Felanalys och motåtgärder för ställverk

Vad är ett ställverk?

Ett ställverk består av ett eller flera lågspänningsställverk och tillhörande styr-, mät-, signal-, skydds-, regler- och annan utrustning, där tillverkaren ansvarar för alla interna elektriska och mekaniska anslutningar, en komplett sammansättning av strukturella komponenter. Huvudfunktionen hos ett ställverk är att öppna och stänga, styra och skydda elektrisk utrustning i processen för kraftgenerering, överföring, distribution och omvandling av elektrisk energi. Komponenterna i ställverket inkluderar huvudsakligen strömbrytare, frånskiljare, lastbrytare, manövermekanism, induktor och olika skyddsanordningar.

Felanalys och motåtgärder för ställverk
Ställverksutrustning på 12 ~ 40,5 kV är det största antalet transformatorstationer i elnätet. Under senare år har ställverksolyckor inträffat ofta, vilket har lett till ekonomiska förluster, dödsfall och andra negativa samhällspåverkan.
Den dolda faran för olyckor och inneboende defekter fokuserar främst på kopplingsläge, intern ljusbågsutlösningskapacitet, intern isolering, värme- och fellåsningsskydd etc. Genom formulering av riktade motåtgärder minskas antalet olyckor i ställverk och ringnätsskåp kraftigt, och tillförlitligheten i kraftnätets drift förbättras stadigt.

1. Dolda problem i kopplingsläge
1.1. Dold fara av typen
1.1.1 Avledaren i TV-skåpet är direkt ansluten till bussen
Enligt typiska konstruktionskrav måste TV-blinkskydd godkännas av olika typer av anslutningsmöjligheter för TV-blinkskydd, TV-rackets position och anslutningslägen. Vissa TV-blinkskydd ansluts till bussen via en isoleringshandvagn. När TV:n repareras, avlägsnas isoleringshandvagnen och åskskyddet fortfarande är laddat, vilket kan leda till risk för elektriska stötar för personalen i lagret. Blinkskyddet i TV-skåpet har huvudsakligen följande kopplingsformer, som visas i figur 2:

Ställverkets anslutningsläge är dolt

1, kopplingsläge ett: Åskskyddet i TV-skåpet och TV:n är installerade i bakre lagret, säkringen är installerad på korgen, åskskyddet är direkt anslutet till bussen, TV:n är ansluten via isoleringshanden och bussen;
2, kopplingsläge två: TV-skåpets blixtskydd installerat i bussrummet, direkt anslutet till bussen, TV och säkring installerad på korgen;
3, kopplingsläge tre: Åskskyddet i TV-skåpet installeras separat i det bakre lagret eller det främre lagret, direkt anslutet till bussen, TV:n och säkringen installerad på korgen.
4, kopplingsläge fyra: TV och säkring installerade i XGN-seriens fasta skåpfack, avledare installerad separat i ett annat fack, direkt ansluten till bussen;
5, kopplingsläge fem: blixtskydd, TV och säkring är installerade i det bakre lagret, blixtskyddet är direkt anslutet till bussen, TV är anslutet till bussen via isoleringshandvagnen;
6, kopplingsläge sex: blixtskydd, säkring och TV är installerade i samma handvagn, blixtskyddet är anslutet till säkringen efter steget.
Detta arrangemang tillhör felaktig ledningsdragning, när säkringen går sönder under drift förlorar utrustningen sitt skydd från avledaren.

1.1.2 Det nedre skåpet i kopplingsskåpet är inte helt isolerat från det bakre skåpet
De nedre och bakre skåpen på vissa kopplingsskåp i KYN-serien, såsom huvudtransformatorns inline-kopplingsskåp, honkopplingsskåp och matningskopplingsskåp, är inte helt isolerade. När personalen går in i de nedre skåpen kan de av misstag vidröra bussen eller den spänningsförande delen av kabelhuvudet, vilket kan resultera i elektriska stötar.
Den dolda faran är inte isolerad mellan det nedre skåpet och det bakre skåpet i kopplingsskåpet, som visas i figur 3:

Figur 3 Ingen dold fara är isolerad mellan det nedre skåpet och det bakre skåpet på kopplingsskåpet

1.2, motåtgärder
Kopplingsskåpet med dold koppling bör renoveras en gång.
Det schematiska diagrammet för transformation av kopplingsskåpets kopplingsläge visas i figur 5:

FIG. 5 Schematiskt diagram över transformation av ställverkets kopplingsläge

1.2.1 Teknisk reformplan för kopplingsläge för åskskydd i TV-skåp
1, för ledningsläge ett, ta bort åskskyddet i facket, TV-ledningsläget är oförändrat, det ursprungliga bussrummet genom vägghålet är blockerat, åskskyddet omvandlas till en säkringsskyddshandvagn på handvagnen, och åskskyddet är parallellt med säkringen och TV-kretsen.
2. För kopplingsläge två, ta bort åskskyddet i bussutrymmet, flytta åskskyddet till vagnen och sätt tillbaka det i en säkring och åskskydd, lägg till installationsplattan för den nedre kontaktdosan, kontaktdosans baffel och ventilmekanismen, installera TV:n i det bakre facket och anslut den till den nedre kontakten på isoleringshandvagnen via ledningen.
Detta system kan implementeras på den ursprungliga handvagnen, men man kan också överväga att ersätta den nya handvagnen.
3. För kopplingsläge tre, ta bort åskskyddet från det ursprungliga facket, flytta åskskyddet till den mobila vagnen och sätt tillbaka det i en säkring och åskskydd, stäng vägghålet i det ursprungliga bussrummet, sätt till installationsplattan för den nedre kontaktdosan på handvagnen, kontaktdosans baffel och ventilmekanismen, installera TV:n i det bakre facket och anslut den till den nedre kontakten via ledningstråden.
Detta system kan implementeras på den ursprungliga handvagnen, men man kan också överväga att ersätta den nya handvagnen.

4. För kopplingsläge fyra, ta bort avledaren från andra fackdelar, flytta avledaren till säkrings- och TV-fackdelarna, anslut den till frånskiljaren och anslut den parallellt med säkrings- och TV-kretsen.
5, för ledningsdragning fem, åskskydd, TV-installationsposition oförändrad, den ursprungliga åskskyddsledningen är direkt ansluten till isoleringshandkontakten i korgen, det ursprungliga bussrummet genom vägghålet.
6. För anslutningsläge 6 tillhör layoutläget fel anslutning. När säkringen är avsäker under drift förlorar utrustningen avledarens skydd.
Ta bort åskskyddet och säkringen i den ursprungliga handvagnen, ändra ledningsplaceringen, anslut åskskyddet till säkringens översta pol och parallellt med säkringen och TV-kretsen.

1.2.2 Försiktighetsåtgärder vid ofullständig isolering mellan det nedre skåpet och det bakre skåpet på kopplingsskåpet
Eftersom den här typen av kopplingsskåpsstruktur är fast, kommer dess interna strukturform och utrymmesfördelning att ändras om skiljeplattan installeras i transformationen, och produktens interna skyddsprestanda kan inte garanteras. Därför är det nödvändigt att bekräfta underhållet på huvudtransformatorns 10kV-sida och underhållet av huvudtransformatorbrytaren innan arbetet kan utföras.

2. Otillräcklig intern ljusbågsutlösningskapacitet
2.1 Typer av dolda faror
Under själva driften uppvisar själva det metallstängda kopplingsskåpet defekter, i kombination med dåliga driftsförhållanden orsakade av försämrad isoleringsprestanda eller felaktig användning och andra orsaker, vilket kommer att orsaka interna ljusbågsfel.
Bågen som genereras av kortslutning har hög temperatur och stor energi. Själva bågen är en mycket lätt plasmagas. Under inverkan av elektrisk kraft och het gas kommer bågen att röra sig med hög hastighet i skåpet och orsaka en snabb expansion av felområdet.
Förgasning i detta fall, isoleringsmaterial, smältning av metaller, intern temperatur och tryckstötar i kopplingsskåpet. Om det inte finns en kvalificerad tryckavlastningskanal konstruerad eller installerad, kommer högt tryck att orsaka att skåpet hamnar i någon annans platta, dörrplanka, gångjärn och fönster, allvarlig deformation och brott. Ljusbågar som produceras av högtemperaturluft i skåpet kommer att hamna i någons position och orsaka allvarliga brännskador nära utrustningen, drift och underhåll av personal.
Till och med livshotande.
För närvarande finns det vissa problem, såsom att ingen tryckavlastningskanal är inställd, en orimlig tryckavlastningskanal är inställd, den interna ljusbågsutlösningskapaciteten är inte testad och verifierad, och bedömningen är inte strikt under testet.

2.2, motåtgärder
[Val] Kopplingsskåpets interna ljusbågsprestanda bör vara på IAC-nivå, den tillåtna interna ljusbågens varaktighet bör inte vara kortare än 0,5 sekunder, testströmmen är den nominella korttidshållströmmen.
För produkter med en nominell kortslutningsbrytström över 31,5 kA kan ett internt ljusbågstest utföras enligt 31,5 kA.
[Modifiering] Lägg till eller ändra tryckavlastningskanalen och utför det interna ljusbågstestet och verifieringen i strikt enlighet med typteststandardkraven.
[Skydd] Lämplig komprimering av huvudtransformatorns skyddsnivåskillnad minskar den kontinuerliga feltiden för felbågen.

3, problem med intern isolering
3.1 Dold faratyp
Under senare år har volymen av kopplingsskåpsprodukter minskat, skåpens isoleringsprestanda och fel ökat.
Huvudprestanda inom: klätteravstånd och luftfrigång räcker inte, särskilt inte för handskåp. Många tillverkare har förkortat skåpets storlek kraftigt och minskat avståndet mellan brytare och isoleringspluggar i skåpet, men har inte vidtagit effektiva åtgärder för att säkerställa isoleringsstyrkan.
Dålig monteringsprocess, på grund av dålig monteringskvalitet kan en enskild komponent i kopplingsskåpet klara trycktestet, men hela kopplingsskåpet kan inte klara det efter montering;
Otillräcklig eller dålig kontakt mellan kontaktkapaciteten och dålig kontakt, vilket kan leda till lokal temperaturökning, försämrad isoleringsprestanda och elasticitet i marken eller fasen.
Kondensfenomen, den inbyggda värmaren är lätt att skada, kan inte fungera normalt, vilket orsakar kondens i kopplingsskåpet, vilket minskar isoleringsprestanda.
Dålig isoleringsprestanda hos stödjande tillbehör.
För att minska kostnaden använder vissa tillverkare lägre isoleringsnivå för stödtillbehör, vilket minskar kopplingsskåpets totala isoleringsprestanda.

3.2, motåtgärder
Vi bör inte blint sträva efter miniatyrisering av ställverk. Vi bör köpa lämpliga ställverk utifrån projektsituationen, transformatorstationens layout, drift och underhåll, utrustningsöversyn och andra faktorer.
För utrustning som använder luft eller luft/isoleringsmaterial som isoleringsmedium bör isoleringsmaterialets tjocklek, dimensionerande fältstyrka och åldring beaktas, och tillverkaren bör utföra kondensationsprov enligt standardkrav.
För delar som vägghylsan i kopplingsskåpet och ringnätverksskåpet, mekanisk ventil och böjning av samlingsskenan, om nettoluftisoleringsavståndet är mindre än 125 mm (12 kV) respektive 300 mm (40,5 kV), bör ledaren vara försedd med isoleringsmantel.
Åtgärder som avfasning och polering bör vidtas för att förhindra elektrisk fältförvrängning i de delar där fältstyrkan är koncentrerad, såsom inlopps- och utloppsbussningen, den mekaniska ventilen och bussens hörn.
Samlingsskenan i skåpet stöder viss utrustning vars isoleringsavstånd inte kan uppfylla kraven för antibottenbehandling, såsom porslinsflaskor. Spraya RTV-isoleringsbeläggning för att förbättra de tekniska förhållandena för den gamla utrustningens drift.

4. Feberdefekt
4.1 Typer av dolda faror
Dålig kontakt i loopanslutningspunkten, ökat kontaktmotstånd och framträdande uppvärmningsproblem, såsom dålig kontaktisolering;
Metallpansrat skåpventilationsdesign är inte rimlig, luften konvektionsfri, värmeavledningsförmågan är dålig, uppvärmningsproblemen i skåpet är fler;
Vägghöljen, strömtransformatorer och andra installationsstrukturer bildar elektromagnetiska slutna slingor, vilket resulterar i virvelströmmar, vilket orsakar allvarliga uppvärmningsfenomen i isoleringsbaffelmaterialet;
Delvis stängda kopplingsskåp, torr utrustning (gjuten strömtransformator, gjuten spänningstransformator, torr transformator). Den valda lindningstråddiametern är otillräcklig, gjutningsprocessen är inte kontrollerad och lätt överhettad.
4.2, motåtgärder
Stärk värmeavledningen i kopplingsskåpet och installera en fläkt och en inducerad dragfläkt;
I kombination med strömavbrott bör kontakttrycket på dynamiska och statiska kontakter kontrolleras och bytas ut vid behov. Samtidigt bör utmattningskontaktfjädern bytas ut.
Öka forskningen om temperaturmätningsteknik inuti skåpet och tillämpa ny teknik som trådlös temperaturmätning för att lösa det svåra problemet med temperaturmätning.

5, förhindra fellåsning är inte perfekt
5.1 Potentiella faror
De flesta kopplingsskåp är utrustade med en säkerhetslåsanordning, men dess omfattande och obligatoriska säkerhetslåsning uppfyller inte kraven.
En del av det bepansrade kopplingsskåpet på bakdörren kan öppnas, ingen felsäker låsning, ingen dubbel isoleringsbaffel, öppnas efter att de spänningsförande delarna har kunnat beröras direkt, och skruvarna är vanliga sexkantiga skruvar, vilket gör att dörren lätt kan öppnas och orsaka elektriska stötar vid spänningsförande skåp.
En del av huvudtransformatorn, honan, TV:n, transformatorn och andra brytare utan jordningsbrytare. Om skåpdörren och jordningsbrytaren inte bildar ett mekaniskt lås, kan skruven tas bort direkt efter att dörren öppnats. Om dörren inte är stängd kan strömmen stängas, vilket lätt kan orsaka att underhållspersonalen öppnar av misstag, går in i det elektriska intervallet och orsakar personchock.
De övre och nedre delarna av bakdörren på vissa kopplingsskåp kan inte låsas separat, och den övre dörren låses av den nedre dörren.
När jordningsbrytaren till uttaget är stängd tas låset på den nedre skåpdörren bort, och den bakre skåpdörren kan också öppnas, vilket lätt kan orsaka elektriska stötar.
Såsom KYN28-ställverk;
Efter att några ställverkshandvagnar har dragits ut kan isoleringsblocket enkelt tryckas upp. Utan att förhindra oavsiktlig låsning exponeras den laddade kroppen, och personalen riskerar att öppna brytarens statiska kontaktventil av misstag, vilket leder till elektriska stötar.

5.2, motåtgärder
För kopplingsskåpets antifelfunktion är inte perfekt. Skåpdörren på baksidan kan öppnas och öppnas, och det är möjligt att direkt vidröra de spänningsförande delarna i högspänningskopplingsskåpet. Konfigurera datorns antifelprogram för låsning.
Installera en förregling mellan jordbrytaren och den bakre skåpsdörren på kopplingsskåp som GG1A och XGN, och installera en live-displayenhet för att låsa jordbrytarens funktion.
Kontrollera regelbundet tillförlitligheten hos säkerhetsanordningen och kontrollera den mekaniska låsanordningen mellan bärlinan och jordningsbrytaren, frånskiljaren och jordningsbrytaren vid strömavbrott.

6, den avslutande
Kopplingsskåpsutrustning är en viktig primär transformatorstationsutrustning i elnätet. För att säkerställa dess stabila drift bör kontrollen stärkas i alla aspekter, såsom design, material, process, testning, typval, drift och underhåll.
I strikt överensstämmelse med typiska designkrav, i kombination med nationella och industriella standarder, läggs fram designtekniska krav, elimineras i grunden dolda faror för ledningar;
I enlighet med nationella och industriella standarder, såväl som olycksförebyggande åtgärder, formulera strikta krav på anbudshandlingar för utrustning, för att förhindra att okvalificerade produkter tas in i nätverksdriften;
Stärk tillverkningsövervakningen på plats, övervaka noggrant de viktigaste punkterna i produktionen och fabrikstesterna, och förbjud bestämt okvalificerade produkter att lämna fabriken;
Aktivt genomföra hantering av fel i kopplingsskåp, stärka implementeringen av åtgärder mot olyckor;
Förbättra kopplingsskåpets antifelfunktion, stärk hanteringen av antifellåsningsenheten, installera live-displayenheten och samarbeta med "femförebyggande"-systemet för att säkerställa omfattande och obligatorisk antifellåsning.