ประเภทและการวิเคราะห์ปัญหาทั่วไปของอุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูง
อุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูงเป็นอุปกรณ์ไฟฟ้าที่สำคัญในระบบพลังงานไฟฟ้า การเสื่อมสภาพของการทำงานของอุปกรณ์สวิตช์เป็นหนึ่งในสาเหตุหลักของความผิดปกติในระบบพลังงานไฟฟ้า แล้วปัญหาทั่วไปในอุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูงคืออะไรบ้าง?
(1) ประเภทกลางแจ้งและภายในอาคาร
ตามสภาพแวดล้อมการติดตั้ง อุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูงสามารถแบ่งออกเป็นประเภทกลางแจ้งและภายในอาคาร อุปกรณ์ที่มีระดับแรงดัน 10 กิโลโวลต์หรือน้อยกว่าส่วนใหญ่จะติดตั้งภายในอาคาร ตามการกำหนดวงจรหลัก สามารถแบ่งย่อยได้เป็นอุปกรณ์สวิตช์สายเข้า/ออก อุปกรณ์สวิตช์เชื่อมโยง อุปกรณ์สวิตช์ส่วนแบ่งบัส และอื่น ๆ
อุปกรณ์สวิตช์สายเข้า/ออก 10 กิโลโวลต์ภายในอาคารโดยทั่วไปจะประกอบด้วยเบรกเกอร์ใช้น้ำมันน้อยหรือเบรกเกอร์สุญญากาศ เบรกเกอร์เหล่านี้มักจะมีกลไกการทำงานแบบสปริงหรือแม่เหล็กไฟฟ้า แต่บางแห่งอาจใช้กลไกการทำงานด้วยมือหรือแม่เหล็กถาวร โครงสร้างของอุปกรณ์สวิตช์ที่แตกต่างกันมีผลต่อการเลือกและติดตั้งเซ็นเซอร์อย่างมาก
(2) ประเภทคงที่และสามารถดึงออกได้
ตามการใช้งานและการออกแบบ อุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูงสามารถแบ่งออกเป็นประเภทคงที่และสามารถดึงออกได้ ในอดีตโรงไฟฟ้ามักจะเลือกใช้อุปกรณ์สวิตช์ที่สามารถดึงออกได้สำหรับระบบบริการสถานี ในขณะที่ประเภทคงที่มักจะพบมากในระบบจ่ายไฟฟ้าสาธารณะ
ด้วยการพัฒนาทางเทคโนโลยีและการพัฒนาผลิตภัณฑ์ใหม่ แนวทางปฏิบัติแบบดั้งเดิมกำลังเปลี่ยนแปลง เช่น อุปกรณ์สวิตช์ที่สามารถดึงออกได้แบบมีฝาปิดโลหะได้พัฒนามาจากอุปกรณ์สวิตช์ประเภทคงที่ ประเภทนี้มีการออกแบบที่ปิดสนิทและมีช่องแยกการทำงาน ทำให้มีความปลอดภัยในการทำงานเพิ่มขึ้น มีระบบป้องกันการผิดพลาดที่ดีขึ้น และบำรุงรักษาง่ายขึ้น ทำให้ความน่าเชื่อถือในการทำงานเพิ่มขึ้นอย่างมาก
(3) การพัฒนาของอุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูง
ในระยะหลัง ด้วยการพัฒนาและการใช้งานอย่างแพร่หลายของเบรกเกอร์สุญญากาศขนาดกะทัดรัด อุปกรณ์สวิตช์ที่ติดตั้งกลาง (หรือเรียกว่า "อุปกรณ์สวิตช์ที่สามารถดึงออกได้ติดตั้งในช่องกลาง") ได้พัฒนาขึ้นอย่างรวดเร็วเป็นอุปกรณ์สวิตช์ที่สามารถดึงออกได้แบบมีฝาปิดโลหะชนิดใหม่
อุปกรณ์สวิตช์ที่ติดตั้งกลางมีข้อดีหลายประการ โดยเฉพาะการย่อขนาดของอุปกรณ์ที่สามารถดึงออกได้และการผลิตด้วยกระบวนการกลไก ซึ่งทำให้สามารถจัดตำแหน่งระหว่างรถเข็นและรางนำได้อย่างแม่นยำมากขึ้น บางผู้ผลิตยังส่งมอบรถเข็นเบรกเกอร์และตู้แยกกัน เพื่อให้สามารถติดตั้งและทดสอบบนไซต์ได้ง่ายและมีความน่าเชื่อถือสูง
เนื่องจากมีความสามารถในการเปลี่ยนทดแทนที่ดี อุปกรณ์สวิตช์เหล่านี้ไม่ได้รับผลกระทบจากการปรับระดับพื้นที่ติดตั้งมากนัก ด้วยความน่าเชื่อถือในการทำงานที่สูงและบำรุงรักษาง่าย อุปกรณ์สวิตช์ที่ติดตั้งกลางแบบมีฝาปิดโลหะที่สามารถดึงออกได้กำลังได้รับการยอมรับมากขึ้นในระบบจ่ายไฟฟ้า
II. การวิเคราะห์ปัญหาทั่วไปของอุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูง
ปัญหาในอุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูงส่วนใหญ่เกิดจากปัญหาในฉนวน การนำกระแสไฟฟ้า และระบบกลไก
(1) ไม่สามารถทำงานหรือทำงานผิดพลาด
นี่คือประเภทของปัญหาที่พบบ่อยที่สุดในอุปกรณ์สวิตช์แรงดันสูง และสามารถระบุสาเหตุหลักได้สองประการ:
ปัญหาทางกลไกในการทำงานและระบบส่งผ่าน เช่น กลไกติด ชิ้นส่วนบิดเบี้ยว ย้ายตำแหน่ง หรือเสียหาย พินปิดหรือเปิดหลวมหรือติด หรือล็อกล้มเหลว
ปัญหาทางไฟฟ้าในวงจรควบคุมและวงจรเสริม รวมถึงการติดต่อที่ไม่ดีในสายไฟรอง ขั้วต่อหลวม การต่อวงจรผิด คอยล์ปิดหรือเปิดไหม้ (เนื่องจากกลไกติดหรือสวิตช์เลือกผิดพลาด) สวิตช์เสริมทำงานผิดพลาด และปัญหาในแหล่งจ่ายไฟควบคุม คอนแทคเตอร์ปิด หรือสวิตช์จำกัด
(2) ปัญหาการปิดและเปิดสวิตช์
ปัญหาเหล่านี้มาจากเบรกเกอร์เอง
ในเบรกเกอร์ใช้น้ำมันน้อย ปัญหาทั่วไปคือการพ่นน้ำมันเมื่อมีการลัดวงจร ความเสียหายของห้องอาร์ก ความจุในการตัดกระแสไม่เพียงพอ และการระเบิดเมื่อปิดสวิตช์
ในเบรกเกอร์สุญญากาศ ปัญหาทั่วไปคือการรั่วไหลของห้องอาร์กหรือท่อส่งลม ระดับสุญญากาศลดลง การรีสตาร์ทเมื่อสลับธนาคารคอนเดนเซอร์ และการแตกของท่อเซรามิก
(3) ความล้มเหลวของฉนวน
สมรรถนะของฉนวนต้องสมดุลกับแรงดันต่าง ๆ ที่กระทำต่อฉนวน (รวมถึงแรงดันในการทำงานปกติและแรงดันชั่วขณะ) มาตรการป้องกัน (เช่น อาร์เรสเตอร์) และความแข็งแกร่งของวัสดุฉนวน วัตถุประสงค์คือการทำให้ได้การออกแบบที่ปลอดภัย เศรษฐกิจ และมีประสิทธิภาพ
ปัญหาฉนวนทั่วไปรวมถึง:
การแฟลชโอเวอร์ภายนอกสู่พื้น
การแฟลชโอเวอร์ภายในสู่พื้น
การแฟลชโอเวอร์ระหว่างเฟส
การแฟลชโอเวอร์จากแรงดันลัดวงจรจากฟ้าผ่า
การแฟลชโอเวอร์ การแฟลชโอเวอร์จากสิ่งสกปรก การเจาะทะลุ หรือการระเบิดของปลอกเซรามิกหรือคอนเดนเซอร์
การแฟลชโอเวอร์ของแท่งรองรับ
การแฟลชโอเวอร์ การเจาะทะลุ หรือการระเบิดของหม้อแปลงกระแส (CTs)
การแตกของฉนวนเซรามิก
(4) ปัญหาการนำกระแส
ที่ระดับแรงดัน 7.2–12 กิโลโวลต์ ปัญหาการนำกระแสส่วนใหญ่เกิดจากการติดต่อที่ไม่ดีที่สวิตช์แยก (จุดต่อ) ทำให้เกิดความร้อนและละลายของจุดต่อ
(5) แรงภายนอกและปัญหาอื่น ๆ
รวมถึงปัญหาที่เกิดจากแรงกระแทกของวัตถุภายนอก ภัยธรรมชาติ การลัดวงจรจากสัตว์ และปัจจัยภายนอกหรือเหตุการณ์ที่คาดไม่ถึงอื่น ๆ
เข้าสู่ระบบ
