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Análise Operacional e Estratégias de Manutenção para Chaves Seccionadoras de Alta Tensão em Sistemas Elétricos

Descubra o funcionamento dos disjuntores de alta tensão que permitem estratégias de manutenção eficazes e garantem a estabilidade do sistema.

Garca
Campo: Design & Manutenção
10Year<
Congo
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I. Análise Operacional

1.1 Escopo de Operação

Os disjuntores de alta tensão são classificados em tipos para instalação externa e interna, com base na localização, e em configurações de três polos ou um polo, de acordo com o número de polos. Durante a operação, é necessário prestar atenção à corrente e à tensão de operação do disjuntor.

Se a tensão de operação exceder o valor nominal, pode ocorrer descarga dentro do isolador de porcelana. O grau de aquecimento está intimamente relacionado à corrente de operação e tem um impacto significativo na deformação da estrutura externa. As regulamentações de campo exigem que a temperatura de operação dos disjuntores seja controlada dentro de 70°C. Como não são instalados dispositivos específicos de extinção de arco, a aplicação de disjuntores é intrinsecamente limitada. No entanto, eles podem ser usados nos seguintes cenários:

  • Conectar ou desconectar pararaios e transformadores de tensão sem falhas

  • Conectar ou desconectar correntes de barramento de 220kV ou inferior, com aprovação do departamento de gerenciamento de equipamentos;

  • Abrir ou fechar o disjuntor de aterramento neutro de um transformador sem falhas;

  • Abrir ou fechar condutores desenergizados com corrente abaixo de 5A, e controlar a corrente de magnetização durante as operações de comutação abaixo de 2A para transformadores desenergizados;

  • Abrir ou fechar correntes de anel de barramento, sujeito à aprovação da autoridade de gerenciamento de equipamentos;

  • Abrir ou fechar correntes de anel de potencial igual de 220kV ou inferior. No entanto, medidas devem ser implementadas para evitar o disparo acidental de disjuntores no anel.

1.2 Precauções Durante a Operação

  • Nunca opere o disjuntor sob carga (ou seja, não energize durante a comutação);

  • Previna o fechamento do disjuntor de aterramento em um circuito energizado;

  • Proíba a comutação de correntes de falha ou a operação sob condições de carga.

Se um disjuntor for operado acidentalmente sob carga, o operador deve imediatamente inverter a direção da ação para extinguir o arco rapidamente e prevenir arcos adicionais. Antes de operar um disjuntor, certifique-se de que a energia de controle do disjuntor associado esteja engajada. Apenas após o disjuntor estar aberto, o disjuntor de aterramento desconectado, os fios de aterramento removidos e o disjuntor na posição aberta, as operações de comutação podem ser realizadas.

Durante a energização, feche primeiro o disjuntor do lado da barra, depois o disjuntor do lado da carga. Durante a desenergização, inverta a sequência. Para garantir a segurança das pessoas, a operação remota é preferível. Se o controle elétrico remoto falhar, a operação elétrica local deve ser realizada. Quando ambos falharem, a operação manual pode ser realizada apenas após seguir o procedimento de desbloqueio e obter a autorização adequada.

Durante a operação, monitore o som do mecanismo tradicional para anomalias e confirme se o curso completo foi concluído. Além disso, preste atenção se todas as três fases operam sincronizadamente e verifique cuidadosamente suas posições finais.

Ao operar manualmente um disjuntor, use luvas isolantes. Em dias chuvosos, use varas isolantes com protetores de chuva e calce botas isolantes. A operação manual deve ser rápida, mas evite impactos excessivos perto do final do curso. Após o fechamento, inspecione a superfície de contato para integridade. Ao abrir manualmente, acelere rapidamente a extinção do arco assim que a lâmina se separar do contato. Após a abertura, verifique o ângulo de separação para garantir que atenda às especificações.

II. Estratégias de Manutenção

Um disjuntor consiste principalmente nos seguintes componentes: mecanismo de transmissão, seção de isolamento, base de suporte, mecanismo de operação e partes condutoras. Os mecanismos de operação são categorizados em motorizados e manuais. Mecanismos motorizados incluem pneumáticos, hidráulicos e elétricos. A manutenção de disjuntores deve abordar tanto os sistemas primário quanto secundário. Procedimentos de manutenção específicos são os seguintes:

2.1 Manutenção do Sistema Primário

Primeiro, inspecione a aparência externa:

  • Verifique se as juntas do disjuntor fazem contato apertado e bom;

  • Avalie a presença de queimaduras graves ou dobramentos;

  • Após abrir o disjuntor, use um telescópio para observar contatos para oxidação, descoloração, deformação ou marcas de queimadura;

  • Verifique se os isoladores de porcelana estão limpos e livres de rachaduras, descargas de coroa ou descargas audíveis;

  • Inspecione o aterramento de flanges para rachaduras;

  • Examine parafusos para ferrugem ou afrouxamento;

  • Verifique a posição correta do disjuntor de aterramento;

  • Confirme a conexão segura dos condutores de aterramento descendentes;

  • Garanta que os intertravamentos mecânicos estejam intactos;

  • Verifique os mecanismos de transmissão para dobramentos;

  • Inspecione componentes para ferrugem, afrouxamento ou desprendimento.

Lubrifique regularmente o mecanismo de transmissão e aplique graxa industrial nos pontos de atrito periodicamente.

Segundo, monitore de perto a corrente e a tensão de operação. Durante períodos de carga máxima, meça a temperatura para garantir que permaneça dentro dos limites aceitáveis.

Terceiro, realize inspeções especiais em condições anormais:

  • Em condições climáticas extremas, como tufões, verifique conexões soltas, fios partidos, contato ruim ou dispersão de fios nas juntas terminais;

  • Procure objetos estranhos no disjuntor;

  • Em condições de chuva ou neblina, inspecione os isoladores de porcelana para flashover, descargas ou corona;

  • Após uma interrupção de falha, verifique a posição do disjuntor e procure sinais de superaquecimento nos contatos, deformação de componentes ou juntas terminais superaquecidas.

2.2 Manutenção do Sistema Secundário

Ao manter o sistema secundário:

  • Primeiro, verifique a correção dos diagramas de fiação secundária e confirme a conformidade com os requisitos de design. Verifique a ausência de componentes, defeitos de design ou modificações locais não implementadas. Avalie se as funções de proteção do motor e intertravamento são necessárias.

  • Segundo, realize uma verificação no local em comparação com os desenhos. Registre e relatar quaisquer discrepâncias. Essas duas etapas são fundamentais e críticas.

  • Terceiro, realize a manutenção conforme os padrões:

    • Confirme que o sistema de intertravamento "cinco-prevenções" (5P) está implementado corretamente;

    • Garanta que a energia de controle e a energia do motor do disjuntor permaneçam desconectadas durante a operação;

    • Mantenha níveis de tensão apropriados;

    • Garanta contato confiável para terminais, especialmente os frequentemente utilizados;

    • Inspeção de fusíveis e dispositivos de proteção de circuito para integridade;

    • Verifique a funcionalidade dos botões e interruptores de abertura/fechamento.

Quaisquer problemas identificados durante a manutenção devem ser resolvidos imediatamente, se possível; caso contrário, registre-os para resolução futura. Os operadores devem seguir procedimentos estabelecidos para realizar inspeções regulares, manutenção dinâmica e monitoramento de condições para prever o estado do equipamento e permitir a manutenção científica e proativa.

Além disso, aprimore o treinamento técnico da equipe de manutenção para desenvolver competências multifuncionais, garantindo a detecção e resolução oportuna de possíveis defeitos, reduzindo assim interrupções não programadas. Investir em pesquisa tecnológica, como a aplicação de novos materiais ou a limpeza automática ao vivo de isoladores de porcelana, para reduzir ainda mais a probabilidade de falhas de disjuntores.

III. Conclusão

Disjuntores são comumente vistos nas operações de sistemas de energia. Embora sua estrutura seja relativamente simples, seu desempenho operacional e práticas de manutenção envolvem considerável expertise. Qualquer falha em um disjuntor pode impactar significativamente a operação estável do sistema de energia como um todo. Portanto, é essencial estabelecer condições de operação favoráveis com base nas condições reais do local, implementar estratégias de manutenção científicas e racionais, e estabelecer uma base sólida para maximizar a confiabilidade funcional desses dispositivos críticos.

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