Operação Anormal e Manuseio de Disjuntores e Seccionadores de Alta Tensão
Falhas Comuns de Disjuntores de Alta Tensão e Perda de Pressão do Mecanismo
Falhas comuns dos próprios disjuntores de alta tensão incluem: falha ao fechar, falha ao abrir, fechamento falso, abertura falsa, assincronismo de três fases (contatos não fecham ou abrem simultaneamente), danos ao mecanismo de operação ou queda de pressão, jato de óleo ou explosão devido à capacidade de interrupção insuficiente, e disjuntores seletivos de fase que não operam conforme a fase comandada.
"Perda de pressão do mecanismo do disjuntor" geralmente refere-se a anormalidades na pressão hidráulica, pressão pneumática ou nível de óleo no mecanismo do disjuntor, levando ao bloqueio das operações de abertura ou fechamento.
Manuseio de Disjuntores com Bloqueio de Abertura/Fechamento Durante a Operação
Quando um disjuntor experimenta bloqueio de abertura/fechamento durante a operação, ele deve ser isolado do serviço o mais rápido possível. As seguintes medidas devem ser tomadas dependendo da situação:
Em subestações equipadas com um disjuntor de bypass dedicado ou um disjuntor de barra de seção que também funciona como bypass, o método de substituição por bypass pode ser usado para isolar o disjuntor com falha da rede.
Se a substituição por bypass não for viável, o disjuntor de barra de seção pode ser usado em série com o disjuntor com falha; então, o disjuntor do lado de alimentação oposto é aberto para desenergizar o disjuntor com falha (após a transferência de carga).
Para configurações de barras do tipo II, feche o seccionador externo da linha para converter a conexão II em uma conexão em T, assim tirando o disjuntor com falha de serviço.
Quando o próprio disjuntor de barra de seção experimenta bloqueio de abertura/fechamento, feche simultaneamente os dois seccionadores de barra de um determinado elemento (ou seja, "dupla extensão"), então abra os seccionadores dos dois lados do disjuntor de barra de seção.
Para subestações com fontes de alimentação duplas, mas sem disjuntor de bypass, se um disjuntor de linha sofrer perda de pressão, a subestação pode ser convertida temporariamente em uma configuração de subestação terminal antes de resolver o mecanismo de operação do disjuntor com perda de pressão.
Para um disjuntor com falha em um esquema de barras 3/2 operando em uma rede em anel, ele pode ser isolado usando seus seccionadores dos dois lados.
Consequências da Operação Não Total de Fase de Disjuntores de Alta Tensão
Se uma fase de um disjuntor falhar em interromper, isso é equivalente a um circuito aberto de duas fases; se duas fases falharem em interromper, isso é equivalente a um circuito aberto de uma fase. Isso gera tensões e correntes de sequência zero e negativa, potencialmente causando as seguintes consequências:
O deslocamento do ponto neutro causado pela tensão de sequência zero leva a tensões desequilibradas entre fases e terra, com algumas fases experimentando aumento de tensão, aumentando o risco de ruptura da isolação.
A corrente de sequência zero cria interferência eletromagnética no sistema, ameaçando a segurança das linhas de comunicação.
A corrente de sequência zero pode acionar relés de proteção de sequência zero.
O aumento da impedância entre duas partes do sistema pode levar a operação assíncrona.
Métodos de Manuseio para Operação Não Total de Fase de Disjuntores
Se um disjuntor disparar automaticamente em uma fase, resultando em operação de duas fases, e a função de recolocação automática (iniciada pela proteção de perda de fase) não operar, instrua imediatamente o pessoal de campo a realizar uma recolocação manual. Se não for bem-sucedido, abra as duas fases restantes.
Se duas fases estiverem abertas, selecione imediatamente um método apropriado para abrir completamente o disjuntor.
No caso de operação não total de fase de um disjuntor de barra de seção, reduza imediatamente sua corrente, mude as barras em paralelo para operação de uma única barra, ou desenergize uma barra se o sistema estiver em anel aberto.
Se o disjuntor não total de fase alimenta um gerador, reduza rapidamente a potência ativa e reativa do gerador para zero, então aplique os métodos de manuseio acima mencionados.
Métodos para Desenergizar um Disjuntor Não Total de Fase
Em um sistema de 220 kV, coloque o disjuntor não total de fase com falha em paralelo com um disjuntor de bypass. Após desabilitar a alimentação de controle DC do disjuntor de bypass, abra os seccionadores dos dois lados do disjuntor não total de fase para desenergizá-lo.
Se o elemento conectado ao disjuntor não total de fase puder ser desenergizado e a subestação usar barras duplas, primeiro abra o disjuntor de linha do lado oposto. Em seguida, transfira outros elementos para a outra barra deste lado, conecte o disjuntor de barra de seção em série com o disjuntor não total de fase, use o disjuntor de barra de seção para interromper a corrente de carga nula, assim desenergizando a linha e o disjuntor não total de fase, e finalmente abra seus seccionadores dos dois lados.
Manuseio Quando um Disjuntor Não Pode Ser Operado e a Linha Não Pode Ser Desenergizada
Em uma configuração de disjuntor 3/2 de 500 kV, se um disjuntor ficar bloqueado e não puder ser operado enquanto a linha deve permanecer energizada, o disjuntor com falha pode ser desenergizado abrindo seus seccionadores dos dois lados. As seguintes precauções devem ser observadas:
Quando duas cadeias são interligadas, desative o poder de controle DC de todos os disjuntores antes de usar os seccionadores para quebrar o laço; restaure imediatamente o poder de controle DC após a quebra do laço.
Quando três ou mais cadeias são interligadas, desative o poder de controle DC de todos os disjuntores na cadeia contendo o disjuntor defeituoso antes de quebrar o laço; restaure imediatamente o poder de controle DC dos outros disjuntores nessa cadeia logo em seguida.
Tratamento de Condições Anormais dos Seccionadores Durante a Operação
Em caso de superaquecimento do seccionador, reduza imediatamente a carga.
Se ocorrer superaquecimento grave, transfira a carga por meio de métodos de transferência de barras ou transferência de barras de bypass para tirar o seccionador de serviço.
Se a desenergização do seccionador superaquecido causaria um corte significativo e perdas, realize manutenção sob tensão para apertar componentes. Se o superaquecimento persistir, faça uma curto-circuito temporário no seccionador usando um fio jumper.
Causas de Superaquecimento em Seccionadores de Alta Tensão
O caminho condutor principal de seccionadores de alta tensão em sistemas de energia consiste nas lâminas de contato principal (contatos móveis e fixos), varas condutoras (ou placas), contatos de transição entre as varas condutoras e conectores terminais, e conectores terminais para cabos. Assim, o superaquecimento geralmente ocorre nas lâminas de contato principal, contatos de transição e conectores terminais.
As principais causas incluem: contato ruim entre contatos móveis e fixos, pressão de contato insuficiente, deformação mecânica ou desgaste, erosão elétrica e contaminação como sujeira, depósitos químicos ou camadas de oxidação nas superfícies de contato, tudo isso aumenta a resistência de contato.
A conexão entre as varas condutoras (placas) e os conectores terminais geralmente emprega estruturas de contato de transição—como contatos rolando, contatos de atrito de rotação superficial ou estruturas semelhantes aos contatos principais—and falhas de superaquecimento são frequentemente observadas nesses locais durante a operação. Além disso, pontos de contato fixos dos seccionadores também podem superaquecer.
Métodos para Tratar o Superaquecimento em Seccionadores de Alta Tensão
Aumente a monitorização: Os operadores de subestação devem inspecionar os seccionadores em cada turno, concentrando-se no aquecimento no caminho condutor. Analise com base na corrente de carga e nas condições dos componentes. Aplique tiras de cera indicadora de temperatura em partes condutoras-chave e monitore seu derretimento. Onde for possível, use termômetros infravermelhos para medição de temperatura sob tensão. Realize inspeções especiais durante mudanças bruscas no clima.
Opere os seccionadores corretamente: Opere lentamente e cuidadosamente no início, observando o sistema de transmissão e o movimento das varas condutoras. Ao fechar, ao fazer o primeiro contato, feche de forma decisiva e rápida; ao abrir, ao fazer a primeira separação, puxe rapidamente para minimizar o tempo de arco e reduzir a erosão do contato.
Melhore a qualidade da manutenção: Realize manutenção anual, concentrando-se nos pontos de contato do caminho condutor. Desmonte, limpe e inspecione os contatos móveis e fixos—eles devem estar intactos. Substitua contatos com queimaduras severas, desgaste mecânico excessivo ou deformação significativa. Verifique todas as partes condutoras por sinais de superaquecimento e substitua contatos que tenham sido recristalizados, deformados ou perdido elasticidade devido ao superaquecimento. Inspeccione e ajuste molas de contato; substitua molas severamente corroídas ou que tenham perdido elasticidade.
