantotā augstsprieguma pārslēgšanas iekārtas, tie nozīmīgi ietekmē pārveidotāju darbības drošību, prasām stingru uzticamību praktiskajā lietojumā. Augstsprieguma atslēgtāju kontaktu attālinātā tiešsaistes defektu novēršanas sistēma piedāvā priekšrocības, piemēram, vieglu manipulāciju, zemas ekspluatācijas izmaksas un augstu stabilitāti, kas tos padara labi piemērotiem enerģētikas nozares tiešsaistes defektu novēršanai.
1.Augstsprieguma atslēgtāju apskats
Augstsprieguma atslēgtāji visbiežāk tiek izmantoti pārveidotāju elektriskajos sistēmās un elektrostacijās un veido augstsprieguma pārslēgšanas iekārtu galveno sastāvdaļu. To jāizmanto kopā ar augstsprieguma šķērsoņiem.
Attālinātā lasera defektu novēršanas sistēma atslēgtāju kontaktiem sastāv no tīrīšanas deguna, ūdens dzesētāja, optiskās fibulas un lasers avota. Tiek izmantots pilnībā peļņveida kvazi nepārtraukts (QCW) lasers, lai nodrošinātu augsto jaudu, efektivitāti un nepārtrauktu lasers izlaišanu. Sistēma izmanto augstas veiktspējas polārzariņu malapgaismošanas moduļus ar reflektējošiem čipiem, lai risinātu potenciālas briesmas. Lasers izlaišanas jauda jābūt ≥1 000 W, un fibulas savienojuma efektivitātei jāpārsniedz 96%. Papildu īpašības ietver nulles uzturēšanas izmaksas, kompakto izmēru un piemērotību integrācijai.
Enerģijas pārnesei izmantotas optiskās fibulas tiek atlasītas par to pašaizsardzības spēju enerģijas pārnešanas laikā, ar garumiem, kas parasti atrodas starp 10 un 15 metriem. Precīzi lasera un optisko ceļu ūdensdzesējumi ļauj precīzi kontrolēt temperatūru un laikus pielāgot vides temperatūru.
Augstsprieguma atslēgtāju galvenā funkcija ir nodrošināt drošu elektrisko izolāciju augstsprieguma iekārtu un instalāciju apkopes laikā. Tie nav izstrādāti, lai apturētu slodzes strāvu, defektu strāvu vai sajaukuma strāvu, un tos jāizmanto tikai mazu kapacitatīvo vai induktīvo strāvu pārslēgšanai. Tāpēc tiem trūkst lūkas iznīcināšanas spējas.
Atkarībā no instalēšanas vietas augstsprieguma atslēgtāji tiek klasificēti kā iekšējie vai ārējie tipi. Pēc izolācijas atbalsta stabiņu skaita tos kategorizē kā vienstabiņus, divstabiņus vai trīsstabiņus. Sprieguma līmeņus jāizvēlas atbilstoši konkrētām iekārtu prasībām.
Šie atslēgtāji sniedz redzamu izolācijas atstarpi, lai droši izolētu augstsprieguma avotus apkopes laikā, nodrošinot personāla drošību. Lai arī tiem ir spēja pārslēgt mazas strāvas, tiem trūkst speciāliem lūkas iznīcināšanas ierīčiem, tāpēc to nevar izmantot, lai apturētu slodzes vai sajaukuma strāvu.
2.Attālinātā lasera defektu novēršanas sistēma atslēgtāju kontaktiem
Laseri piedāvā augstu virzienību un gaišumu, ļaujot ātri koncentrēt enerģiju ierobežotā telpā. Lasera tīrīšana pamatīgi balstās uz laserstarojuma un piesārņojuma interakciju, radot ķīmiskus un fiziskus efektus.
Pētījumi liecina, ka virsmas piesārņojumi piesaista caur kapilārām spēkiem, elektrostātiskā pievilknēšanā, kovalentām saitiem un van der Vaals spēkiem—visi trīs pēdējie ir īpaši grūti pārvarējamie. Lasera tīrīšana pārtrauc šos saites spēkus, nekaitējot zemāk esošajam substrātam.
Ir trīs galvenie lasera tīrīšanas mehānismi:
(1) Fragmentācija un sprādziena: Mīkstie piesārņojumu daudzums absorbu lasera enerģiju, strauji paplašinās, pārvarējot virsmas piesaistes spēkus, un sadalās no virsmas. Ultrārāviņas lasera impulsu izraisa eksplozīvas šokvāras, kas paātrina daudzumu atdalīšanos.
(2) Evaporācija: Atšķirīgās ķīmiskās sastāvdaļas starp substrātu un piesārņojumiem rada atšķirīgu lasera absorbcijas ātrumu. Ar atbilstoša lasera tips un impulsplatuma izvēli aptuveni 95% lasera enerģijas atstarojas no substrāta, aizsargājot to. Piesārņojumi absorbu aptuveni 90% enerģijas, izraisot momentālu temperatūras pieaugumu un evaporāciju, kas tos noņem, nekaitējot substrātam.
(3) Vibrācijas izmetums: Īsu impulsu laseri izraisa ultrasoniskas vibrācijas caur strauju termisko paplašināšanos. Izraisītās šokvāras fragmentē un izmet daudzumu.
Attālinātā lasera defektu novēršanas sistēma koncentrē augstu enerģiju precīzā telpiskā un laika logā. Fokusā ionizācija izraisa mikroeksplozijas, kas momentāli noņem piesārņojumus. Augsti virzītā lasera starojuma placa var tikt formēta par pielāgojamām, neatbilstošām platībām. Lasera enerģijas intensitāte tiek precīzi kontrolēta, lai nodrošinātu piesārņojumu momentānu atdalīšanos no substrāta bez kaitējuma.
3.Bieži sastopami defekti augstsprieguma atslēgtājos darbības laikā
Defekti bieži rodas darbības laikā, piemēram, putekļu akumulācija dēļ slikta kontakta, vai savienojuma virsmās veidojas savienojumu filmas, kas palielina kontakta pretestību. Analīze liecina, ka slikts dizains, nepilnīgas sastāvdaļas un nepareiza montāža vai regulēšana visi iedeva defektus.
3.1 Daļu korozija
Ilgstoša iedarbība lietus, vēja un mitruma dēļ notiek atslēgtāju daļu korozija. Dažas daļas izmanto cinku pulveri, bet operatīvās laikā notiekošās elektrokimiskās reakcijas var izraisīt smagu rugināšanos. Nabadzīgas ražošanas procesi turklāt pasliktina kvalitāti un veiktspēju, paātrinot koroziju. Smaga rugināšanā samazinās mehāniskā pārnesuma ātrums un var izraisīt darbības traucējumus.
3.2 Nepilnīga atvēršana/uzveršana un pārsiltums
Nepareiza atvēršana vai uzveršana bieži izraisa defektus. Ja kontakts netiek pilnībā veidots, kamēr šķērsoņa maršruta paliek aktīvs, notiek rezistīvā siltīšanās, kas var izraisīt izsalkšanu vai drošības incidentus—ietekmējot ekonomisko veiktspēku un enerģijas uzticamību.
Sērijveida pārsiltums kontaktpunktā (dēļ pastāvīgas strāvas plūsmas pat tad, ja tie ir bojāti) palielina kontakta pretestību, radot nestabilu ciklu: augstāka pretestība → augstāka temperatūra → vēl augstāka pretestība → kontakta bojājums.
3.3 Slikta darbības mehānisma izolācija, kas izraisa kontakta bojājumu
Lielākā daļa augstsprieguma atslēgtāju darbojas ārā un ir ievainojama pret vides faktoriem. Darbības mehānisma ir enerģijas avots; ja tas ir rugināts, tas ievaino funkcionalitāti.
Lai to samazinātu, darbības mehānismi tiek ievietoti slēgtos apdarejos uzstādīšanas laikā. Tomēr, sliktas slēgšana ļauj lietus ūdenim ieplūst—jo sevišķi mēness sezona—izraisojot iekšējo riekstu. Tas vājina kontrolējošo komponentu izoli, vedot pie neveiksme. Palielināta kontaktu pretestība paaugstinās temperatūru, ar lielāku strāvu (piem., >75% no nomālā strāvas) pasliktinot pārsildīšanos un kontaktu degenerāciju.
3.4 Porcelain Insulator Fracture
Porcelāna izolatori ir kritiski strukturālie komponenti. Trosknes var sabojāt veduma ceļu un atspējot atslēgu. Iemesli ietver:
– Neskaidras ražošanas procesus, kas nespēj nodrošināt porcelāna kvalitāti;
– Nepieciešama mehāniska spēks, manipulējot nepieredzētām personām.
4.Strategijas attālinātiem tiešsaistes defektu novēršanas sistēmām
Kopš lielākā daļa defektu rodas no operatora nepieredzes vai nepilnīga dizaina, tieši vērstas koriģējošas pasākumi ir būtiski.
4.1 Komponentu korozijas risināšana
Uzlabojiet stingru kvalitātes kontroli iepirkuma un būvniecības laikā. Izpildiet regulāru uzturēšanu un inspekcijas. Augstā mitruma reģionos saīsiniet inspekcijas intervālus, pamatojoties uz vides apstākļiem. Visapkārtēji koroziņu saturošos vienības jāaizstāj bez liegas.
4.2 Nepabeigtas slēgšanas un pārsildīšanās risināšana
Nepietiekams kontaktu savienojums slēgšanas laikā parasti rodas no nepietiekamas komisijas vai neatbilstošiem strukturālajiem pielāgojumiem. Uzņemiet kvalificētus tehniskos speciālistus vietējā uzturēšanā, lai nodrošinātu pareizo līdzināšanos un pieņemamu lūkoņa pretestību.
Izvēlieties kontaktmaterialus, balstoties uz konduktivitāti un mehānisko stiprumu. Lietojiet pretkoroziju šķidrumus. Vispārīgi tīrīt kontaktu virsmas pirms iestatījuma dziļumam. Aizstājiet vecus klātienes spraugas, kas zaudējis spriedumu, un noņemiet virsmas piesārņojumus, lai novērstu pretestības veidošanos un arkādas.
4.3 Darbības mehānismu slēguma uzlabošana
Slēgumu uzlabojiet, instalējot gummju apdarejos. Aprīkojiet apdarejos ar mitruma sensoriem un mitruma izdzēšanas ierīcēm. Aktivizējiet mitruma izdzēšanu tūlīt, kad notiek augstāka mitruma uzsardzība, lai novērstu iekšējo koroziju un izoles trūkumu.
4.4 Porcelain Insulator Fracture Prevention
Ievērojiet stingrus kvalitātes pārbaudes standartus porcelāna iegādes laikā. Rīkojieties strikti saskaņā ar operāciju protokoliem, lai izvairītos no pārmērīga spiediena. Regulārās patruļu laikā pārbaudiet trosknes vai trosknes un tūlīt aizstājiet defektīvās vienības.
5.Case Study: Online Defect Elimination System Implementation
Municipālā hidroelektrostacija—kritiska plūdu kontrolei, enerģijas ražošanai, ekoloģiskai aizsardzībai un reģionālajam ekonomiskajam attīstībai—kā piemērs attālinātās tiešsaistes defektu novēršanas sistēmas pielietošanai substaču augstsprieguma atslēgām.
Galvenās prakses ietver:
– Izvēlieties atslēgas, kas ir augstākas par 126 kV, izvairot viens priekšplūdis dizainus vai nepierādītas spraugas struktūras; preferējiet modeļus ar verificētiem temperatūras paaugstināšanas testa ziņojumiem.
– Viņiem ≥252 kV, veiciet pilnu montāžu, matricu pielāgojumus un marķēšanu pirms rūpnīcas nosūtīšanas.
– Viņiem ≥72.5 kV, veiciet kontaktu spiediena testus un sniedziet atbilstības sertifikātus.
– Pie nodrošināšanas, pārbaudiet sudraba plāksni gan kustīgajā, gan nemainīgajā kontaktā: biezums >20 μm, smagums >120 HV.
– Pēc uzstādīšanas, mērījiet veduma lūkoņa pretestību un salīdziniet ar projektēto un rūpnīcas vērtībām; pieņemiet tikai, ja ir tolerancē.
– Darbības laikā izmantojiet infrasarkanās termografijas metodes, lai uzraudzītu veduma savienojumus—jo sevišķi zemu augstās slodzes vai augstās temperatūras apstākļos—and intervējiet tūlīt, ja tiek noteiktas anomalijas.
– Izbeigšanas testēšanas laikā ievērojiet uzturēšanas ciklus. Testējiet spraugu veiktspēju un kontaktu tīklus, aizstājot neatbilstošos daļējus. Atkārtoti pārbaudiet kontaktu spiedienu pēc uzturēšanas.
– Saglabājiet rezerves daļu inventāru un lazeru tīrīšanas rīkus, lai ļautu ātru tiešsaistes defektu labošanu.
6.Secinājums
Kopsavilkumā, attālinātā tiešsaistes lazeru defektu novēršanas sistēma efektīvi noņem riekstu un piesārņojumus no atslēgu kontaktiem, novēršot pārsildīšanos un degunu, samazinot aprīkojuma izmantošanu un uzlabojot elektrotīkla stabilitāti. Augstsprieguma atslēgas ir liels potenciāls modernā enerģijas infrastruktūrā—samazinot patēriņa materiālu izmantošanu, nodrošinot uzticību un stabilitāti elektrotīklā.