Anàlisi de fallades i contramesures dels aparells de commutació

Què és un quadre de distribució?

Els aparells de commutació consisteixen en un o més aparells de commutació de baixa tensió i els equips de control, mesura, senyalització, protecció, regulació i altres equips relacionats, i el fabricant és responsable de totes les connexions elèctriques i mecàniques internes, un conjunt complet de components estructurals junts. La funció principal del gabinet de commutació és obrir i tancar, controlar i protegir els equips elèctrics en el procés de generació, transmissió, distribució i conversió d'energia elèctrica. Els components del gabinet de commutació inclouen principalment interruptor automàtic, interruptor de desconnexió, interruptor de càrrega, mecanisme d'accionament, inductor mutu i diversos dispositius de protecció.

Anàlisi de fallades i contramesures dels aparells de commutació
Els equips de commutació de 12 ~ 40.5 kV són el nombre més gran d'equips de subestació del sistema de la xarxa elèctrica. En els darrers anys, els accidents en els quadres de commutació s'han produït amb freqüència, cosa que ha provocat pèrdues econòmiques, víctimes mortals i altres impactes socials negatius.
El perill ocult d'accidents i defectes inherents se centren principalment en el mode de cablejat, la capacitat d'alliberament d'arc intern, l'aïllament intern, la calor i l'anti-bloqueig, etc. Mitjançant la formulació de contramesures específiques, el nombre d'accidents d'armaris de xarxa d'anell i d'aparells de commutació es redueix considerablement i la fiabilitat del funcionament de la xarxa elèctrica millora constantment.

1. Problema ocult en el mode de cablejat
1.1. Tipus de perill ocult
1.1.1 El descarregador del moble de televisió està connectat directament al bus
Segons els requisits típics d'especificació de disseny, el parallamps de l'armari de TV ha de ser aprovat per la barra de connexió del carretó manual, la disposició de la posició del bastidor del televisor, el mode de connexió i altres factors. Alguns parallamps de TV han de connectar-se al bus mitjançant un carretó manual d'aïllament. Quan el televisor està reparat, si el carretó manual d'aïllament està allunyat, el parallamps encara està carregat. El personal d'operació del magatzem corre el risc de descàrrega elèctrica. El parallamps del moble del televisor té principalment les formes de cablejat següents, tal com es mostra a la Figura 2:

El mode de connexió de l'aparellatge està ocult

1, mode de cablejat u: parallamps del gabinet de TV i TV instal·lats al magatzem posterior, fusible instal·lat al cotxe, parallamps connectat directament amb el bus, TV a través de la mà d'aïllament i bus connectat;
2, mode de cablejat dos: parallamps del gabinet de TV instal·lat a la sala d'autobusos, connectat directament amb l'autobús, el televisor i el fusible instal·lats al cotxe;
3, mode de cablejat tres: parallamps del gabinet de TV instal·lat per separat al magatzem posterior o al magatzem frontal, connectat directament amb el bus, el televisor i el fusible instal·lats al cotxe.
4, mode de cablejat quatre: TV i fusible instal·lats al compartiment de l'armari fix de la sèrie XGN, para-distors instal·lats per separat en un altre compartiment, connectats directament amb el bus;
5, mode de cablejat cinc: el parallamps, el televisor i el fusible estan instal·lats al magatzem posterior, el parallamps està connectat directament amb el bus, el televisor està connectat amb el bus a través del cotxe manual d'aïllament;
6, mode de cablejat sis: el parallamps, el fusible i el televisor s'instal·len al mateix cotxe manual, el parallamps es connecta al fusible després de l'etapa.
Aquesta disposició pertany al cablejat incorrecte, un cop el fusible es trenqui en funcionament, l'equip perdrà la protecció del descarregador.

1.1.2 El gabinet inferior del gabinet de distribució no està completament aïllat del gabinet posterior
Els armaris inferiors i posteriors d'alguns armaris de commutació de la sèrie KYN, com ara els armaris de commutació en línia del transformador principal, els armaris de commutació d'acoblament femella i els armaris de commutació d'alimentació, no estan completament aïllats. Quan el personal entra als armaris inferiors, pot tocar accidentalment el bus o la part activa del capçal del cable, cosa que pot provocar una descàrrega elèctrica.
El perill ocult no està aïllat entre l'armari inferior i l'armari posterior de l'armari de distribució, tal com es mostra a la Figura 3:

Figura 3 No hi ha cap perill ocult aïllat entre l'armari inferior i l'armari posterior de l'armari de distribució.

1.2, contramesures
El gabinet de distribució amb mode de cablejat ocult s'ha de reformar una vegada.
El diagrama esquemàtic de la transformació del mode de cablejat del gabinet de distribució es mostra a la Figura 5:

FIG. 5 Diagrama esquemàtic de la transformació del mode de cablejat de l'aparellatge

1.2.1 Esquema de reforma tècnica per al mode de cablejat del parallamps en un armari de TV
1, per al mode de cablejat u, traieu el parallamps del compartiment, el mode de cablejat del televisor no canvia, la sala de bus original a través del forat de la paret està bloquejada, el parallamps es converteix en un cotxe manual de parallamps al cotxe manual i el parallamps està en paral·lel amb el fusible i el circuit del televisor.
2. Per al mode de cablejat dos, traieu el parallamps del compartiment del bus, moveu el parallamps al cotxe mòbil i torneu-lo a col·locar en un fusible i un parallamps, afegiu la placa d'instal·lació de la caixa de contactes inferior, el deflector de la caixa de contactes i el mecanisme de la vàlvula, instal·leu el televisor al compartiment posterior i connecteu-lo al contacte inferior del cotxe manual d'aïllament a través del cable.
Aquest esquema es pot implementar al cotxe de mà original, però també es pot considerar la possibilitat de substituir el cotxe de mà nou.
3. Per al mode de cablejat tres, traieu el parallamps del compartiment original, moveu el parallamps al cotxe mòbil i torneu-lo a col·locar en un fusible i un parallamps, tanqueu el forat de la paret de la sala de bus original, afegiu la placa d'instal·lació de la caixa de contactes inferior del cotxe manual, el deflector de la caixa de contactes i el mecanisme de la vàlvula, instal·leu el televisor al compartiment posterior i connecteu-lo al contacte inferior a través del cable principal.
Aquest esquema es pot implementar al cotxe de mà original, però també es pot considerar la possibilitat de substituir el cotxe de mà nou.

4. Per al mode de cablejat quatre, traieu el descarregador d'altres parts del compartiment, moveu-lo al compartiment de fusibles i de TV, connecteu-lo a l'interruptor de desconnexió i connecteu-lo en paral·lel amb el fusible i el circuit de TV.
5, per al mode de cablejat cinc, parallamps, la posició d'instal·lació del televisor no canvia, el cable original del parallamps es connecta directament al contacte manual d'aïllament del cotxe, la sala de bus original a través del forat de la paret.
6. Per al mode de connexió 6, el mode de disseny pertany a la connexió incorrecta. Un cop el fusible s'hagi fusionat durant el funcionament, l'equip perdrà la protecció del descarregador.
Traieu el parallamps i el fusible del cotxe manual original, canvieu la posició del cablejat, connecteu el parallamps a la part superior del fusible i en paral·lel amb el fusible i el circuit de televisió.

1.2.2 Precaucions per a l'aïllament incomplet entre l'armari inferior i l'armari posterior de l'armari de distribució
Com que aquest tipus d'estructura de producte d'armari de distribució és fixa, si la placa de partició s'instal·la a la transformació, la forma de l'estructura interna i la distribució de l'espai es veuran alterades, i no es pot garantir el rendiment de protecció interna del producte. Per tant, cal confirmar el manteniment del costat del transformador principal de 10 kV i el manteniment de l'interruptor principal del transformador abans de poder dur a terme el treball.

2. Capacitat insuficient d'alliberament d'arc intern
2.1 Tipus de perills ocults
En el funcionament real, el gabinet de commutació tancat metàl·lic té defectes, juntament amb les males condicions de funcionament causades pel deteriorament del rendiment de l'aïllament o el mal funcionament i altres motius, provocaran una falla d'arc intern.
L'arc generat per un curtcircuit té una temperatura i una energia elevades. L'arc en si mateix és un gas de plasma molt lleuger. Sota l'acció de l'energia elèctrica i el gas calent, l'arc es mourà a gran velocitat dins del gabinet i provocarà una ràpida expansió del rang de falla.
En aquest cas, la gasificació, els materials d'aïllament, la fusió del metall, la temperatura interna del gabinet de commutació i la pujada de pressió, no estan dissenyats o instal·lats amb un canal d'alliberament de pressió qualificat, una pressió elevada farà que el gabinet es posi en la posició d'una altra placa, tauló de la porta, frontisses, finestra, deformació greu i fractura. L'arc produït per l'aire d'alta temperatura del gabinet es posi en la posició d'una altra persona, cosa que pot causar cremades greus al personal de manteniment i funcionament de l'equip.
Fins i tot posant en perill la vida.
Actualment, hi ha alguns problemes com ara que no s'ha configurat cap canal d'alleujament de pressió, que s'ha configurat un canal d'alleujament de pressió no raonable, que la capacitat d'alliberament d'arc intern no s'ha provat ni verificat i que l'avaluació no és estricta durant la prova.

2.2, contramesures
[Selecció] El rendiment de l'arc de fallada interna del gabinet de distribució ha de ser del nivell IAC, la durada permesa de l'arc intern no ha de ser inferior a 0,5 s, el corrent de prova és el corrent admissible a curt termini.
Per a productes amb un corrent de curtcircuit nominal superior a 31,5 kA, es pot dur a terme una prova d'arc de fallada interna segons 31,5 kA.
[Modificació] Afegiu o canvieu el canal d'alleujament de pressió i realitzeu la prova d'arc intern i la verificació en estricta conformitat amb els requisits de la norma de prova de tipus.
[Protecció] Compressió adequada de la diferència de nivell de protecció del transformador principal, redueix el temps de fallada contínua de l'arc de falla.

3, problema d'aïllament intern
3.1 Tipus de perill ocult
En els darrers anys, el volum de productes d'armaris de distribució s'ha reduït, el rendiment d'aïllament dels defectes i les avaries de l'armari s'han incrementat.
Rendiment principal en: la distància de pujada i la distància d'aire no són suficients, especialment el gabinet manual, ara molts fabricants per escurçar la mida del gabinet, redueixen considerablement l'interruptor automàtic instal·lat al gabinet, el tap d'aïllament i la distància entre el terra, però no prenen mesures efectives per garantir la resistència de l'aïllament;
Procés de muntatge deficient, a causa de la mala qualitat del muntatge, un sol component del gabinet de distribució pot passar la prova de pressió, però tot el gabinet de distribució no pot passar després del muntatge;
La capacitat de contacte és insuficient o té un mal contacte, quan la capacitat de contacte és insuficient o té un mal contacte, l'augment de la temperatura local, la disminució del rendiment de l'aïllament, la causa a la flasticitat del terra o de la fase;
Fenomen de condensació, l'escalfador integrat és fàcil de danyar, no pot funcionar normalment, en el fenomen de condensació del gabinet de distribució, redueix el rendiment d'aïllament;
Mal rendiment d'aïllament dels accessoris de suport.
Per tal de reduir el cost, alguns fabricants adopten un nivell d'aïllament més baix dels accessoris de suport, cosa que redueix el rendiment general d'aïllament del gabinet de distribució.

3.2, contramesures
No hem de perseguir cegament la miniaturització dels quadres de distribució. Hem de comprar els quadres de distribució adequats segons la situació del projecte, la disposició de la subestació, el funcionament i el manteniment, la revisió dels equips i altres factors.
Per a equips que utilitzen aire o aire/material aïllant com a medi aïllant, s'ha de tenir en compte el gruix, la intensitat del camp de disseny i l'envelliment del material aïllant, i el fabricant ha de realitzar proves de condensació d'acord amb els requisits estàndard;
Per a peces com ara la funda de paret de l'armari de distribució i l'armari de xarxa circular, la vàlvula mecànica i la corba de la barra col·lectora, si la distància d'aïllament neta de l'aire és inferior a 125 mm (12 kV) i 300 mm (40,5 kV), el conductor ha d'estar equipat amb una funda aïllant.
Cal prendre mesures com ara el bisellatge i el poliment per evitar la distorsió del camp elèctric a les parts on es concentra la força del camp, com ara el casquet d'entrada i sortida, la vàlvula mecànica i la cantonada del bus.
La barra colectora de l'armari suporta alguns equips la distància d'aïllament dels quals no pot complir les condicions antiincrustants, com ara ampolles de porcellana. Ruixeu un recobriment d'aïllament RTV per millorar les condicions tècniques de funcionament dels equips antics.

4. Defecte febril
4.1 Tipus de perills ocults
El contacte del punt de connexió del bucle és deficient, la resistència del contacte augmenta, el problema de calefacció és prominent, com ara un contacte d'aïllament deficient del contacte;
El disseny de la ventilació del gabinet blindat metàl·lic no és raonable, l'aire no és convectiu, la capacitat de dissipació de calor és deficient i els problemes de calefacció del gabinet són més nombrosos;
La carcassa de paret, el transformador de corrent i altres estructures d'instal·lació formen un circuit tancat electromagnètic, cosa que provoca corrents de Foucault, cosa que fa que el fenomen d'escalfament del material del deflector d'aïllament sigui greu;
Equipament sec d'armari de commutació parcialment tancat (transformador de corrent de tipus fos, transformador de tensió de tipus fos, transformador de tipus sec) amb un diàmetre de filferro de bobinatge insuficient, control del procés de fosa no estricte i fàcil sobreescalfament.
4.2, contramesures
Enforteix la dissipació de calor del gabinet de distribució i instal·la un ventilador i un ventilador de tiratge induït;
En combinació amb una fallada de corrent, cal comprovar la pressió de contacte dels contactes dinàmics i estàtics i substituir-los si cal. Al mateix temps, cal substituir la molla de contacte de fatiga.
Augmentar la recerca sobre tecnologia de mesura de temperatura dins del gabinet i aplicar noves tecnologies com la mesura de temperatura sense fil per resoldre el difícil problema de la mesura de temperatura.

5, evitar que el bloqueig d'errors no sigui perfecte
5.1 Riscos potencials
La majoria dels armaris de distribució estan equipats amb un dispositiu de bloqueig antierror, però el seu bloqueig antierror complet i obligatori no compleix els requisits.
Una part del gabinet de commutació blindat de la porta posterior es pot obrir, sense bloqueig a prova d'errors, sense deflector de doble aïllament, s'obre després que les parts actives es puguin tocar directament, i els cargols són cargols hexagonals ordinaris, fàcil d'obrir la porta en un accident de descàrrega elèctrica del gabinet en directe;
Part del transformador principal, femella, TV, el transformador i altres interruptors sense interruptor de terra, després que la porta de l'armari següent i l'interruptor de terra no formin un bloqueig mecànic, es pot treure el cargol directament obert després de la porta, no tancada en el cas de la porta també es pot tancar l'alimentació, fàcil de fer que el personal de manteniment s'obri per error, introdueixi l'interval elèctric, accident de descàrrega personal;
Les parts superior i inferior de la porta posterior d'alguns armaris de commutació no es poden bloquejar independentment, i la porta superior es bloqueja amb la porta inferior.
Quan l'interruptor de connexió a terra de la presa de corrent està tancat, es retira el pany de la porta inferior de l'armari i també es pot obrir la porta posterior de l'armari, cosa que pot provocar fàcilment un accident per descàrrega elèctrica.
Com ara els interruptors KYN28;
Després d'arrossegar alguns carrets manuals de l'aparellatge, el bloc d'aïllament es pot empènyer fàcilment cap amunt. Si no s'evita el bloqueig accidental, el cos carregat queda exposat i el personal és propens a obrir el deflector de la vàlvula de contacte estàtic de l'interruptor per error, cosa que provocaria un accident per descàrrega elèctrica.

5.2, contramesures
Perquè la funció antierror del gabinet de distribució no sigui perfecta, ja que la part posterior de la porta del gabinet es pot obrir i obrir-la pot tocar directament les parts actives del gabinet de distribució d'alta tensió amb un cadenat mecànic instal·lat, configurar el bloqueig del programa antierror de l'ordinador;
Instal·leu un bloqueig entre l'interruptor de terra i la porta posterior de l'armari a l'armari de commutació, com ara GG1A i XGN, i instal·leu un dispositiu de visualització en directe per bloquejar el funcionament de l'interruptor de terra.
Comproveu regularment la fiabilitat del dispositiu antierror i comproveu el dispositiu de bloqueig mecànic entre el carretó manual i l'interruptor de terra, l'interruptor de desconnexió i l'interruptor de terra en cas de fallada de corrent.

6, la conclusió
Els equips de l'armari de distribució són un equip important de la subestació primària de la xarxa elèctrica. Per tal de garantir el seu funcionament estable, cal reforçar el control en tots els aspectes, com ara el disseny, el material, el procés, les proves, la selecció del tipus, el funcionament i el manteniment.
En estricta conformitat amb els requisits de disseny típics, combinats amb els estàndards nacionals i industrials, es presenten requisits tècnics de disseny, eliminant fonamentalment els perills ocults del cablejat;
D'acord amb les normes nacionals i industrials, així com les mesures antiaccidents, formuleu requisits estrictes per als documents de licitació d'equips, per evitar que productes no qualificats entrin al funcionament de la xarxa;
Enfortir la supervisió de la fabricació in situ, presenciar estrictament els punts clau de la producció i les proves de fàbrica i prohibir resoludament que els productes no qualificats surtin de la fàbrica;
Dur a terme activament la gestió de defectes del gabinet de distribució, reforçar la implementació de mesures antiaccidents;
Millorar la funció antierror del gabinet de distribució, reforçar la gestió del dispositiu de bloqueig antierror, instal·lar el dispositiu de visualització en directe i cooperar amb el sistema de "cinc prevencions" per garantir el bloqueig antierror complet i obligatori.