Kytkinlaitteiden vika-analyysi ja vastatoimenpiteet

Mikä on kytkinlaite?

Kytkinlaite koostuu yhdestä tai useammasta pienjännitekytkimestä ja niihin liittyvistä ohjaus-, mittaus-, signaali-, suojaus-, säätö- ja muista laitteista. Valmistaja on vastuussa kaikista sisäisistä sähköisistä ja mekaanisista liitännöistä sekä rakenteellisten komponenttien täydellisestä kokoonpanosta. Kytkinkaapin päätehtävänä on avata ja sulkea, ohjata ja suojata sähkölaitteita sähköntuotannon, siirron, jakelun ja sähköenergian muuntamisen prosessissa. Kytkinkaapin komponentteja ovat pääasiassa katkaisija, irrotuskytkin, kuormakytkin, käyttömekanismi, keskinäinen induktori ja erilaiset suojalaitteet.

Kytkinlaitteiden vika-analyysi ja vastatoimenpiteet
12–40,5 kV:n kojeistot ovat sähköverkkojärjestelmän suurin sähköasemalaitteisto. Viime vuosina kojeisto-onnettomuuksia on sattunut usein, mikä on aiheuttanut taloudellisia menetyksiä, uhreja ja muita negatiivisia sosiaalisia vaikutuksia.
Onnettomuuksien ja luontaisten vikojen piilevä vaara keskittyy pääasiassa johdotustapaan, sisäisen valokaaren purkauskykyyn, sisäiseen eristykseen, lämpöön ja lukkiutumisenestoon jne. Kohdennettujen vastatoimien laatimisen avulla kojeiston ja rengasverkkokaappien onnettomuuksien määrä vähenee huomattavasti ja sähköverkon toiminnan luotettavuus paranee tasaisesti.

1. Piilevä ongelma johdotustilassa
1.1. Piilotetun vaaran tyyppi
1.1.1 TV-kaapin ylijännitesuoja on kytketty suoraan väylään
Tyypillisten suunnitteluvaatimusten mukaan TV-arkkisuojan on oltava hyväksytty käsikärryliitäntäväylän, TV-telineen sijainnin, liitäntätavan ja erilaisten ominaisuuksien mukaan. Joissakin TV-arkkisuojassa on eristyskärry, joka on kytketty väylään. Kun TV:tä korjataan, eristyskärry on edelleen ladattu, ja varaston käyttöhenkilökunta voi saada sähköiskun vaaran. TV-kaapin ukkosenjohtimella on pääasiassa seuraavat johdotusmuodot, kuten kuvassa 2 on esitetty:

Kytkinlaitteen liitäntätila on piilotettu

1, johdotustila yksi: TV-kaapin ukkosenjohdin ja televisio asennettu takavarastoon, sulake asennettu autoon, ukkosenjohdin on kytketty suoraan väylään, televisio eristyskäden ja väylän kautta;
2, johdotustila kaksi: TV-kaapin salamalaite asennettuna väylähuoneeseen, suoraan kytkettynä väylään, televisioon ja sulakkeeseen asennettuna autoon;
3, johdotustila kolme: TV-kaapin ukkosenjohdin asennetaan erikseen takavarastoon tai etuvarastoon, suoraan kytkettynä autoon asennettuun väylään, televisioon ja sulakkeeseen.
4, johdotustila neljä: TV ja sulake asennettuna XGN-sarjan kiinteään kaappilokeroon, ylijännitesuoja asennettuna erikseen toiseen lokeroon, suoraan kytkettynä väylään;
5, johdotustila viisi: ukkossuoja, TV ja sulake on asennettu takavarastoon, ukkossuoja on kytketty suoraan väylään, TV on kytketty väylään eristyskäsivaunun kautta;
6, johdotustapa kuusi: ukkossuoja, sulake ja televisio on asennettu samaan käsikäyttöiseen autoon, ukkossuoja on kytketty sulakkeeseen vaiheen jälkeen.
Tämä järjestely kuuluu väärään johdotukseen, kun sulake rikkoutuu käytön aikana, laite menettää ylijännitesuojan suojauksen.

1.1.2 Kytkinkaapin alempaa kaappia ei ole täysin eristetty takakaapista
Joidenkin KYN-sarjan kytkinkaappien, kuten päämuuntajan linjakytkimien, naaraskytkentäkaappien ja syöttökytkinkaappien, alemmat ja takakaapit eivät ole täysin eristettyjä. Henkilökunta voi vahingossa koskettaa väylää tai kaapelipään jännitteistä osaa astuessaan alemmille kaapeille, mikä voi aiheuttaa sähköiskun.
Piilevä vaara ei ole erillään kytkentäkaapin alakaapin ja takakaapin välillä, kuten kuvassa 3 on esitetty:

Kuva 3 Kytkinkaapin alakaapin ja takakaapin välissä ei ole piilossa olevaa vaaraa

1.2, vastatoimet
Piilotetun johdotuksen kytkentäkaappi tulisi uudistaa kerran.
Kytkinkaapin johdotustilan muunnoksen kaaviokuva on esitetty kuvassa 5:

KUVA 5 Kaaviokuva kojeiston johdotustilan muutoksesta

1.2.1 Tekninen uudistuskaavio TV-kaapin ukkossuojan johdotustilalle
1. Johdotustilassa yksi irrota lokerossa oleva ukkosenjohdin. TV:n johdotustila pysyy muuttumattomana. Alkuperäinen väylän seinäreiän läpi kulkeva väylä on tukittu. Ukkosenjohdin muunnetaan käsikäyttöiseksi sulakeohjaukseksi ja ukkosenjohdin on kytketty rinnakkain sulakkeen ja TV-piirin kanssa.
2. Johdotustilassa kaksi irrota ukkossuoja linja-autotilasta, siirrä ukkossuoja liikkuvaan vaunuun ja asenna se takaisin sulakkeeseen ja ukkossuojaan, lisää alemman kosketinrasian asennuslevy, kosketinrasian ohjainlevy ja venttiilimekanismi, asenna televisio takalokeroon ja kytke se eristyskäsivaunun alempaan koskettimeen johdolla.
Tämä suunnitelma voidaan toteuttaa alkuperäisellä käsikäyttöisellä vaunulla, mutta siinä voidaan myös harkita uuden käsikäyttöisen vaunun korvaamista.
3. Johdotustilassa kolme irrota alkuperäisen lokeron ukkossuoja, siirrä ukkossuoja siirrettävään autoon ja asenna se takaisin sulakkeeseen ja ukkossuojaan, sulje alkuperäisen vaunun huoneen seinäreikä, lisää käsikäyttöisen vaunun alemman kosketinrasian asennuslevy, kosketinrasian ohjainlevy ja venttiilimekanismi, asenna televisio takalokeroon ja kytke se alempaan koskettimeen johdolla.
Tämä suunnitelma voidaan toteuttaa alkuperäisellä käsikäyttöisellä vaunulla, mutta siinä voidaan myös harkita uuden käsikäyttöisen vaunun korvaamista.

4. Johdotustilassa neljä irrota ylijännitesuoja muista lokeron osista, siirrä ylijännitesuoja sulake- ja TV-lokeron osiin, kytke se erotuskytkimeen ja kytke se rinnan sulakkeen ja TV-piirin kanssa.
5. Johdotustilassa viisi, ukkossuoja, television asennusasento muuttumattomana, alkuperäinen ukkossuojajohdin on kytketty suoraan eristyskäsiauton koskettimeen, alkuperäinen väylähuone seinäaukon kautta.
6. Liitäntätavassa 6 asettelutapa kuuluu väärään liitäntään. Kun sulake on palanut käytön aikana, laite menettää ylijännitesuojan suojauksen.
Irrota ukkossuoja ja sulake alkuperäisestä käsikäyttöisestä autosta, muuta johdotuksen paikkaa ja kytke ukkossuoja sulakkeen yläpäähän sekä rinnan sulakkeen ja TV-piirin kanssa.

1.2.2 Varotoimet kytkentäkaapin alakaapin ja takakaapin välisen epätäydellisen eristyksen varalta
Koska tällaisen kytkentäkaapin tuoterakenne on kiinteä, jos muunnoksessa asennetaan väliseinä, sen sisäinen rakenne ja tilanjako muuttuvat, eikä tuotteen sisäistä suojauskykyä voida taata. Siksi on varmistettava 10 kV:n päämuuntajan puolen huolto ja päämuuntajan kytkimen huolto ennen töiden suorittamista.

2. Riittämätön sisäinen valokaaren vapautuskapasiteetti
2.1 Piilevien vaarojen tyypit
Todellisessa käytössä metallisen suljetun kytkentäkaapin viat yhdistettynä eristyskyvyn heikkenemisen tai virheellisen käytön ja muiden syiden aiheuttamiin huonoihin käyttöolosuhteisiin aiheuttavat sisäisen valokaarivian.
Oikosulun synnyttämällä kaarella on korkea lämpötila ja suuri energia. Itse valokaari on erittäin kevyt plasmakaasu. Sähkövirran ja kuuman kaasun vaikutuksesta valokaari liikkuu kaapissa suurella nopeudella ja aiheuttaa vika-alueen nopean laajenemisen.
Kaasuminen tässä tapauksessa, eristysmateriaalit, metallin sulaminen, kytkentäkaapin sisäinen lämpötila- ja paineaalto, jos sitä ei ole suunniteltu tai asennettu pätevällä paineenalennuskanavalla, suuri paine aiheuttaa kaapin joutumisen toisen henkilön asemaan levyssä, oven laudassa, saranoissa tai ikkunassa vakavia muodonmuutoksia ja murtumia, korkean lämpötilan aiheuttaman ilman aiheuttaman valokaaren, joka aiheuttaa kaapin joutumisen toisen henkilön asemaan, vakavia palovammoja laitteiden käytön ja huoltohenkilöstön lähellä.
Jopa hengenvaarallinen.
Tällä hetkellä on joitakin ongelmia, kuten paineenpoistokanavan puuttuminen, kohtuuton paineenpoistokanavan asettaminen, sisäisen valokaaren vapautuskyvyn testaamatta jättäminen ja varmentamatta jättäminen, eikä arviointi ole tiukka testin aikana.

2.2, vastatoimet
[Valinta] Kytkinkaapin sisäisen vian valokaaren suorituskyvyn tulee olla IAC-tasolla, sisäisen valokaaren sallitun keston on oltava vähintään 0,5 sekuntia ja testivirta on mitoitettu lyhytaikaiseksi kestovirraksi.
Tuotteille, joiden nimellinen oikosulkuvirta on yli 31,5 kA, sisäisen vian valokaaritesti voidaan suorittaa 31,5 kA:n mukaisesti.
[Muutos] Lisää tai muuta paineenpoistokanavaa ja suorita sisäinen valokaaritesti ja tarkastus tiukasti tyyppitestausstandardin vaatimusten mukaisesti.
[Suojaus] Päämuuntajan suojaustasoeron asianmukainen puristus lyhentää vikakaaren jatkuvaa vikaantumisaikaa.

3, sisäinen eristysongelma
3.1 Piilotetun vaaran tyyppi
Viime vuosina kytkentäkaappituotteiden määrä on vähentynyt ja kaappien eristysominaisuudet ovat heikentyneet ja viat lisääntyneet.
Tärkeimmät ominaisuudet: nousuetäisyys ja ilmatila eivät riitä, erityisesti käsikaapin osalta. Nyt monet valmistajat ovat lyhentäneet kaapin kokoa ja pienentäneet huomattavasti kaapissa olevan katkaisijan, eristystulpan ja maan välisen etäisyyden määrää, mutta eivät ole ryhtyneet tehokkaisiin toimenpiteisiin eristyslujuuden varmistamiseksi.
Huono kokoonpanoprosessi, huonon kokoonpanolaadun vuoksi yksi kytkentäkaapin komponentti voi läpäistä painekokeen, mutta koko kytkentäkaappi ei läpäise sitä kokoonpanon jälkeen;
Kontaktikapasiteetti on riittämätön tai kontakti huono, kun kontaktikapasiteetti on riittämätön tai kontakti huono, paikallinen lämpötilan nousu, eristyskyvyn heikkeneminen, maan tai vaiheen elastisuus;
Kondensaatioilmiö, sisäänrakennettu lämmitin on helppo vahingoittaa, ei voi toimia normaalisti, kytkentäkaapin kondensaatioilmiö heikentää eristyskykyä;
Tukitarvikkeiden heikko eristyskyky.
Kustannusten alentamiseksi jotkut valmistajat käyttävät tukitarvikkeiden alempia eristystasoja, mikä heikentää kytkentäkaapin yleistä eristyskykyä.

3.2, vastatoimet
Meidän ei pidä sokeasti pyrkiä kojeiston pienentämiseen. Meidän tulisi ostaa sopivat kojeistot projektitilanteen, sähköaseman sijoittelun, käytön ja kunnossapidon, laitteiden kunnostuksen ja muiden tekijöiden mukaan.
Laitteissa, jotka käyttävät eristysaineena ilmaa tai ilmaa/eristysmateriaalia, on otettava huomioon eristysmateriaalin paksuus, suunniteltu kentänvoimakkuus ja ikääntyminen, ja valmistajan on suoritettava kondensaatiokoe standardivaatimusten mukaisesti;
Jos kytkentäkaapin seinäholkin, rengasverkkokaapin, mekaanisen venttiilin ja virtakiskon mutkan kaltaisten osien nettoilmaeristysetäisyys on alle 125 mm (12 kV) ja 300 mm (40,5 kV), johtimessa on oltava eristysvaippa.
Kentänvoimakkuuden keskittymiskohdissa, kuten tulo- ja lähtöholkeissa, mekaanisessa venttiilissä ja väylän kulmassa, tulisi estää sähkökentän vääristymät esimerkiksi viistämällä ja kiillottamalla.
Kaapin virtakisko tukee joitakin laitteita, joiden eristyksen ryömintämatka ei täytä likaantumisenestovaatimuksia, kuten posliinipulloja. Vanhojen laitteiden teknisten olosuhteiden parantamiseksi suihkuta RTV-eristyspinnoitetta.

4. Kuumehäiriö
4.1 Piilevien vaarojen tyypit
Silmukan liitäntäpisteen kontakti on huono, kontaktin resistanssi kasvaa, lämmitysongelma on huomattava, kuten huono kontaktin eristyskontakti;
Metallisen panssaroidun kaapin tuuletusaukon suunnittelu ei ole järkevää, ilma ei konvektioi, lämmönpoistokyky on heikko, kaapin lämmitysongelmat ovat yleisempiä;
Seinäkotelo, virtamuuntaja ja muut asennusrakenteet muodostavat sähkömagneettisen suljetun silmukan, mikä johtaa pyörrevirtaan ja aiheuttaa vakavan eristyslevyn materiaalin kuumenemisen.
Osittain suljetun kytkentäkaapin kuivalaitteet (valettu virtamuuntaja, valettu jännitemuuntaja, kuivamuuntaja) valitun käämilangan halkaisija on riittämätön, valuprosessin ohjaus ei ole tiukkaa, mikä voi helposti ylikuumentua.
4.2, vastatoimet
Vahvista kytkentäkaapin lämmöntuottoa ja asenna puhallin ja indusoitu vetopuhallin;
Sähkökatkoksen yhteydessä on tarkistettava dynaamisten ja staattisten koskettimien kosketuspaine ja vaihdettava ne tarvittaessa. Samalla on vaihdettava väsymiskosketinjousi.
Lisätään kaapin sisäisen lämpötilan mittaustekniikan tutkimusta ja sovelletaan uusia teknologioita, kuten langatonta lämpötilan mittausta, ratkaistakseen lämpötilan mittauksen vaikean ongelman.

5, estä virheen lukitus ei ole täydellinen
5.1 Mahdolliset vaarat
Useimmat kytkentäkaapit on varustettu virheenestolukituksella, mutta sen kattava ja pakollinen virheenestolukituksella ei ole vaatimuksia.
Osa panssaroidusta kytkentäkaapin takaovesta voidaan avata, ei virheenkestävää lukitusta, ei kaksoiseristyslevyä, avataan sen jälkeen, kun jännitteisiä osia voidaan koskettaa suoraan, ja ruuvit ovat tavallisia kuusiokoloruuveja, helppo avata ovi jännitteiseen kaappiin sähköiskun sattuessa;
Päämuuntajan, naarasliittimen, television, muuntajan ja muun kytkimen maadoituskytkin puuttuu. Seuraavan kaapin oven ja maadoituskytkimen mekaaninen lukko puuttuu ja ruuvi voidaan irrottaa suoraan oven avaamisen jälkeen. Jos ovi ei ole kiinni, se voi myös katkaista virran. Tämä voi helposti aiheuttaa huoltohenkilöstön vahingossa tapahtuvan avaamisen, sähkökatkoksen ja henkilöstön iskun.
Joidenkin kytkentäkaappien takaoven ylä- ja alaosia ei voida lukita erikseen, ja yläovi lukitaan alaluukun avulla.
Kun pistorasian maadoituskytkin on suljettu, alemman kaapin oven lukko irtoaa ja takakaapin ovi voidaan myös avata, mikä voi helposti aiheuttaa sähköiskun.
Kuten KYN28-kytkinlaitteet;
Kun jotkut kojeiston käsikärryt vedetään ulos, eristyslohko voidaan helposti työntää ylös. Jos vahingossa tapahtuvaa lukitusta ei estetä, varautunut kappale paljastuu ja henkilökunta voi avata vahingossa kytkimen staattisen kosketuksen venttiilin suojalevyn, mikä voi johtaa sähköiskuun.

5.2, vastatoimet
Kytkinkaapin virheenestotoiminto ei ole täydellinen, sillä kaapin oven takaosa voidaan avata ja avata koskettamalla suoraan korkeajännitekytkentäkaapin jännitteisiä osia, asennetaan mekaaninen riippulukko. Tietokoneen virheenesto-ohjelman lukitus on määritettävä.
Asenna lukitus maadoituskytkimen ja takakaapin oven väliin kytkinkaapissa, kuten GG1A ja XGN, ja asenna reaaliaikainen näyttölaite maadoituskytkimen toiminnan lukitsemiseksi.
Tarkista virheenestolaitteen luotettavuus säännöllisesti ja tarkista käsikärryn ja maadoituskytkimen, erotuskytkimen ja maadoituskytkimen välinen mekaaninen lukituslaite mahdollisen sähkökatkoksen varalta.

6, päätösosa
Kytkinkaappien laitteet ovat sähköverkon tärkeitä sähköaseman laitteita. Niiden vakaan toiminnan varmistamiseksi on tehostettava ohjausta kaikilla osa-alueilla, kuten suunnittelussa, materiaaleissa, prosesseissa, testeissä, tyyppivalinnassa, käytössä ja kunnossapidossa.
Tiukasti tyypillisten suunnitteluvaatimusten mukaisesti yhdistettynä kansallisiin ja teollisuusstandardeihin, esitettyjen suunnitteluteknisten vaatimusten mukaisesti, poistetaan pohjimmiltaan johdotuksen piilevät vaarat;
Kansallisten ja teollisuusstandardien sekä onnettomuuksien torjuntatoimenpiteiden mukaisesti laaditaan tiukat vaatimukset laitteiden tarjousasiakirjoille, jotta estetään hyväksymättömien tuotteiden pääsy verkkoon;
Vahvista paikan päällä tapahtuvaa valmistuksen valvontaa, valvo tarkasti tuotannon ja tehdastestauksen keskeisiä kohtia ja kiellä päättäväisesti hyväksymättömien tuotteiden poistuminen tehtaalta;
Suorittaa aktiivisesti kytkentäkaappien vianhallinnan, vahvistaa onnettomuuksien vastaisten toimenpiteiden toteuttamista;
Paranna kytkentäkaapin virheenestotoimintoa, vahvista virheenestolaitteen hallintaa, asenna reaaliaikainen näyttölaite ja tee yhteistyötä "viiden estojärjestelmän" kanssa kattavan ja pakollisen virheenestolaitteen varmistamiseksi.