Foutanalyse en tegenmaatregelen van schakelapparatuur

Wat is schakelmateriaal?

Schakelapparatuur is een samenstel dat bestaat uit een of meer laag-schakelapparaten met bijbehorende besturings-, meet-, signalerings-, beschermings-, regel- en andere apparatuur. Alle interne elektrische en mechanische verbindingen zijn door de fabrikant voltooid en zijn volledig geassembleerd met structurele componenten tot een geïntegreerde eenheid.

Hoofdfuncties van schakelapparatuur

Tijdens de processen van energieopwekking, transmissie, distributie en energieconversie in het energiesysteem wordt schakelapparatuur gebruikt voor het schakelen, besturen en beschermen van elektrische apparatuur.

Interne componenten van schakelapparatuur

Schakelapparatuur bestaat voornamelijk uit stroomonderbrekers, scheiders, belastingsschakelaars, bedieningsmechanismen, instrumenttransformatoren en verschillende beveiligingsapparaten.

12 ~ 40,5 kV-schakelapparatuur is de meest gebruikte primaire onderstationapparatuur in elektriciteitsnetsystemen. De afgelopen jaren hebben frequente ongelukken met schakelapparatuur geleid tot economische verliezen, slachtoffers en andere negatieve sociale gevolgen.

De risico's op ongelukken en inherente defecten zijn voornamelijk geconcentreerd in aspecten zoals de configuratie van de bedrading, het vermogen om de vlamboog intern te ontladen, de interne isolatie, oververhitting en de beveiliging tegen-fouten. Door het formuleren van gerichte tegenmaatregelen is het aantal ongevallen in schakelapparatuur en ringhoofdeenheden sterk verminderd en is de betrouwbaarheid van de werking van het elektriciteitsnet gestaag verbeterd.

 

1. Verborgen gevaren in de bedradingsconfiguratie

1.1 Soorten verborgen gevaren

1.1.1 Directe aansluiting van overspanningsafleiders op rails in tv-kasten

Volgens de eisen van typische ontwerpspecificaties moeten overspanningsafleiders in tv-kasten via isolerende steekwagens op rails worden aangesloten. Vanwege de uiteenlopende compartimentindelingen en bedradingsconfiguraties in tv-kasten zijn overspanningsafleiders in sommige tv-kasten echter niet via isolerende steekwagens op stroomrails aangesloten. Bij het uitvoeren van onderhoud aan de tv wordt de isolerende steekwagen teruggetrokken, maar de overspanningsafleider blijft bekrachtigd, wat een risico op elektrische schokken met zich meebrengt voor personeel dat het compartiment binnengaat voor werk. De belangrijkste bedradingsconfiguraties van overspanningsafleiders in tv-kasten worden weergegeven in de volgende afbeeldingen:

 

⑴. Bedradingsmethode 1: De overspanningsafleider en tv in de tv-kast worden in het achtercompartiment geïnstalleerd, de zekering wordt op de trolley geïnstalleerd, de overspanningsafleider wordt rechtstreeks op de stroomrail aangesloten en de tv wordt via de isolatiewagen op de stroomrail aangesloten.
⑵. Bedradingsmethode 2: De overspanningsafleider in de tv-kast wordt geïnstalleerd in het railcompartiment, rechtstreeks aangesloten op de rail, en de tv en zekering worden op de trolley geïnstalleerd.
⑶. Bedradingsmethode 3: De overspanningsafleider in de tv-kast wordt afzonderlijk geïnstalleerd in het achterste compartiment of het onderste compartiment aan de voorkant, rechtstreeks aangesloten op de stroomrail, en de tv en de zekering worden op de trolley geïnstalleerd.
⑷. Bedradingsmethode 4: De tv en de zekering worden geïnstalleerd in het compartiment van de vaste kast uit de XGN-serie, en de overspanningsafleider wordt afzonderlijk geïnstalleerd in een ander compartiment, rechtstreeks aangesloten op de rail.
⑸. Bedradingsmethode 5: De overspanningsafleider, tv en zekering zijn allemaal in het achtercompartiment geïnstalleerd, de overspanningsafleider is rechtstreeks op de stroomrail aangesloten en de tv is via de isolatiewagen op de stroomrail aangesloten.
⑹. Bedradingsmethode 6: De overspanningsafleider, zekering en tv worden op dezelfde trolley geïnstalleerd en de overspanningsafleider wordt na de zekering aangesloten. Deze bedradingsmethode is onjuist. Zodra de zekering tijdens bedrijf doorbrandt, verliest de apparatuur de bescherming van de overspanningsafleider.

 

1.1.2 Het onderste compartiment en het achterste compartiment van de schakelapparatuur zijn niet volledig geïsoleerd

Sommige schakelapparatuur uit de KYN-serie, waaronder hoofdtransformator-inkomende lijnschakelaars, railkoppelingsschakelaars, voedingsschakelapparatuur, enz., hebben geen volledige isolatie bereikt tussen het onderste compartiment en het achterste compartiment. Personeel dat het onderste compartiment betreedt, kan per ongeluk onderdelen onder spanning aanraken, zoals rails of kabelkoppen, wat kan leiden tot een elektrische schok. Het verborgen gevaar van de onvolledige isolatie tussen het onderste compartiment en het achterste compartiment van de schakelapparatuur is weergegeven in de figuur.

1.2 Tegenmaatregelen

Voer een reconstructie van de primaire bedrading uit op schakelapparatuur met potentiële gevaren in de bedradingsconfiguratie. Het schematische diagram van de reconstructie van de bedrading van de schakelapparatuur wordt weergegeven in de afbeelding:

1.2.1 Technisch retrofitplan voor bedradingsmethoden voor overspanningsafleiders in tv-kasten

⑴.Voor bedradingsmethode 1: Verwijder de overspanningsafleider in het compartiment, laat de tv-bedradingsmethode ongewijzigd, dicht het originele muurdoorvoergat in het railcompartiment af, plaats de overspanningsafleider op de trolley en monteer deze in een zekering-overspanningsafleiderwagen, en sluit de overspanningsafleider parallel aan met de zekering en het tv-circuit.
⑵.Voor bedradingsmethode 2: Verwijder de overspanningsafleider in het railcompartiment, verplaats de overspanningsafleider naar de trolley en monteer deze in een trolley die wordt gedeeld door de zekering en overspanningsafleider, voeg een onderste montageplaat voor de contactdoos, een schot voor de contactdoos en een spanningsvoerend deurmechanisme toe, installeer de tv in het achtercompartiment en sluit deze via een kabel aan op het onderste contact van de isolatietrolley. Dit plan kan worden geïmplementeerd op de originele trolley, of overweeg om deze te vervangen door een nieuwe trolley.
⑶.Voor bedradingsmethode 3: Verwijder de overspanningsafleider in het oorspronkelijke compartiment, verplaats de overspanningsafleider naar de trolley en monteer deze in een trolley die wordt gedeeld door de zekering en overspanningsafleider, dicht het originele muurdoorvoergat in het railcompartiment af, voeg een onderste montageplaat van de contactdoos, een contactdoosschot en een spanningsdeurmechanisme voor de trolley toe, installeer de tv in het achtercompartiment en sluit deze via een voedingsdraad aan op het onderste contact. Dit plan kan worden geïmplementeerd op de originele trolley, of overweeg om deze te vervangen door een nieuwe trolley.
⑷.Voor bedradingsmethode 4: Verwijder de overspanningsafleider in andere compartimenten, verplaats de overspanningsafleider naar het compartiment van de zekering en de tv, sluit hem aan nadat de scheidingsschakelaar is onderbroken en sluit hem parallel aan met de zekering en het tv-circuit.
⑸.Voor bedradingsmethode 5: Houd de installatieposities van de overspanningsafleider en de tv ongewijzigd, sluit de originele draad van de overspanningsafleider rechtstreeks aan op het onderste contact van de isolatiewagen en dicht het originele muurdoorvoergat in het railcompartiment af.
⑹.Voor bedradingsmethode 6: Deze bedradingsopstelling is onjuist. Zodra de zekering tijdens bedrijf doorbrandt, verliest de apparatuur de bescherming van de overspanningsafleider. Verwijder de overspanningsafleider en zekering uit de originele trolley, wijzig de positie van de bedrading om de overspanningsafleider stroomopwaarts van de zekering aan te sluiten, en sluit deze parallel aan op de zekering en het tv-circuit.

1.2.2 Preventieve maatregelen voor onvolledige isolatie tussen de onderste en achterste kasten van schakelapparatuur

Aangezien de productstructuur van dergelijke schakelapparatuur definitief is, zal het installeren van scheidingsplaten tijdens de reconstructie hun interne structuur en ruimtelijke verdeling veranderen, waardoor het onmogelijk wordt om de interne beschermingsprestaties te garanderen. Voordat de kast wordt betreden voor gebruik, moet daarom worden bevestigd dat de 10 kV-zijde van de hoofdtransformator en de stroomonderbreker van de hoofdtransformator in de onderhoudsstatus zijn geschakeld voordat er werkzaamheden kunnen worden uitgevoerd.

2. Interne isolatieproblemen

2.1 Soorten verborgen gevaren

Omdat de omvang van schakelapparatuur de afgelopen jaren voortdurend is afgenomen, zijn er meer defecten en storingen opgetreden die verband houden met de interne isolatieprestaties. De belangrijkste manifestaties zijn:

● Onvoldoende kruipweg en luchtvrijheid. Vooral bij uittrekbare schakelapparatuur hebben veel fabrikanten de fase-naar-fase en fase-naar-aarde-afstanden van in de kasten geïnstalleerde stroomonderbrekers en isolatiepluggen aanzienlijk verkleind om de kastgrootte te verkleinen, zonder effectieve maatregelen te nemen om de isolatiesterkte te garanderen.

● Slechte montagetechniek. Hoewel individuele componenten in de schakelinstallatie de weerstandsspanningstest kunnen doorstaan, kan de geassembleerde schakelinstallatie als geheel niet slagen vanwege de slechte montagekwaliteit.

● Onvoldoende contactcapaciteit of slecht contact. Dit veroorzaakt lokale temperatuurstijging en verminderde isolatieprestaties, wat leidt tot fase-naar-grond of fase-naar-fase flashover.

● Condensatie. De ingebouwde-verwarming is gevoelig voor beschadiging en defecten, wat resulteert in condensatie in de schakelapparatuur en verminderde isolatieprestaties.

● Slechte isolatieprestaties van hulpcomponenten. Sommige fabrikanten gebruiken accessoires met een laag isolatieniveau om de kosten te verlagen, waardoor de algehele isolatieprestaties van de schakelapparatuur afnemen.

2.2 Tegenmaatregelen

Streef niet blindelings naar de miniaturisering van schakelapparatuur. Selecteer geschikte schakelapparatuur op basis van technische omstandigheden, onderstationindeling, bediening, onderhoud en revisie van apparatuur.

● Houd bij apparatuur die lucht of lucht/isolatiematerialen als isolatiemedium gebruikt rekening met de dikte van de isolatiematerialen, de ontwerpveldsterkte en veroudering. Verplicht fabrikanten om condensatietests uit te voeren in overeenstemming met de normen.

● Voor wand-doorvoerbussen, mechanische kleppen, railbochten en andere onderdelen in schakelapparatuur en ringhoofdeenheden waarbij de isolatieafstand bij vrije lucht kleiner is dan125 mm (12 kV)En300 mm (40,5 kV)Breng isolatiemantels aan op de geleiders.

● Voor gebieden met geconcentreerde elektrische veldsterkte, zoals inkomende/uitgaande bussen, mechanische kleppen en railbochten, dient u maatregelen te nemen zoals afschuinen en polijsten om vervorming van het elektrische veld te voorkomen.

SpuitenRTV-isolerende coatingop isolerende dragers zoals railisolatoren die niet kunnen voldoen aan de eisen tegen-vervuiling, om de bedrijfsomstandigheden van oude apparatuur te verbeteren.

3. Onvolledige vergrendeling-misbruik

3.1 Soorten verborgen gevaren

De meeste schakelapparatuur is uitgerust met vergrendelingen tegen-misbruik, maar hun volledigheid en afdwingbaarheid voldoen niet aan de vereisten.

De bovenste kastdeur aan de achterkant van sommige gepantserde schakelapparatuur kan worden geopend zonder vergrendeling tegen-misbediening of dubbele isolatieschotten. Onder spanning staande delen kunnen na het openen direct worden aangeraakt, en er worden gewone binnenzeskantschroeven gebruikt, wat leidt tot risico's op elektrische schokken als gevolg van ongeoorloofde toegang.

Sommige schakelapparatuur (hoofdtransformator, busverbinding, tv, stationstransformator, enz.) zonder aardingsschakelaars hebben onderste kastdeuren aan de achterkant die niet mechanisch zijn vergrendeld met aardingsschakelaars. De deur kan direct worden geopend door de schroeven te verwijderen, en het sluiten van de krachtoverbrenging is mogelijk met de deur open, waardoor het risico op een elektrische schok ontstaat.

De bovenste en onderste delen van de achterkastdeur van sommige schakelapparatuur (bijv. KYN28) kunnen niet afzonderlijk worden vergrendeld. Wanneer de uitgaande aardingsschakelaar gesloten is, kunnen zowel de onderste als de bovenste kastdeuren aan de achterkant worden geopend, waardoor gevaar voor elektrische schokken ontstaat.

Nadat de uitrijwagen- is teruggetrokken, kan het isolatie-isolatieschot gemakkelijk omhoog worden geduwd zonder- vergrendeling tegen verkeerde bediening, waardoor onderdelen onder spanning komen te liggen en er risico's op elektrische schokken ontstaan.

3.2 Tegenmaatregelen

Installeer mechanische hangsloten en microcomputer-anti-misbruikprogrammasloten op hoog-schakelapparatuur waarvan de bovenste kastdeuren aan de achterkant kunnen worden geopend om rechtstreeks toegang te krijgen tot onderdelen die onder spanning staan.

Voeg vergrendelingen toe tussen aardingsschakelaars en kastdeuren aan de achterkant, en live-display-apparaten om de werking van aardingsschakelaars op GG1A, XGN en andere schakelapparatuur te vergrendelen.

Controleer regelmatig de betrouwbaarheid van apparaten tegen-misbruik. Inspecteer de mechanische vergrendelingen tussen uitrijwagens-en aardingsschakelaars, scheiders en aardingsschakelaars tijdens stroomuitval.

4. Onvoldoende interne boogontladingscapaciteit

4.1 Soorten verborgen gevaren

Interne boogfouten kunnen optreden in metalen-omsloten schakelapparatuur als gevolg van inherente defecten, verslechterde isolatie onder zware bedrijfsomstandigheden of verkeerde bediening. De boog die wordt gegenereerd door kortsluiting heeft een hoge temperatuur en een grote energie. Aangedreven door elektrodynamische en thermische krachten beweegt de boog snel in de kast en vergroot het bereik van de fout. Isolatiematerialen vergassen, metalen smelten en de interne temperatuur en druk stijgen scherp. Zonder gekwalificeerde drukontlastingskanalen kan een enorme druk scheidingswanden, deuren, scharnieren en observatievensters vervormen of doen scheuren. Gas met een hoge- temperatuur dat uit de kast wordt uitgestoten, kan ernstige brandwonden of zelfs dodelijk letsel veroorzaken bij bedienings- en onderhoudspersoneel in de buurt. De huidige -serviceapparatuur kent problemen zoals het ontbreken van een drukontlastingskanaal, een onredelijke indeling, een niet-getest vermogen om de interne vlamboog vrij te geven en een lakse testbeoordeling.

4.2 Tegenmaatregelen

Selectie: De prestaties van de interne foutboog moeten zijnIAC-klasse, toegestane duur Groter dan of gelijk aan0.5s, teststroom gelijk aan de nominale korte-duurstroom. Voor producten met een nominale kortsluitstroom van meer dan 31,5 kA kan een interne foutboogtest worden uitgevoerd bij 31,5 kA.

Wederopbouw: Installeer of wijzig drukontlastingskanalen en verifieer de prestaties van de interne boog in strikte overeenstemming met de typetestnormen.

Bescherming: Verkort op passende wijze de beveiligingscoördinatietijdmarge van de hoofdtransformatorsecties om de duur van boogschade te verkorten.

5. Verwarmingsdefecten

5.1 Soorten verborgen gevaren

Slecht contact bij circuitaansluitingen verhoogt de contactweerstand en veroorzaakt ernstige verhitting (bijvoorbeeld slecht contact van isolerende contacten).

Een onredelijk ventilatieontwerp van metalen gepantserde kasten resulteert in slechte luchtconvectie en warmteafvoer, wat leidt tot frequente interne verwarming.

Elektromagnetische gesloten lussen gevormd door installatiestructuren van muren-via doorvoeren, stroomtransformatoren, enz., genereren wervelstromen en veroorzaken ernstige verhitting van isolatieschotten.

Droge- componenten (gegoten- type CT, VT, droge- transformator) in sommige gesloten schakelapparatuur gebruiken onvoldoende wikkeldraaddikte en slechte giettechnologie, waardoor ze gevoelig zijn voor oververhitting en schade.

5.2 Tegenmaatregelen

Verbeter de warmteafvoer door toevoer- en afvoerventilatoren te installeren.

Inspecteer de contactdruk van vaste en bewegende contacten tijdens stroomuitval, vervang indien nodig versleten onderdelen en vermoeide contactveren.

Versterk het onderzoek naar de technologie voor interne temperatuurmeting en pas nieuwe technologieën toe zoalsdraadloze temperatuurbewakingom problemen met temperatuurmetingen op te lossen.