Avvikande drift och hantering av högspänningsbrytare och spänningsavkopplare
Vanliga fel hos högspänningsbrytare och tryckförlust i mekanismen
Vanliga fel hos högspänningsbrytare inkluderar: misslyckad stängning, misslyckad öppning, falsk stängning, falsk öppning, trefasasynkronisering (kontakter som inte stängs eller öppnas samtidigt), skada på styrmechanismen eller tryckförlust, oljesprutning eller explosion på grund av otillräcklig brytningskapacitet, och fasvalda brytare som inte fungerar enligt den beordrade fasen.
"Tryckförlust i brytarverkstätt" hänvisar generellt till avvikelser i hydrauliskt tryck, pneumatiskt tryck eller oljenivå inom brytarverkstätt, vilket leder till blockering av öppnings- eller stängningsoperationer.
Hantering av brytare med blockering av öppning/stängning under drift
När en brytare upplever blockering av öppning/stängning under drift bör den så snabbt som möjligt isoleras från service. Följande åtgärder bör vidtas beroende på situationen:
På anläggningar utrustade med en dedikerad bypass-brytare eller en buskopplingsbrytare som också fungerar som bypass kan bypass-substitutionsmetoden användas för att isolera den defekta brytaren från nätet.
Om bypass-substitution inte är möjligt kan buskopplingsbrytaren användas i serie med den defekta brytaren; därefter öppnas den strömsida brytaren på motsatt sida för att avenergisera den defekta brytaren (efter lastöverföring).
För II-typ busbar-konfigurationer, stäng externt brodisjunktorn på linjen för att omvandla II-anslutningen till en T-anslutning, vilket tar den defekta brytaren ur drift.
När buskopplingsbrytaren själv upplever blockering av öppning/stängning, stäng samtidigt båda busdisjunktorerna för ett visst element (dvs. "dubbel spänn"), sedan öppna de två sidas disjunktorerna för buskopplingsbrytaren.
För anläggningar med dubbla strömkällor men utan bypass-brytare, om en linje-brytare drabbas av tryckförlust, kan anläggningen tillfälligt konverteras till en terminalanläggning innan man hanterar drivmekanismen för den tryckförlustdrabbade brytaren.
För en defekt brytare i en 3/2 busbar-schemalösning som opererar inom ett ringnät, kan den isoleras med dess två sidas disjunktorer.
Konsekvenser av icke-fullfasoperation hos högspänningsbrytare
Om en fas av en brytare misslyckas med att bryta, är det ekvivalent med en tvåfasöppning; om två faser misslyckas med att bryta, är det ekvivalent med en enfasöppning. Detta genererar nollsekvens- och negativsekvensspänningar och strömmar, vilket potentiellt kan orsaka följande konsekvenser:
Neutralpunktsförskjutning orsakad av nollsekvensspänning leder till obalanserade fas-jordspänningar, med vissa faser som upplever förhöjda spänningar, vilket ökar risken för isoleringsgenombrott.
Nollsekvensström skapar elektromagnetisk interferens inom systemet, vilket hotar säkerheten för kommunikationslinjer.
Nollsekvensström kan utlösa nollsekvensskydd.
Ökad impedans mellan två delar av systemet kan leda till asynkron operation.
Hanteringsmetoder för icke-fullfasoperation av brytare
Om en brytare automatiskt öppnar en fas, vilket resulterar i tvåfasoperation, och autostängningen (initierad av fasförlustskydd) inte fungerar, instruera omedelbart personalen att manuellt stänga igen en gång. Om det misslyckas, öppna de återstående två faserna.
Om två faser är öppna, välj omedelbart en lämplig metod för att fullständigt öppna brytaren.
I fallet med icke-fullfasoperation av en buskopplingsbrytare, minskar omedelbart dess ström, växlar slutna busbar till ensidig busoperation, eller avenergiserar en bus om systemet är öppet.
Om den icke-fullfasbrytaren levererar till en generator, minskar snabbt generatorns effektiva och reaktiva effektutdata till noll, och tillämpa sedan ovanstående hanteringsmetoder.
Metoder för att avenergisera en icke-fullfasbrytare
I ett 220 kV-system parallellförbind den defekta icke-fullfasbrytaren med en bypass-brytare. Efter att ha inaktiverat DC-styrströmmen för bypass-brytaren, öppna de två sidas disjunktorerna för den icke-fullfasbrytaren för att avenergisera den.
Om elementet anslutet till den icke-fullfasbrytaren kan avenergiseras och anläggningen använder dubbla busbar, öppna först linjebrytaren på motsatta sidan. Därefter överför andra element till den andra busen på denna sida, koppla buskopplingsbrytaren i serie med den icke-fullfasbrytaren, använd buskopplingsbrytaren för att bryta tomströmsströmmen, vilket avenergiseras linjen och den icke-fullfasbrytaren, och öppna slutligen dess två sidas disjunktorer.
Hantering när en brytare inte kan hanteras och linjen inte kan avenergiseras
I en 500 kV 3/2 brytarkonfiguration, om en brytare blir blockerad och inte kan hanteras medan linjen måste vara energiserad, kan den defekta brytaren avenergiseras genom att öppna dess två sidas disjunktorer. Följande försiktighetsåtgärder måste observeras:
När två strängar är länkade ihop, inaktivera DC-styrströmmen för alla brytare innan du använder kopplare för att bryta länken; återställ DC-styrströmmen omedelbart efter att länken är bruten.
När tre eller fler strängar är länkade ihop, inaktivera DC-styrströmmen för alla brytare i strängen som innehåller den defekta brytaren innan du bryter länken; återställ DC-styrströmmen för de andra brytarna i den strängen omedelbart därefter.
Hantering av avvikande tillstånd hos kopplare under drift
Vid överhettning av kopplare, minskar lasten omedelbart.
Om allvarlig överhettning uppstår, överför lasten via bussoverföring eller bypass-bussoverföringsmetoder för att ta kopplaren ur drift.
Om avspänning av den överhettade kopplaren skulle orsaka betydande avbrott och förluster, utför liveunderhåll för att fästa komponenter. Om överhettningen fortsätter, anslut en kortslutningsled mellan kopplaren tillfälligt.
Orsaker till överhettning i högspänningskopplare
Den huvudsakliga ledningsvägen för högspänningskopplare i elkraftsystem består av huvudkontaktklingor (rörliga och fasta kontakter), ledningsstänger (eller plattor), övergångskontakter mellan ledningsstänger och terminalanslutningar, samt terminalanslutningar för ledningar. Sålunda uppstår överhettning vanligtvis vid huvudkontaktklingor, övergångskontakter och terminalanslutningar.
Huvudsakliga orsaker inkluderar: dålig kontakt mellan rörlig och fast kontakt, otillräcklig kontakttryck, mekanisk deformation eller nötning, elektrisk erosion, och föroreningar såsom smuts, kemiska beläggningar eller oxideringslager på kontaktytorna, vilket ökar kontaktmotståndet.
Anslutningen mellan ledningsstänger (plattor) och terminalanslutningar använder vanligtvis övergångskontaktstrukturer—som rullkontakter, ytorotationsfriktionskontakter, eller strukturer liknande huvudkontakter—and överhettningssvagheter observeras ofta vid dessa platser under drift. Dessutom kan fasta kontaktpunkter för kopplare också överhettas.
Metoder för att hantera överhettning i högspänningskopplare
Förbättra övervakning: Stationsskyddsoperatörer bör inspektera kopplare varje skift, med fokus på upphettning i ledningsvägen. Analysera baserat på lastström och komponentens tillstånd. Använd temperaturindikerande vaxstrips på viktiga ledningsdelar och övervaka deras smältning. Där det är möjligt, använd infraröd termometer för live-mätning av temperatur. Genomför specialinspektioner vid plötsliga väderförändringar.
Operera kopplare korrekt: Börja operera långsamt och noggrant, observera transmissionsystemet och ledningsstångens rörelse. Vid initial kontakt under stängning, stäng beslutsamt och snabbt; vid initial separation under öppning, dra isär snabbt för att minimera bågläget och minska kontaktrosion.
Förbättra underhållskvalitet: Utför årligt underhåll, med fokus på ledningsvägens kontakt punkter. Montera om, rengör och inspektera rörliga och fasta kontakter—de bör vara intakta. Ersätt kontakter med allvarlig bränning, för mycket mekanisk nötning eller betydande deformation. Kontrollera alla ledningsdelar för tecken på överhettning och ersätt kontakter som har annealerats, deformeras eller tappat elasticitet på grund av överhettning. Inspektera och justera kontaktfjäderr; ersätt fjädrar som är allvarligt rostade eller har tappat elasticitet.
