Análise e tratamento de falhas comuns no mecanismo de operação do disjuntor SF6
1. Princípio de funcionamento do mecanismo operacional do disjuntor SF6
O mecanismo de mola do disjuntor SF6 recebe esse nome porque seu meio de extinção de arco e o meio isolante da abertura de contato após a extinção do arco são ambos de alto vácuo. Possui as vantagens de tamanho pequeno, peso leve, adequado para operação frequente e extinção de arco sem necessidade de manutenção, sendo amplamente utilizado em redes de distribuição. Padrões técnicos para disjuntores a vácuo: Os disjuntores a vácuo foram vigorosamente desenvolvidos em meu país na última década e ainda estão em ascensão. Os produtos evoluíram de diversas variedades de ZN1 a ZN5 no passado para mais de dezenas de modelos e variedades atualmente, com corrente nominal de 5000 A e corrente de interrupção de 50 kA, e evoluíram para uma tensão de 35 kV.
Os disjuntores a vácuo são os principais dispositivos de comutação em sistemas de energia. A função dos disjuntores a vácuo em sistemas de energia é: quando o sistema de energia está operando normalmente, eles podem cortar e conectar as correntes de carga e sem carga de linhas e diversos equipamentos elétricos; quando ocorre uma falha no sistema de energia, os disjuntores a vácuo e a proteção por relé cooperam para cortar rapidamente a corrente de falha, evitando a expansão do escopo do acidente.
2. Principais componentes do disjuntor a vácuo
1. Suporte: Estrutura para instalação dos componentes funcionais do disjuntor.
2. Câmara de arco a vácuo: É o elemento de extinção de arco do disjuntor a vácuo.
3. Circuito condutor: Canal de corrente formado pela conexão da extremidade móvel e da extremidade estática da câmara de extinção de arco.
4. Mecanismo de transmissão: Realiza a operação de fechamento e abertura da câmara de extinção de arco.
5. Suporte de isolamento: O suporte de isolamento conecta os componentes funcionais para atender aos requisitos de isolamento do disjuntor.
6. Mecanismo de operação: É o dispositivo de acionamento de energia do disjuntor a vácuo. Os requisitos básicos do mecanismo de operação do disjuntor a vácuo são os seguintes: a. Deve haver potência de saída de fechamento suficiente; certifique-se de que o disjuntor a vácuo tenha a capacidade de fechar a corrente de falha de curto-circuito.
b. As características de saída do mecanismo devem corresponder o máximo possível às características da força de reação do disjuntor a vácuo.
c. O interruptor de vácuo tem estabilidade dinâmica suficiente.
d. Deve garantir que possa abrir normalmente com tensão de abertura de 65%~12, e não possa abrir com tensão operacional nominal de 30%.
e. O mecanismo de operação deve ter a função de disparo livre.
f. Possui função de operação elétrica ou manual.
III. Análise de falhas comuns e experiência de manuseio de disjuntores a vácuo
1. O grau de vácuo da bolha de vácuo do disjuntor a vácuo é reduzido
O disjuntor a vácuo interrompe a corrente e extingue o arco na bolha de vácuo. Como o próprio disjuntor a vácuo não possui um dispositivo para monitorar qualitativa e quantitativamente as características do grau de vácuo, o grau de vácuo é reduzido, a falha não é fácil de ser encontrada e seu perigo é muito maior do que outras falhas óbvias. As principais razões para a redução do grau de vácuo são: há problemas com o material ou processo de fabricação do tubo corrugado na bolha de vácuo, e pontos de vazamento aparecem após múltiplas operações; há problemas com o material ou processo de fabricação da bolha de vácuo, e há pequenos pontos de vazamento na própria bolha de vácuo; quando o disjuntor a vácuo dividido é operado, a distância da biela operacional é relativamente grande, o que afeta diretamente a sincronização, o salto, o sobrecurso e outras características do disjuntor a vácuo, e a velocidade de redução do grau de vácuo é acelerada. A redução do grau de vácuo afetará seriamente a capacidade e a vida útil do disjuntor a vácuo de interromper a corrente. Quando o grau de vácuo é relativamente baixo, também causará a explosão do disjuntor a vácuo. Portanto, ao realizar a manutenção regular do disjuntor a vácuo, é necessário usar um testador de vácuo para conduzir testes qualitativos do grau de vácuo na bolha de vácuo para garantir que a bolha de vácuo tenha um certo grau de vácuo; quando o grau de vácuo for reduzido, a bolha de vácuo deve ser substituída, e testes de deslocamento, sincronização, salto e outras características devem ser feitos.
2. Falha de fechamento do disjuntor a vácuo
Existem quatro razões para o disjuntor a vácuo se recusar a fechar: falha na linha; operação inadequada; operação, problema de fornecimento de energia de fechamento ou falha do circuito secundário elétrico; falha mecânica do mecanismo de transmissão do corpo do disjuntor e do mecanismo operacional. Para lidar com a falha do disjuntor em fechar, é necessário ser bom em distinguir o escopo da falha. Primeiro, determine se o disjuntor está fechado na linha pré-falha para causar o disparo. Pode ser julgado pela existência de uma corrente de curto-circuito durante a operação de fechamento, se o impacto da indicação do medidor oscila, se a iluminação diminui repentinamente e se a indicação do medidor de voltagem cai repentinamente. Se for determinado que a linha está com defeito, isole a área de falha antes de desmontar o disjuntor. Para determinar se é uma operação inadequada, verifique se o fusível de fechamento está instalado, se a chave de controle é reiniciada muito rapidamente ou não está no lugar e se a chave de transferência está na posição correta. Verifique se a tensão de alimentação do mecanismo de fechamento está muito alta ou muito baixa, se o fusível do mecanismo de fechamento está queimado ou com mau contato, se a chave de controle e os contatos auxiliares estão com mau contato e se o circuito está rompido ou com fiação incorreta. Verifique se o mecanismo de operação está travado e se os contatos auxiliares e o mecanismo estão ajustados incorretamente. Geralmente, isso é causado por uma folga não qualificada entre as peças de conexão do mecanismo de operação, sendo necessário verificar e substituir peças novas e qualificadas de alta dureza.
3. Falha do disjuntor de vácuo
De acordo com as diferentes causas da falha, ela pode ser dividida em: operação remota de controle remoto do disjuntor a vácuo, mas o disjuntor a vácuo não pode ser desconectado. Os motivos são: desconexão do circuito de operação de abertura; desconexão da bobina de abertura; redução da tensão de alimentação operacional; curto-circuito da bobina de abertura, capacidade de abertura reduzida; deformação da haste superior de abertura e travamento durante a abertura. Se a falha de abertura ocorrer durante um acidente, isso levará à expansão do acidente. Portanto, se o operador verificar que a luz indicadora de abertura e fechamento não está acesa, ele deve verificar imediatamente se o circuito de abertura e fechamento está quebrado; o pessoal de manutenção deve prestar atenção à medição da resistência da bobina de abertura e verificar se a haste superior de abertura está deformada durante a manutenção de queda de energia; se o material da haste superior de abertura for cobre, ele deve ser substituído por aço; testes de abertura e fechamento de baixa tensão devem ser realizados para garantir o desempenho confiável do disjuntor a vácuo.
4. Falha do circuito de armazenamento de energia de fechamento do mecanismo de operação da mola do disjuntor a vácuo
Os fenômenos de falha do circuito de armazenamento de energia de fechamento do mecanismo operacional de mola incluem: a operação de abertura não pode ser realizada após o fechamento; o motor de armazenamento de energia não para de funcionar, etc. Os principais motivos são que a posição de instalação do interruptor de deslocamento está muito alta ou muito baixa e se o interruptor de deslocamento está danificado. Se o armazenamento de energia de fechamento não estiver no lugar, se ocorrer um acidente na linha e o disjuntor a vácuo se recusar a abrir, isso fará com que o acidente salte e expanda o escopo do acidente; se o motor de armazenamento de energia estiver danificado, o disjuntor a vácuo não poderá ser aberto e fechado. Quando o operador estiver operando a reversão, ele deve prestar atenção à luz indicadora de armazenamento de energia de fechamento para avaliar a situação do armazenamento de energia de fechamento. Se a falha acima ocorrer, a posição do interruptor de deslocamento deve ser ajustada para cortar com precisão a energia do motor ou substituir o interruptor de deslocamento danificado. Após a conclusão do trabalho de manutenção, a equipe de manutenção deve realizar duas operações de abertura e fechamento no local para determinar se o disjuntor a vácuo está em boas condições.
5. A abertura e o fechamento do disjuntor a vácuo são diferentes em fase e o valor do salto é grande
Esta falha é uma falha oculta e os dados relevantes só podem ser obtidos por meio da medição do testador de características. As razões para esta falha são: as propriedades mecânicas do corpo do disjuntor a vácuo são ruins. Após várias operações, devido a razões mecânicas, as fases são diferentes e o valor de salto é grande; o disjuntor dividido tem uma grande distância entre as hastes de operação e, quando a força de abertura é transmitida ao contato, há um desvio entre as fases, resultando em fases diferentes e grandes valores de salto. Se as fases forem diferentes ou o valor de salto for muito grande, isso afetará seriamente a capacidade de corrente de interrupção do disjuntor a vácuo e afetará a vida útil do disjuntor a vácuo. Como existem muitas falhas ocultas no disjuntor a vácuo dividido, um disjuntor a vácuo integrado deve ser usado ao substituir o disjuntor a vácuo; durante o trabalho de manutenção regular, o testador de características deve ser usado para realizar testes de características relevantes para detectar problemas a tempo. Por meio da análise de falhas comuns de disjuntores a vácuo e do resumo da experiência de tratamento, podemos orientar melhor as usinas de energia na operação, manutenção e revisão de disjuntores a vácuo, além de garantir a operação segura e confiável dos disjuntores a vácuo.
6. Outras falhas
Após o mecanismo do disjuntor armazenar energia, o motor de armazenamento de energia não para. Neste momento, a posição de instalação da chave de deslocamento deve ser ajustada de modo que o contato normalmente fechado da chave de deslocamento possa ser aberto quando o balancim estiver em uma posição alta; a resistência CC do disjuntor aumenta. Neste momento, é necessário ajustar a distância de abertura do contato da câmara de extinção de arco e o sobrecurso; o tempo de salto de fechamento do disjuntor aumenta. A pressão inicial da mola de contato pode ser aumentada apropriadamente ou a mola de contato pode ser substituída; se a folga entre o braço da manivela e o pino do eixo exceder 0,3 mm, o braço da manivela e o pino do eixo podem ser substituídos; ajuste o mecanismo de transmissão e use as características do mecanismo com uma pequena relação de transmissão quando o mecanismo exceder o ponto morto do braço ativo na posição de fechamento; ajuste o mecanismo na direção próxima ao ponto morto para reduzir o salto de fechamento do contato; a superfície do TC da caixa intermediária do disjuntor descarrega para o suporte; a câmara de extinção de arco do disjuntor não pode ser desconectada. Geralmente é causado pela diminuição do grau de vácuo da câmara de extinção de arco, pela diminuição do isolamento na câmara de extinção de arco e pela tensão de resistência não qualificada.
IV. Resumo
Como uma nova geração de aparelhagens avançadas, os disjuntores a vácuo estão gradualmente se tornando amplamente utilizados. No entanto, com o aumento de sua aplicação, a taxa de defeitos e falhas está inevitavelmente aumentando. Atualmente, existem muitos tipos de falhas em disjuntores a vácuo. Além de algumas falhas comuns analisadas neste artigo, alguns novos problemas ainda podem ocorrer no uso diário. Para garantir que o disjuntor a vácuo funcione de forma confiável, a equipe de operação deve intensificar a inspeção e a manutenção diária, relatando e solucionando os problemas em tempo hábil. A equipe de manutenção deve implementar rigorosamente os testes elétricos preventivos, seguir rigorosamente os requisitos regulamentares, garantir a qualidade da manutenção, melhorar o nível de saúde dos equipamentos e evitar acidentes.
