Nienormalne działanie i obsługa wyłączników wysokiego napięcia i rozłączników

Typowe usterki wyłączników wysokiego napięcia i utrata ciśnienia mechanizmu
Typowe usterki samego wyłącznika wysokiego napięcia obejmują: niezdolność do zamknięcia, niezdolność do otwarcia, fałszywe zamknięcie, fałszywe otwarcie, asynchroniczność trójfazowa (kontakty nie zamykają się lub nie otwierają jednocześnie), uszkodzenie mechanizmu napędowego lub spadek ciśnienia, tryśnięcie oleju lub wybuch spowodowany niewystarczającą zdolnością przerywania, oraz nieprawidłowe działanie wyłączników fazowych wobec polecenia fazy.
"Utrata ciśnienia mechanizmu wyłącznika" zwykle odnosi się do anomalii w hydraulicznym ciśnieniu, pneumatycznym ciśnieniu lub poziomie oleju w mechanizmie wyłącznika, co prowadzi do blokady operacji otwierania lub zamykania.

Obsługa wyłączników z blokadą otwierania/zamykania podczas działania

Gdy wyłącznik doświadcza blokady otwierania/zamykania podczas działania, powinien być jak najszybciej wyłączony z sieci. W zależności od sytuacji należy podjąć następujące działania:

• W stacjach transformatorowych wyposażonych w dedykowany wyłącznik obrotowy lub wyłącznik łączący, który również pełni funkcję wyłącznika obrotowego, można użyć metody zastępowania obrotowego, aby izolować uszkodzony wyłącznik od sieci.

• Jeśli zastępowanie obrotowe jest niemożliwe, można użyć wyłącznika łączącego szeregowo z uszkodzonym wyłącznikiem, a następnie otworzyć wyłącznik strony zasilania na przeciwległej stronie, aby odłączyć prąd od uszkodzonego wyłącznika (po przejęciu obciążenia).

• Dla konfiguracji magistrali typu II, zamknij zewnętrzny rozłącznik mostka linii, aby przekształcić połączenie typu II w połączenie T, co pozwoli wyłączyć uszkodzony wyłącznik z eksploatacji.

• Gdy sam wyłącznik łączący doświadcza blokady otwierania/zamykania, jednocześnie zamknij dwa rozłączniki magistralne danego elementu (tj. "podwójny rozpięty"), a następnie otwórz rozłączniki po obu stronach wyłącznika łączącego.

• Dla stacji transformatorowych z podwójnym źródłem zasilania, ale bez wyłącznika obrotowego, jeśli wyłącznik linii doświadcza utraty ciśnienia, stacja może tymczasowo zostać przekształcona w konfigurację stacji końcowej przed naprawą mechanizmu wyłącznika z utratą ciśnienia.

• Dla uszkodzonego wyłącznika w schemacie magistrali 3/2 działającego w sieci pierścieniowej, można go izolować za pomocą jego rozłączników po obu stronach.

Konsekwencje działania wyłączników wysokiego napięcia w trybie niepełnej fazy

Jeśli jedna faza wyłącznika nie przerywa, to jest równoznaczne z dwufazowym otwarciem obwodu; jeśli dwie fazy nie przerywają, to jest równoznaczne z jednofazowym otwarciem obwodu. To generuje napięcia i prądy zerowe i ujemne, co może prowadzić do następujących konsekwencji:

• Przesunięcie punktu neutralnego spowodowane napięciem zerowym prowadzi do nierównych napięć między fazami a ziemią, z niektórymi fazami doświadczającymi podwyższonego napięcia, co zwiększa ryzyko przepalania izolacji.

• Prąd zerowy tworzy zakłócenia elektromagnetyczne w systemie, zagrożenie dla bezpieczeństwa linii komunikacyjnych.

• Prąd zerowy może wywołać relé ochrony zerowej sekwencji.

• Zwiększenie impedancji między dwoma częściami systemu może prowadzić do asynchronicznej pracy.

Metody obsługi wyłączników w trybie niepełnej fazy

• Jeśli wyłącznik automatycznie odłączy jedną fazę, prowadząc do działania w trybie dwufazowym, a funkcja automatycznego ponownego zamknięcia (uruchamiana przez ochronę straty fazy) nie działa, natychmiast poleć personel terenowy do ręcznego ponownego zamknięcia raz. Jeśli nie powiedzie się, otwórz pozostałe dwie fazy.

• Jeśli dwie fazy są otwarte, natychmiast wybierz odpowiednią metodę, aby całkowicie otworzyć wyłącznik.

• W przypadku działania wyłącznika łączącego w trybie niepełnej fazy, natychmiast zmniejsz jego prąd, przełącz zamknięte magistrale na pracę pojedynczej magistrali, lub odłącz jedną magistralę, jeśli system jest otwarty.

• Jeśli wyłącznik w trybie niepełnej fazy zasila generator, szybko zmniejsz aktywną i bierną moc generatora do zera, a następnie zastosuj powyższe metody obsługi.

Metody odłączania wyłącznika w trybie niepełnej fazy

W systemie 220 kV, połącz uszkodzony wyłącznik w trybie niepełnej fazy z wyłącznikiem obrotowym. Po wyłączeniu zasilania DC sterowania wyłącznika obrotowego, otwórz rozłączniki po obu stronach wyłącznika w trybie niepełnej fazy, aby go odłączyć.

Jeśli element połączony z wyłącznikiem w trybie niepełnej fazy może być odłączony, a stacja używa podwójnych magistral, najpierw otwórz wyłącznik linii po przeciwnej stronie. Następnie, przełącz inne elementy na drugą magistralę po tej stronie, połącz wyłącznik łączący szeregowo z wyłącznikiem w trybie niepełnej fazy, użyj wyłącznika łączącego do przerwania prądu bez obciążenia, co pozwoli odłączyć linię i wyłącznik w trybie niepełnej fazy, a następnie otwórz jego rozłączniki po obu stronach.

Obsługa, gdy wyłącznik nie może być obsłużony, a linia nie może być odłączona

W konfiguracji wyłącznika 3/2 500 kV, jeśli wyłącznik zostanie zablokowany i nie można go obsługiwać, a linia musi pozostać pod napięciem, uszkodzony wyłącznik można odłączyć poprzez otwarcie rozłączników po obu stronach. Należy zachować następujące ostrożności:

• Gdy dwa przewody są połączone w pętlę, przed rozłączeniem pętli za pomocą rozłączników należy wyłączyć zasilanie sterowania DC wszystkich wyłączników; natychmiast po rozłączeniu pętli przywróć zasilanie sterowania DC.

• Gdy trzy lub więcej przewodów jest połączonych w pętlę, przed rozłączeniem pętli wyłączyć zasilanie sterowania DC wszystkich wyłączników w przewodzie zawierającym uszkodzony wyłącznik; natychmiast po rozłączeniu pętli przywróć zasilanie sterowania DC pozostałych wyłączników w tym przewodzie.

Obsługa nieprawidłowych stanów rozłączników podczas działania

• W przypadku przegrzewania się rozłącznika, natychmiast zmniejsz obciążenie.

• Jeśli wystąpi poważne przegrzewanie, przenieś obciążenie poprzez metody transferu linii zasobnej lub linii obiegu, aby wycofać rozłącznik ze służby.

• Jeśli odłączenie rozgrzanego rozłącznika spowoduje znaczące przerwanie dostaw i straty, wykonaj naprawy na żywo, aby zacieśnić elementy. Jeśli przegrzewanie się utrzymuje, tymczasowo połącz rozłącznik skokiem drutem mostkującym.

Przyczyny przegrzewania się wysokonapiowych rozłączników

Główna ścieżka przewodząca wysokonapiowych rozłączników w systemach energetycznych składa się z głównych blaszek kontaktowych (kontaktów ruchomych i nieruchomych), prętów przewodzących (lub płyt), przejściowych kontaktów między prętami przewodzącymi a końcówkami, oraz końcówek dla przewodów. Zatem przegrzewanie się zwykle występuje w głównych blaszkach kontaktowych, przejściowych kontaktach i końcówkach. Główne przyczyny obejmują: słabe naciśnięcie między kontaktami ruchomymi i nieruchomymi, niewystarczające naciśnięcie kontaktowe, deformacje mechaniczne lub zużycie, erozję elektryczną, oraz zanieczyszczenia takie jak brud, osady chemiczne, lub warstwy utlenienia na powierzchniach kontaktowych, które zwiększają opór kontaktowy.

Połączenie między prętami przewodzącymi (płytami) a końcówkami zazwyczaj wykorzystuje struktury przejściowych kontaktów—takie jak kontakty toczące, kontakty tarciowe rotacyjne, lub struktury podobne do głównych kontaktów—and często występują awarie przeogrzania w tych miejscach podczas eksploatacji. Dodatkowo, stałe punkty kontaktowe rozłączników mogą również przeogrzane.

Metody radzenia sobie z przeogrzaniem wysokonapiowych rozłączników

• Wzmocnij monitorowanie: Operatorzy stacji elektroenergetycznej powinni co zmianę inspekcjonować rozłączniki, koncentrując się na nagrzewaniu się ścieżki przewodzącej. Analizuj na podstawie prądu obciążenia i stanu elementów. Stosuj taśmy wskazujące temperaturę na kluczowych częściach przewodzących i monitoruj ich topnienie. Tam, gdzie to możliwe, używaj termometrów podczerwonych do pomiaru temperatury na żywo. Przeprowadzaj specjalne inspekcje podczas nagłych zmian pogody.

• Poprawnie obsługuje rozłączniki: Na początku operuj powoli i ostrożnie, obserwując system transmisyjny i ruch prętów przewodzących. Po początkowym kontakcie podczas zamykania, zamknij decyzyjnie i szybko; po początkowym rozdzieleniu podczas otwierania, rozdziel szybko, aby zminimalizować czas łuku i zmniejszyć erozję kontaktów.

• Popraw jakość konserwacji: Przeprowadzaj roczną konserwację, koncentrując się na punktach kontaktowych ścieżki przewodzącej. Rozmontuj, wyczyść i sprawdź kontakty ruchome i nieruchome—powinny być one integralne. Zastąp kontakty z poważnymi spalonymi, nadmiernym zużyciem mechanicznym lub istotną deformacją. Sprawdź wszystkie części przewodzące pod kątem oznak przeogrzania i zastąp kontakty, które wybrzęczły, zdeformowały się lub straciły sprężystość z powodu przeogrzania. Sprawdź i dostrojenie sprężyn kontaktowych; zastąp sprężyny, które są poważnie zardzewiałe lub straciły sprężystość.