Analýza porúch a protiopatrenia rozvádzača

Čo je to Switchgear?

Rozvádzač je zostava zložená z jedného alebo viacerých nízkonapäťových spínacích zariadení a súvisiacich ovládacích, meracích, signalizačných, ochranných, regulačných a iných zariadení. Všetky vnútorné elektrické a mechanické spojenia dokončil výrobca a je kompletne zmontovaný s konštrukčnými komponentmi do integrovanej jednotky.

Hlavné funkcie rozvádzača

Pri procesoch výroby, prenosu, distribúcie a premeny energie v elektrizačnej sústave sa rozvádzače používajú na spínanie, riadenie a ochranu elektrických zariadení.

Vnútorné komponenty rozvádzača

Rozvádzače pozostávajú najmä z ističov, odpojovačov, záťažových spínačov, ovládacích mechanizmov, prístrojových transformátorov a rôznych ochranných zariadení.

Rozvádzač 12 ~ 40,5 kV je najpoužívanejším zariadením primárnej rozvodne v systémoch elektrickej siete. V posledných rokoch časté nehody týkajúce sa rozvádzačov spôsobili ekonomické straty, obete a iné nepriaznivé sociálne dopady.

Nebezpečenstvo nehody a prirodzené chyby sa sústreďujú najmä na aspekty, ako je konfigurácia vodičov, schopnosť vnútorného oblúka, vnútorná izolácia, prehrievanie a blokovanie proti{0}}chybám. Sformulovaním cielených protiopatrení sa výrazne znížil počet nehôd v rozvádzačoch a okruhoch a spoľahlivosť prevádzky elektrickej siete sa neustále zlepšovala.

 

1. Skryté riziká v konfigurácii zapojenia

1.1 Typy skrytých nebezpečenstiev

1.1.1 Priame pripojenie prepäťovej ochrany k prípojniciam v TV skrinkách

Podľa požiadaviek typických konštrukčných špecifikácií musia byť zvodiče prepätia v TV skrinkách pripojené k prípojniciam cez izolačné ručné vozíky. Avšak kvôli rôznorodému usporiadaniu oddelení a konfiguráciám káblov v TV skrinkách nie sú prepäťové ochrany v niektorých TV skrinkách pripojené k prípojniciam cez izolačné ručné vozíky. Pri vykonávaní údržby na televízore sa izolačný ručný vozík vytiahne, ale zvodič prepätia zostáva pod napätím, čo predstavuje riziko úrazu elektrickým prúdom pre personál vstupujúci do oddelenia kvôli práci. Hlavné konfigurácie zapojenia zvodičov prepätia v TV skrinkách sú znázornené na nasledujúcich obrázkoch:

 

⑴. Spôsob zapojenia 1: Prepäťová ochrana a TV v TV skrinke sú inštalované v zadnej časti, poistka je inštalovaná na vozíku, prepäťová ochrana je priamo pripojená k prípojnici a TV je pripojený k prípojnici cez izolačný vozík.
⑵. Spôsob zapojenia 2: Prepäťová ochrana v TV skrinke je inštalovaná v priehradke prípojníc, priamo pripojená k prípojnici, a TV a poistka sú inštalované na vozíku.
⑶. Spôsob zapojenia 3: Zvodič prepätia v TV skrinke je inštalovaný samostatne v zadnom oddelení alebo prednom spodnom oddelení, priamo pripojený k prípojnici a TV a poistka sú inštalované na vozíku.
⑷. Spôsob zapojenia 4: TV a poistka sú inštalované v oddelení pevnej skrinky série XGN a zvodič prepätia je inštalovaný samostatne v inom oddelení, priamo pripojenom k ​​prípojnici.
⑸. Spôsob zapojenia 5: Zvodič prepätia, TV a poistka sú nainštalované v zadnom oddelení, zvodič prepätia je priamo pripojený k prípojnici a TV je pripojený k prípojnici cez izolačný vozík.
⑹. Spôsob zapojenia 6: Zvodič prepätia, poistka a TV sú inštalované na rovnakom vozíku a zvodič prepätia je pripojený za poistkou. Tento spôsob zapojenia je nesprávny. Akonáhle sa poistka počas prevádzky prepáli, zariadenie stratí ochranu zvodiča prepätia.

 

1.1.2 Spodný priestor a zadný priestor rozvádzača nie sú úplne izolované

Niektoré rozvádzače série KYN, vrátane rozvádzačov hlavného transformátora, rozvádzačov s prípojnicou, rozvádzačov atď., nedosiahli úplnú izoláciu medzi spodným oddelením a zadným oddelením. Personál vstupujúci do spodného oddelenia sa môže náhodne dotknúť živých častí, ako sú prípojnice alebo káblové hlavy, čo môže viesť k úrazu elektrickým prúdom. Skryté nebezpečenstvo neúplnej izolácie medzi spodným priestorom a zadným priestorom rozvádzača je znázornené na obrázku.

1.2 Protiopatrenia

Vykonajte rekonštrukciu primárnej elektroinštalácie na rozvádzačoch s možnými rizikami v konfigurácii zapojenia. Schematický diagram rekonštrukcie zapojenia rozvádzača je znázornený na obrázku:

1.2.1 Technický plán modernizácie pre metódy zapojenia prepäťovej ochrany v TV skrinkách

⑴. Pre spôsob zapojenia 1: Odstráňte prepäťovú ochranu vo vnútri priehradky, ponechajte spôsob zapojenia televízora nezmenený, utesnite pôvodný otvor pre prienik v stene v priehradke prípojnice, umiestnite zvodič prepätia na trolej a dodatočne ho namontujte do troleja poistkovej{2}}prepäťovej ochrany a zapojte zvodič prepätia paralelne s poistkou a obvodom TV.
⑵. Pre spôsob zapojenia 2: Odstráňte zvodič prepätia v priestore prípojníc, presuňte zvodič prepätia do troleja a dodatočne ho namontujte do vozíka zdieľaného poistkou a zvodičom prepätia, pridajte spodnú montážnu dosku kontaktnej skrinky, prepážku kontaktnej skrinky a mechanizmus dvierok pod napätím, nainštalujte televízor do zadného oddelenia a pripojte ho k spodnému kontaktu zvodu cez izolačný vodič. Tento plán je možné implementovať na pôvodnom vozíku alebo zvážiť výmenu za nový vozík.
⑶. Pre spôsob zapojenia 3: Odstráňte zvodič prepätia v pôvodnom priestore, presuňte zvodič prepätia do troleja a dodatočne ho namontujte do troleja zdieľaného poistkou a zvodičom prepätia, utesnite pôvodný otvor v stene v priehradke prípojníc, pridajte spodnú montážnu dosku kontaktnej skrinky, prepážku kontaktnej skrinky a mechanizmus dvierok pod napätím pre kontaktný trolej, pripojte k nej spodný vodič a pripojte televízor. Tento plán je možné implementovať na pôvodnom vozíku alebo zvážiť výmenu za nový vozík.
⑷. Pre spôsob zapojenia 4: Odstráňte zvodič prepätia z iných oddelení, presuňte zvodič prepätia do oddelenia poistky a TV, pripojte ho po prerušení odpájacieho spínača a zapojte paralelne s poistkou a obvodom TV.
⑸. Pre spôsob zapojenia 5: Ponechajte inštalačné polohy zvodiča prepätia a televízora nezmenené, pripojte vodič pôvodného zvodiča prepätia priamo k spodnému kontaktu izolačného vozíka a utesnite pôvodný otvor na prienik cez stenu v priestore prípojníc.
⑹. Pre spôsob zapojenia 6: Toto usporiadanie zapojenia je nesprávne. Akonáhle sa poistka počas prevádzky prepáli, zariadenie stratí ochranu zvodiča prepätia. Odstráňte zvodič prepätia a poistku z pôvodného vozíka, zmeňte polohu zapojenia tak, aby sa zvodič prepätia pripojil pred poistkou a zapojte ho paralelne s poistkou a obvodom TV.

1.2.2 Preventívne opatrenia pre neúplnú izoláciu medzi spodnou a zadnou skriňou rozvádzača

Vzhľadom na to, že produktová štruktúra takýchto rozvádzačov je finalizovaná, inštalácia deliacich dosiek pri rekonštrukcii zmení ich vnútornú štruktúru a priestorové rozmiestnenie, čím sa znemožní zaručenie výkonu vnútornej ochrany. Preto pred uvedením do prevádzky do rozvádzača je potrebné pred začatím prác potvrdiť, že 10kV strana hlavného transformátora a hlavný istič transformátora boli prepnuté do stavu údržby.

2. Problémy s vnútornou izoláciou

2.1 Typy skrytých nebezpečenstiev

V posledných rokoch, keď sa veľkosť rozvádzačov neustále zmenšovala, sa vyskytlo viac porúch a porúch súvisiacich s vnútornou izoláciou. Hlavné prejavy sú:

● Nedostatočná povrchová vzdialenosť a vzduchová medzera. Najmä pri vyťahovacích-rozvádzačoch mnohí výrobcovia výrazne zmenšili medzifázové-rozvody a{3}}fázu a fázu{4}}k-uzemneniu ističov a izolačných zástrčiek inštalovaných v skriniach, aby skrátili veľkosť skrine, bez toho, aby prijali účinné opatrenia na zabezpečenie pevnosti izolácie.

● Zlá technológia montáže. Hoci jednotlivé komponenty vo vnútri rozvádzača môžu prejsť skúškou odolnosti voči napätiu, zmontovaný rozvádzač nemôže prejsť ako celok z dôvodu nízkej kvality montáže.

● Nedostatočná kapacita kontaktu alebo slabý kontakt. To spôsobuje lokálny nárast teploty a zhoršenie izolačného výkonu, čo vedie k preskoku medzi fázami-na-zem alebo medzi fázami{3}}na-fázu.

● Kondenzácia. Vstavaný-ohrievač je náchylný na poškodenie a poruchu, čo vedie ku kondenzácii vo vnútri rozvádzača a zníženiu izolačného výkonu.

● Slabá izolácia pomocných komponentov. Niektorí výrobcovia používajú príslušenstvo s nízkou úrovňou izolácie na zníženie nákladov, čím sa znižuje celkový izolačný výkon rozvádzača.

2.2 Protiopatrenia

Neusilujte sa slepo o miniaturizáciu rozvádzačov. Vyberte vhodné rozvádzače na základe technických podmienok, usporiadania rozvodne, prevádzky, údržby a generálnej opravy zariadenia.

● Pri zariadeniach používajúcich vzduch alebo vzduchové/izolačné materiály ako izolačné médium zvážte hrúbku izolačných materiálov, návrhovú intenzitu poľa a starnutie. Požadovať od výrobcov, aby vykonali testy kondenzácie v súlade s normami.

● Pre priechodky cez stenu-, mechanické ventily, ohyby prípojníc a iné časti v rozvádzačoch a kruhových hlavných jednotkách, kde je vzdialenosť čistej vzduchovej izolácie menšia ako125 mm (12 kV)a300 mm (40,5 kV), naneste na vodiče izolačné plášte.

● V oblastiach s koncentrovanou intenzitou elektrického poľa, ako sú vstupné/výstupné priechodky, mechanické ventily a ohyby prípojníc, vykonajte opatrenia ako skosenie a leštenie, aby ste predišli skresleniu elektrického poľa.

StriekajteRTV izolačný náterna izolačných podperách, ako sú izolátory prípojníc, ktoré nespĺňajú{0}}požiadavky na zamedzenie znečistenia, aby sa zlepšili prevádzkové podmienky starých zariadení.

3. Neúplné uzamknutie proti-nesprávnej operácii

3.1 Typy skrytých nebezpečenstiev

Väčšina rozvádzačov je vybavená blokovacími-zariadeniami proti chybnej činnosti, ale ich komplexnosť a vynútiteľnosť nespĺňajú požiadavky.

Zadné dvere hornej skrinky niektorých pancierových rozvádzačov sú otvárateľné bez blokovania proti{0}}chybnej prevádzke alebo dvojitej izolácie. Živé časti sa po otvorení možno priamo dotknúť a používajú sa bežné skrutky s vnútorným šesťhranom, čo vedie k riziku úrazu elektrickým prúdom v dôsledku neoprávneného vstupu.

Niektoré rozvádzače (hlavný transformátor, zbernica, TV, staničný transformátor a pod.) bez uzemňovačov majú zadné spodné dvierka skrine mechanicky blokované uzemňovačmi. Dvere sa dajú otvoriť priamo odstránením skrutiek a prenos sily pri zatváraní je možný pri otvorených dverách, čo spôsobuje riziko úrazu elektrickým prúdom.

Horné a spodné časti zadných dverí skrine niektorých rozvádzačov (napr. KYN28) nie je možné uzamknúť samostatne. Keď je výstupný uzemňovač zatvorený, spodné aj horné zadné dvierka skrinky môžu byť otvorené, čo spôsobuje nebezpečenstvo úrazu elektrickým prúdom.

Po vytiahnutí vyťahovacieho-vozíka je možné izolačnú priehradku jednoducho vytlačiť nahor bez-uzamknutia proti chybnej prevádzke, odkrytia živých častí a rizika úrazu elektrickým prúdom.

3.2 Protiopatrenia

Nainštalujte mechanické visiace zámky a mikropočítačové zámky proti{0}}chybnej prevádzke na vysokonapäťové{1}}rozvádzače, ktorých zadné dvierka hornej skrinky je možné otvoriť a získať priamy prístup k živým častiam.

Pridajte blokovanie medzi uzemňovače a zadné dvierka skrine a živé zobrazovacie zariadenia na uzamknutie činnosti uzemňovača na rozvádzačoch GG1A, XGN a iných.

Pravidelne kontrolujte spoľahlivosť zariadení proti-chybnej prevádzke. Počas výpadku prúdu skontrolujte mechanické blokovania medzi vyťahovacími-vozíkmi a uzemňovačmi, odpojovačmi a uzemňovačmi.

4. Nedostatočná kapacita uvoľnenia vnútorného oblúka

4.1 Typy skrytých nebezpečenstiev

Vnútorné oblúkové poruchy sa môžu vyskytnúť v rozvádzačoch uzavretých v kovu- v dôsledku vnútorných porúch, zhoršenej izolácie v náročných prevádzkových podmienkach alebo nesprávnej prevádzky. Oblúk vytvorený skratom má vysokú teplotu a veľkú energiu. Oblúk poháňaný elektrodynamickými a tepelnými silami sa rýchlo pohybuje vo vnútri skrine a rozširuje rozsah poruchy. Izolačné materiály sa splyňujú, kovy sa topia a vnútorná teplota a tlak prudko stúpajú. Bez kvalifikovaných kanálov na odľahčenie tlaku môže obrovský tlak zdeformovať alebo pretrhnúť priečky, dvere, pánty a pozorovacie okienka. Plyn s vysokou{6}}teplotou vyvrhnutý zo skrine môže spôsobiť vážne popáleniny alebo dokonca smrteľné zranenia blízkemu personálu prevádzky a údržby. Súčasné -servisné zariadenia majú problémy, ako je absencia kanála na odľahčenie tlaku, neprimerané usporiadanie, nevyskúšaná kapacita testu uvoľnenia vnútorného oblúka a laxnosť.

4.2 Protiopatrenia

Výber: Výkon vnútorného poruchového oblúka musí byťtrieda IAC, prípustné trvanie Väčšie alebo rovné0.5s, skúšobný prúd rovný menovitému-krátkodobému výdržnému prúdu. Pre produkty s menovitým skratovým{2}}vypínacím prúdom nad 31,5 kA je možné vykonať test vnútorného poruchového oblúka pri 31,5 kA.

Rekonštrukcia: Nainštalujte alebo upravte kanály na odľahčenie tlaku a overte výkon vnútorného oblúka v prísnom súlade s normami typového testu.

Ochrana: Vhodne znížte časové rozpätie koordinácie ochrany hlavných častí transformátora, aby ste skrátili trvanie poškodenia oblúkom.

5. Poruchy vykurovania

5.1 Typy skrytých nebezpečenstiev

Slabý kontakt na obvodových spojeniach zvyšuje prechodový odpor a spôsobuje vážne zahrievanie (napr. slabý kontakt izolačných kontaktov).

Nerozumný dizajn vetracích otvorov kovových pancierových skríň má za následok zlé prúdenie vzduchu a odvod tepla, čo vedie k častému vnútornému zahrievaniu.

Elektromagnetické uzavreté slučky tvorené inštalačnými štruktúrami steny- cez priechodky, prúdové transformátory atď., generujú vírivé prúdy a spôsobujú silné zahrievanie izolačných usmerňovačov.

Súčiastky suchého -typu (odlievaný -typ CT, VT, suchý{2}} transformátor) v niektorých uzavretých rozvádzačoch používajú nedostatočný prierez drôtu vinutia a zlú technológiu odlievania, čo ich robí náchylnými na prehriatie a poškodenie.

5.2 Protiopatrenia

Zlepšite odvod tepla inštaláciou prívodných a výfukových ventilátorov.

Počas výpadku prúdu skontrolujte kontaktný tlak pevných a pohyblivých kontaktov, v prípade potreby vymeňte opotrebované diely a unavené kontaktné pružiny.

Posilniť výskum technológie merania vnútornej teploty a aplikovať nové technológie ako naprbezdrôtové monitorovanie teplotyvyriešiť problémy s meraním teploty.