Avvikende drift og håndtering av høyspenningsbrytere og spenningsskillekontakter

Vanlige feil ved høyspenningsbrytere og trykkfall i mekanismen
Vanlige feil ved høyspenningsbrytere inkluderer: mislykket lukking, mislykket åpning, falsk lukking, falsk åpning, tre-fase asynkronitet (kontakter lukkes eller åpnes ikke samtidig), skade på driftsmekanisme eller trykkfall, oljesprøyt eller eksplosjon på grunn av utilstrekkelig brytningsevne, og fasevalgbrytere som ikke fungerer etter kommandert fase.
"Trykkfall i brytermekanisme" refererer generelt til avvik i hydraulisk trykk, pneumatisk trykk eller olnivå i brytermekanismen, som fører til blokkering av åpning eller lukking.

Håndtering av brytere med blokkert åpning/lukking under drift

Når en bryter opplever blokkert åpning/lukking under drift, skal den så raskt som mulig isoleres fra tjeneste. Følgende tiltak skal tas ut ifra situasjonen:

• På kraftverk utstyrt med en dedikert bypass-bryter eller en buskopling-bryter som også fungerer som bypass, kan bypass-erstatningsmetoden brukes for å isolere den defekte bryteren fra nettet.

• Hvis bypass-erstatning ikke er mulig, kan buskopling-bryteren brukes i serie med den defekte bryteren; deretter åpnes spennings-side bryteren på motsatt side for å deenergisere den defekte bryteren (etter belastningsoverføring).

• For II-type buskonfigurasjoner, lukkes den eksterne bro-forbindelsen av linjen for å konvertere II-tilkoblingen til en T-tilkobling, og dermed ta den defekte bryteren ut av tjeneste.

• Når selve buskopling-bryteren opplever blokkert åpning/lukking, lukkes begge busforbindelsene av et visst element (dvs. "dobbel spenn"), deretter åpnes de to-sides forbindelsene av buskopling-bryteren.

• For kraftverk med dobbel strømforsyning men uten bypass-bryter, hvis en linje-bryter opplever trykkfall, kan kraftverket midlertidig konverteres til en terminal-kraftverkskonfigurasjon før driften av trykkfallsbryteren håndteres.

• For en defekt bryter i en 3/2 buskonfigurasjon som opererer i et ringnett, kan den isoleres ved hjelp av dens to-sides forbindelsesutstyr.

Konsekvenser av ikke-full-fase drift av høyspenningsbrytere

Hvis en fase av en bryter mislykkes med å bryte, er det ekvivalent med en to-fase åpen sirkel; hvis to faser mislykkes med å bryte, er det ekvivalent med en enkel-fase åpen sirkel. Dette genererer null-sekvens- og negativ-sekvens-spenninger og -strømmer, som potensielt kan føre til følgende konsekvenser:

• Nullpunktfordeling på grunn av null-sekvens-spenninger fører til ubalanserte fases mot jord-spenninger, med noen faser som opplever økt spenning, noe som øker risikoen for isolasjonsnedbrytning.

• Null-sekvens-strøm skaper elektromagnetisk støy i systemet, truer sikkerheten for kommunikasjonslinjer.

• Null-sekvens-strøm kan utløse null-sekvensbeskyttelsesrelæer.

• Økt impedans mellom to deler av systemet kan føre til asynkron drift.

Håndlingsmetoder for ikke-full-fase drift av brytere

• Hvis en bryter automatisk åpner på en fase, som resulterer i to-fase drift, og autolukkingsfunksjonen (initiert av fase-tap beskyttelse) ikke virker, instrueres feltpersonell umiddelbart til å manuelt lukke en gang. Hvis dette mislykkes, åpnes de to gjenstående fasene.

• Hvis to faser er åpne, velges umiddelbart en passende metode for å fullstendig åpne bryteren.

• I tilfelle ikke-full-fase drift av en buskopling-bryter, reduseres strømmen umiddelbart, lukkes slangeløkke busser til enkeltbusdrift, eller deenergiseres en bus dersom systemet er åpent slange.

• Hvis den ikke-full-fase bryteren forsyner en generator, reduseres generatoren sin effektive og reaktive effektproduksjon raskt til null, deretter anvendes de ovennevnte håndlingsmetodene.

Metoder for å deenergisere en ikke-full-fase bryter

I et 220 kV-system parallelliseres den defekte ikke-full-fase bryteren med en bypass-bryter. Etter at DC-styringsstrømmen til bypass-bryteren er deaktivert, åpnes de to-sides forbindelsene av den ikke-full-fase bryteren for å deenergisere den.

Hvis elementet forbundet til den ikke-full-fase bryteren kan deenergiseres og kraftverket bruker doble busser, åpnes først linje-bryteren på motsatt side. Deretter overføres andre elementer til den andre busen på denne siden, kobles buskopling-bryteren i serie med den ikke-full-fase bryteren, brukes buskopling-bryteren til å bryte tomstrømsstrømmen, dermed deenergisere linjen og den ikke-full-fase bryteren, og til slutt åpnes dens to-sides forbindelsesutstyr.

Håndtering når en bryter ikke kan opereres og linjen ikke kan deenergiseres

I en 500 kV 3/2 bryterkonfigurasjon, hvis en bryter blir blokkert og ikke kan opereres mens linjen må forbli energisert, kan den defekte bryteren deenergiseres ved å åpne dens to-sides forbindelsesutstyr. Følgende forhåndsregler må overholdes:

• Når to strømleder er koblet sammen, deaktiver DC-kontrollstrømmen til alle brytere før du bruker avkoblingskontaktene for å bryte løkka; gjenopprett DC-kontrollstrømmen umiddelbart etter at løkka er brutt.

• Når tre eller flere strømleder er koblet sammen, deaktiver DC-kontrollstrømmen til alle bryterne i strømleden som inneholder den defekte bryteren før du bryter løkka; gjenopprett DC-kontrollstrømmen til de andre bryterne i den strømleden umiddelbart etterpå.

Håndtering av unormale forhold ved avkoblingskontakter under drift

• Ved overoppvarming av avkoblingskontakt, reduser lasten umiddelbart.

• Ved alvorlig overoppvarming, overfør lasten via bussoverføring eller bypass-busmetoder for å ta avkoblingskontakten ut av tjeneste.

• Hvis deenergising av den overoppvarmede avkoblingskontakten vil føre til betydelig utfall og tap, utfør live-maintenance for å fest komponenter. Hvis overoppvarming fortsetter, kortslutt avkoblingskontakten midlertidig ved hjelp av en jumpertråd.

Årsaker til overoppvarming i høyspændingsavkoblingskontakter

Den hovedledende banen for høyspændingsavkoblingskontakter i kraftsystemer består av hovedkontaktklingene (bevegelige og faste kontakter), ledeledd (eller plater), overgangskontakter mellom ledeledd og terminalforbindelser, samt terminalforbindelser for ledere. Dermed forekommer overoppvarming typisk ved hovedkontaktklingene, overgangskontakter og terminalforbindelser.
Hovedårsaker inkluderer: dårlig kontakt mellom bevegelige og faste kontakter, utilstrekkelig kontakttrykk, mekanisk deformasjon eller slitasje, elektrisk erosjon, og forurensning som smuss, kjemiske nedsettninger eller oksidasjonslag på kontaktflater, alt dette øker kontaktmotstand.

Koblingen mellom ledeledd (plater) og terminalforbindelser bruker vanligvis overgangskontaktstrukturer—som rullende kontakter, overflate-roterende friksjonskontakter, eller strukturer liknende hovedkontakter—and overoppvarming feil oppstår ofte ved disse stedene under drift. I tillegg kan faste kontaktpunkter av avkoblingskontakter også overoppvarmes.

Metoder for å håndtere overoppvarming i høyspændingsavkoblingskontakter

• Forbedre overvåking: Anlægsoperatører bør inspisere avkoblingskontakter hver vakt, med fokus på oppvarming i ledende banen. Analyser basert på laststrøm og komponenttilstand. Bruk temperaturindikerende voksstriper på nøkkelledele og overvåk deres smelting. Hvor mulig, bruk infrarødt termometer for live temperaturmåling. Utfør spesielle inspeksjoner under plutselige værforandringer.

• Operer avkoblingskontakter korrekt: Operer sakte og forsiktig i begynnelsen, observer overføringsystemet og ledeleddets bevegelse. Ved første kontakt under lukking, lukk avgjort og raskt; ved første separasjon under åpning, trekke fra raskt for å minimere buetid og reducere kontakterosjon.

• Forbedre vedlikeholdsstandard: Utfør årlig vedlikehold, med fokus på kontaktsteder i ledende banen. Demonte, rengjør og inspiser bevegelige og faste kontakter—de skal være intakte. Erstatt kontakter med alvorlig forbrenning, overmåtede mekaniske slitasjer eller betydelig deformasjon. Sjekk alle ledelementer for tegn på overoppvarming og erstatt kontakter som har blitt myknet, deformert eller mistet elastisitet på grunn av overoppvarming. Inspekter og juster kontaktfedere; erstatt federe som er alvorlig rostet eller har mistet elastisitet.