Análise de avarías e contramedidas nos interruptores

Que é un aparello de conmutación?

Os aparellos de distribución constan dun ou máis aparellos de distribución de baixa tensión e os equipos de control, medición, sinalización, protección, regulación e outros relacionados, sendo o fabricante responsable de todas as conexións eléctricas e mecánicas internas, un conxunto completo de compoñentes estruturais xuntos. A función principal do armario de distribución é abrir e pechar, controlar e protexer os equipos eléctricos no proceso de xeración, transmisión, distribución e conversión de enerxía eléctrica. Os compoñentes do armario de distribución inclúen principalmente disyuntor, interruptor de desconexión, interruptor de carga, mecanismo de accionamento, indutor mutuo e varios dispositivos de protección.

Análise de avarías e contramedidas nos interruptores
Os equipos de interruptores de 12 ~ 40,5 kV constitúen o maior número de equipos de subestacións do sistema de rede eléctrica. Nos últimos anos, producíronse frecuentes accidentes nos aparellos de interruptores, o que provocou perdas económicas, vítimas e outros impactos sociais negativos.
O perigo oculto de accidentes e defectos inherentes céntrase principalmente no modo de cableado, a capacidade de liberación do arco interno, o illamento interno, a calor e o bloqueo antierróneo, etc. Mediante a formulación de contramedidas específicas, o número de accidentes nos armarios de distribución e na rede de anel redúcese considerablemente e a fiabilidade do funcionamento da rede eléctrica mellora constantemente.

1. Problema oculto no modo de cableado
1.1. Tipo de perigo oculto
1.1.1 O descargador no armario de televisión está conectado directamente ao bus
Segundo os requisitos típicos das especificacións de deseño, o pararraios do armario de TV debe estar homologado por un bus de conexión de carro manual con fenda, unha disposición da posición do rack do televisor, un modo de conexión e outros factores. Algúns pararraios do armario de TV deben conectarse ao bus mediante un carro manual de illamento. Cando o televisor estea reparado, sen o carro manual de illamento, o pararraios aínda estea cargado e o persoal de operación do almacén corre o risco de descarga eléctrica. O pararraios do armario do televisor ten principalmente as seguintes formas de cableado, como se mostra na Figura 2:

O modo de conexión do aparello de distribución está oculto

1, modo de cableado un: pararraios no armario da TV e na parte traseira do almacén, fusible instalado no coche, o pararraios está conectado directamente ao bus, a TV está conectada a través da man de illamento e ao bus;
2, modo de cableado dous: pararraios do armario de TV instalado na sala de autobuses, conectado directamente co autobús, o televisor e o fusible instalados no coche;
3, modo de cableado tres: pararraios do armario de TV instalado por separado no almacén traseiro ou no almacén dianteiro, conectado directamente co bus, TV e fusible instalados no coche.
4, modo de cableado catro: TV e fusible instalados no compartimento do armario fixo da serie XGN, pararraios instalados por separado noutro compartimento, conectados directamente co bus;
5, modo de cableado cinco: o pararraios, o televisor e o fusible están instalados no almacén traseiro, o pararraios está conectado directamente co bus e o televisor está conectado co bus a través do coche manual de illamento;
6, modo de cableado seis: o pararraios, o fusible e o televisor están instalados no mesmo coche de man, o pararraios está conectado ao fusible despois da etapa.
Este arranxo pertence á fiación incorrecta; unha vez que o fusible se rompe durante o funcionamento, o equipo perderá a protección do pararraios.

1.1.2 O armario inferior do armario de distribución non está completamente illado do armario traseiro
Os armarios inferiores e traseiros dalgúns armarios de distribución da serie KYN, como os armarios de distribución en liña do transformador principal, os armarios de distribución de acoplamento femia e os armarios de distribución de alimentación, non están completamente illados. Cando o persoal entra nos armarios inferiores, pode tocar accidentalmente o bus ou a parte activa da cabeza do cable, o que pode provocar unha descarga eléctrica.
O perigo oculto non está illado entre o armario inferior e o armario traseiro do armario de distribución, como se mostra na Figura 3:

Figura 3 Non hai ningún perigo oculto illado entre o armario inferior e o armario traseiro do armario de distribución

1.2, contramedidas
O armario de distribución con modo de cableado oculto debería reformarse unha vez.
O diagrama esquemático da transformación do modo de cableado do armario de distribución móstrase na Figura 5:

FIG. 5 Diagrama esquemático da transformación do modo de cableado do aparello de distribución

1.2.1 Esquema de reforma técnica para o modo de cableado do pararraios no armario de TV
1, para o modo de cableado un, retire o pararraios do compartimento, O modo de cableado do televisor non cambia, a sala de bus orixinal a través do burato da parede está bloqueada, o pararraios convértese nun carro manual de pararraios de fusibles no carro manual e o pararraios está en paralelo co fusible e o circuíto do televisor.
2. Para o modo de cableado dous, retire o pararraios do compartimento do autobús, mova o pararraios ao coche móbil e volva a colocalo nun fusible e pararraios, engada a placa de instalación da caixa de contactos inferior, o deflector da caixa de contactos e o mecanismo da válvula, instale o televisor no compartimento traseiro e conécteo ao contacto inferior do coche manual de illamento a través do cable.
Este esquema pódese implementar no vagón de man orixinal, pero tamén se pode considerar a substitución do novo vagón de man.
3. Para o modo de cableado tres, retire o pararraios do compartimento orixinal, mova o pararraios ao coche móbil e volva a colocalo nun fusible e pararraios, peche o burato da parede da sala de autobuses orixinal, engada a placa de instalación da caixa de contactos inferior do coche manual, o deflector da caixa de contactos e o mecanismo da válvula, instale o televisor no compartimento traseiro e conécteo ao contacto inferior a través do cable condutor.
Este esquema pódese implementar no vagón de man orixinal, pero tamén se pode considerar a substitución do novo vagón de man.

4. Para o modo de cableado catro, retire o pararraio das outras pezas do compartimento, móvao ás pezas do compartimento de fusibles e do televisor, conécteo ao interruptor de desconexión e conécteo en paralelo co fusible e co circuíto do televisor.
5, para o modo de cableado cinco, pararraios, posición de instalación do televisor sen cambios, o cable orixinal do pararraios está conectado directamente ao contacto de illamento manual do coche, a sala de bus orixinal a través do burato da parede.
6. Para o modo de conexión 6, o modo de deseño pertence á conexión incorrecta. Unha vez que o fusible se funde durante o funcionamento, o equipo perderá a protección do descargador.
Retire o pararraios e o fusible do coche manual orixinal, cambie a posición do cableado, conecte o pararraios á parte superior do fusible e en paralelo co fusible e o circuíto de TV.

1.2.2 Precaucións para o illamento incompleto entre o armario inferior e o armario traseiro do armario de distribución
Dado que a estrutura deste tipo de produto de armario de distribución é fixa, se se instala a placa de separación na transformación, a forma da súa estrutura interna e a distribución do espazo cambiarán, e non se poderá garantir o rendemento da protección interna do produto. Polo tanto, é necesario confirmar o mantemento do lado de 10 kV do transformador principal e o mantemento do interruptor principal do transformador antes de poder levar a cabo o traballo.

2. Capacidade de liberación de arco interno insuficiente
2.1 Tipos de perigos ocultos
No funcionamento real, o propio armario de interruptores pechado de metal presenta defectos, que xunto coas malas condicións de funcionamento causadas polo deterioro do rendemento do illamento ou o mal funcionamento e outras razóns, provocarán un fallo de arco interno.
O arco xerado por curtocircuíto ten unha temperatura e unha enerxía elevadas. O arco en si é un gas de plasma moi lixeiro. Baixo a acción da enerxía eléctrica e do gas quente, o arco moverase a alta velocidade no armario e provocará unha rápida expansión do rango de falla.
Neste caso, a gasificación, os materiais de illamento, a fusión de metais, a temperatura interna do armario de interruptores e as sobrepresións, se non se deseña ou instala unha canle de liberación de presión cualificada, unha gran presión fará que o armario se poña na posición doutra placa, táboa da porta, bisagras, fiestras graves deformes e fracturas. O arco producido polo aire a alta temperatura do armario se poña na posición doutra persoa, causando queimaduras graves preto do persoal de mantemento e operación do equipo.
Incluso supoñendo un risco para a vida.
Na actualidade, existen algúns problemas, como que non se estableceu ningún canal de alivio de presión, que se estableceu un canal de alivio de presión de forma irracional, que a capacidade de liberación do arco interno non se probou nin se verificou e que a avaliación non é rigorosa durante a proba.

2.2, contramedidas
[Selección] O rendemento do arco de fallo interno do armario de distribución debe ser do nivel IAC, a duración permitida do arco interno non debe ser inferior a 0,5 s, a corrente de proba é a corrente admisible de curto prazo nominal.
Para produtos cunha corrente de corte de curtocircuíto nominal superior a 31,5 kA, pódese realizar unha proba de arco de falla interna segundo os 31,5 kA.
[Modificación] Engadir ou modificar o canal de alivio de presión e realizar a proba de arco interno e a verificación en estrita conformidade cos requisitos da norma de proba de tipo.
[Protección] Compresión axeitada da diferenza do nivel de protección do transformador principal, reducindo o tempo de fallo continuo do arco de falla.

3, problema de illamento interno
3.1 Tipo de perigo oculto
Nos últimos anos, o volume de produtos de armarios de distribución reduciuse, o rendemento de illamento dos defectos e as avarías do armario aumentou.
Rendemento principal en: a distancia de subida e a separación de aire non son suficientes, especialmente no armario manual, agora moitos fabricantes, para acurtar o tamaño do armario, reducen en gran medida o interruptor automático instalado no armario, o enchufe de illamento e a distancia entre o chan, pero non tomaron medidas eficaces para garantir a resistencia do illamento;
Proceso de montaxe deficiente: debido á mala calidade da montaxe, un só compoñente do armario de distribución pode superar a proba de presión, pero todo o armario de distribución non pode superar a proba despois da montaxe;
A capacidade de contacto é insuficiente ou o contacto é malo, cando a capacidade de contacto é insuficiente ou o contacto é malo, o aumento da temperatura local, o rendemento do illamento diminúe, causa a flasticidade da terra ou da fase;
Fenómeno de condensación, o calefactor incorporado é doado de danar, non pode funcionar normalmente, no fenómeno de condensación do armario de distribución, reduce o rendemento do illamento;
Mal rendemento de illamento dos accesorios de soporte.
Para reducir o custo, algúns fabricantes adoptan un nivel de illamento máis baixo nos accesorios de soporte, o que reduce o rendemento xeral de illamento do armario de distribución.

3.2, contramedidas
Non debemos buscar cegamente a miniaturización dos aparellos de distribución. Debemos mercar os aparellos axeitados segundo a situación do proxecto, o deseño da subestación, o funcionamento e mantemento, a revisión dos equipos e outros factores.
Para os equipos que empregan aire ou aire/material illante como medio illante, débese ter en conta o grosor, a intensidade do campo de deseño e o envellecemento do material illante, e o fabricante debe realizar a proba de condensación segundo os requisitos estándar;
Para pezas como a funda de parede no armario de distribución e o armario da rede en anel, a válvula mecánica e a curva da barra colectora, se a distancia neta de illamento do aire é inferior a 125 mm (12 kV) e 300 mm (40,5 kV), o condutor debe estar equipado cunha vaíña de illamento.
Débense tomar medidas como o biselado e o pulido para evitar a distorsión do campo eléctrico nas partes onde se concentra a forza do campo, como o casquillo de entrada e saída, a válvula mecánica e a esquina do bus.
A barra colectora do armario admite algúns equipos cuxa distancia de illamento non pode cumprir as condicións antiincrustantes, como botellas de porcelana. Pulverice un revestimento illante RTV para mellorar as condicións técnicas de funcionamento do equipo antigo.

4. Defecto febril
4.1 Tipos de perigos ocultos
O contacto do punto de conexión do bucle é malo, a resistencia de contacto aumenta, o problema de quecemento é prominente, como un contacto de illamento de contacto deficiente;
O deseño da ventilación do armario blindado de metal non é razoable, o aire non é de convección, a capacidade de disipación da calor é deficiente e os problemas de quecemento no armario son maiores;
A carcasa da parede, o transformador de corrente e outras estruturas de instalación forman un circuíto pechado electromagnético, o que resulta en correntes de Foucault, o que provoca que algún fenómeno de quecemento do material do deflector de illamento sexa grave;
Equipo seco de armario de distribución parcialmente pechado (transformador de corrente de tipo fundido, transformador de tensión de tipo fundido, transformador de tipo seco) con diámetro insuficiente do fío de enrolamento seleccionado, control do proceso de fundición non estrito, fácil sobrequecemento de danos.
4.2, contramedidas
Reforzar a disipación de calor do armario de distribución e instalar un soprador e un ventilador de tiro inducido;
En caso de fallo de alimentación, débese comprobar e substituír a presión de contacto dos contactos dinámicos e estáticos se é necesario. Ao mesmo tempo, débese substituír o resorte de contacto de fatiga.
Aumentar a investigación sobre a tecnoloxía de medición da temperatura dentro do armario e aplicar novas tecnoloxías como a medición sen fíos da temperatura para resolver o difícil problema da medición da temperatura.

5, evitar que o bloqueo de erros non sexa perfecto
5.1 Riscos potenciais
A maioría dos armarios de distribución están equipados cun dispositivo de bloqueo antierro, pero o seu bloqueo antierro completo e obrigatorio non cumpre os requisitos.
Pódese abrir parte do armario de interruptores blindado da porta traseira, sen peche a proba de erros, sen deflector de dobre illamento, ábrese despois de que as pezas vivas se poidan tocar directamente e os parafusos son parafusos hexagonais ordinarios, fácil de abrir a porta no armario vivo por accidente de descarga eléctrica;
Parte do transformador principal, femia, TV, o transformador e outros interruptores sen interruptor de terra, despois de que a seguinte porta do armario e o interruptor de terra non formen un bloqueo mecánico, pode retirar o parafuso directamente aberto despois da porta, non pechado no caso da porta tamén pode pechar a enerxía, fácil de facer que o persoal de mantemento abra por erro, entre no intervalo eléctrico, accidente de choque persoal;
As partes superior e inferior da porta traseira dalgúns armarios de distribución non se poden bloquear de forma independente e a porta superior está bloqueada pola porta inferior.
Cando o interruptor de conexión a terra da toma de corrente está pechado, retírase o peche da porta inferior do armario e tamén se pode abrir a porta traseira do armario, o que pode provocar un accidente por descarga eléctrica.
Como o aparello de distribución KYN28;
Despois de arrastrar algúns carros de interruptores para sacar, o bloque de illamento pode ser facilmente empurrado cara arriba. Se non se evita o bloqueo accidental, o corpo cargado queda exposto e o persoal é propenso a abrir o deflector da válvula de contacto estático do interruptor por erro, o que pode provocar un accidente por descarga eléctrica.

5.2, contramedidas
Para a función antierro do armario de distribución non é perfecta, xa que a parte traseira da porta do armario pódese abrir e pode tocar directamente as partes activas do armario de distribución de alta tensión instalado un cadeado mecánico, configurar o bloqueo do programa antierro do ordenador;
Instale un bloqueo entre o interruptor de terra e a porta traseira do armario de interruptores, como os de GG1A e XGN, e instale un dispositivo de visualización en directo para bloquear o funcionamento do interruptor de terra.
Comprobe regularmente a fiabilidade do dispositivo antierro e comprobe o dispositivo de enganche mecánico entre o carro de man e o interruptor de terra, o interruptor de desconexión e o interruptor de terra por se se produce un fallo de alimentación.

6, a conclusión
Os equipos de armario de distribución son un importante equipo de subestación primaria na rede eléctrica. Para garantir o seu funcionamento estable, débese reforzar o control en todos os aspectos, como o deseño, o material, o proceso, as probas, a selección do tipo, o funcionamento e o mantemento.
En estrita conformidade cos requisitos de deseño típicos, combinados cos estándares nacionais e industriais, propuxéronse requisitos técnicos de deseño, eliminando fundamentalmente os perigos ocultos do cableado;
De acordo coas normas nacionais e industriais, así como coas medidas antiaccidentes, formular requisitos estritos para os documentos de licitación de equipos, para evitar que produtos non cualificados entren na operación da rede;
Reforzar a supervisión da fabricación in situ, presenciar estritamente os puntos clave da produción e as probas de fábrica e prohibir decididamente que os produtos non cualificados saian da fábrica;
Levar a cabo activamente a xestión de defectos nos armarios de distribución e reforzar a aplicación de medidas antiaccidentes;
Mellorar a función antierro do armario de distribución, reforzar a xestión do dispositivo de bloqueo antierro, instalar o dispositivo de visualización en directo e cooperar co sistema de "cinco prevencións" para garantir o bloqueo antierro completo e obrigatorio.