Análisis y tratamiento de fallas comunes del mecanismo de operación del interruptor de SF6
1. Principio de funcionamiento del mecanismo de operación del disyuntor SF6
El mecanismo de resorte del interruptor automático SF6 se denomina así porque tanto el medio extintor de arco como el aislante del espacio de contacto tras la extinción son de alto vacío. Presenta las ventajas de ser compacto, ligero, apto para operaciones frecuentes y extinguir el arco sin necesidad de mantenimiento, y se utiliza ampliamente en redes de distribución. Normas técnicas para interruptores automáticos de vacío. Los interruptores automáticos de vacío se han desarrollado considerablemente en mi país durante la última década y siguen en auge. Los productos han evolucionado desde diversas variedades de ZN1 a ZN5 en el pasado hasta más de una docena de modelos y variedades en la actualidad, con una corriente nominal de 5000 A y una corriente de corte de 50 kA, y han alcanzado una tensión de 35 kV.
Los interruptores automáticos de vacío son los principales dispositivos de conmutación en los sistemas eléctricos. Su función es la siguiente: cuando el sistema eléctrico funciona con normalidad, pueden cortar y conectar las corrientes en vacío y con carga de las líneas y diversos equipos eléctricos. En caso de fallo en el sistema eléctrico, los interruptores automáticos de vacío y la protección de relés trabajan conjuntamente para cortar rápidamente la corriente de fallo y evitar que el accidente se extienda.
2. Componentes principales del interruptor de vacío
1. Soporte: El marco para instalar los componentes funcionales del disyuntor.
2. Cámara de arco de vacío: Es el elemento extintor de arco del interruptor de vacío.
3. Circuito conductor: Es el canal de corriente que se forma al conectar el extremo móvil y el extremo estático de la cámara de extinción de arco.
4. Mecanismo de transmisión: Realiza la operación de cierre y apertura de la cámara de extinción de arco.
5. Soporte de aislamiento: El soporte de aislamiento conecta los componentes funcionales para cumplir con los requisitos de aislamiento del disyuntor.
6. Mecanismo de operación: Es el dispositivo de accionamiento del interruptor de vacío. Los requisitos básicos del mecanismo de operación del interruptor de vacío son los siguientes: a. Debe haber suficiente potencia de salida de cierre; asegúrese de que el interruptor de vacío tenga la capacidad de cerrar la corriente de falla de cortocircuito.
b. Las características de salida del mecanismo deben coincidir lo más posible con las características de fuerza de reacción del interruptor de vacío.
c. El interruptor de vacío tiene suficiente estabilidad dinámica.
d. Debe garantizar que pueda abrirse normalmente con un voltaje de apertura del 65 % ~ 12 % y que no pueda abrirse con un voltaje de funcionamiento nominal del 30 %.
e. El mecanismo de operación debe tener la función de disparo libre.
f. Tiene función de operación eléctrica o manual.
III. Análisis de fallas comunes y experiencia en el manejo de interruptores de vacío
1. Se reduce el grado de vacío de la burbuja de vacío del disyuntor de vacío.
El interruptor automático de vacío interrumpe la corriente y extingue el arco en la burbuja de vacío. Dado que el interruptor automático de vacío no cuenta con un dispositivo para monitorear cualitativa y cuantitativamente las características del grado de vacío, este se reduce, dificulta la detección de fallas y su peligrosidad es mucho mayor que la de otras fallas obvias. Las principales razones de la reducción del grado de vacío son: problemas con el material o el proceso de fabricación del tubo corrugado en la burbuja de vacío, con la aparición de fugas tras múltiples operaciones; problemas con el material o el proceso de fabricación de la burbuja de vacío, con pequeñas fugas en la propia burbuja; y cuando se opera el interruptor automático de vacío dividido, la distancia de la biela de operación es relativamente grande, lo que afecta directamente la sincronización, el rebote, la sobrecarrera y otras características del interruptor automático de vacío, acelerando la reducción del grado de vacío. Esta reducción afectará gravemente la capacidad y la vida útil del interruptor automático de vacío para cortar la corriente. Un grado de vacío relativamente bajo también puede provocar la explosión del interruptor automático de vacío. Por lo tanto, al realizar el mantenimiento regular del disyuntor de vacío, es necesario utilizar un probador de vacío para realizar una prueba cualitativa del grado de vacío en la burbuja de vacío para garantizar que la burbuja de vacío tenga un cierto grado de vacío; cuando se reduce el grado de vacío, se debe reemplazar la burbuja de vacío y se deben realizar pruebas de recorrido, sincronización, rebote y otras pruebas características.
2. Fallo de cierre del interruptor de vacío
Hay cuatro razones por las que un interruptor automático de vacío se niega a cerrar: falla en la línea; operación incorrecta; operación, problema de suministro de energía de cierre o falla del circuito secundario eléctrico; falla mecánica del mecanismo de transmisión del cuerpo del interruptor automático y del mecanismo de operación. Para tratar la falla del interruptor automático para cerrar, es necesario ser bueno en distinguir el alcance de la falla. Primero, determine si el interruptor automático está cerrado en la línea de pre-falla para causar el disparo. Se puede juzgar por si hay una corriente de cortocircuito durante la operación de cierre, si la indicación del medidor oscila de impacto, si la iluminación se atenúa repentinamente y si la indicación del medidor de voltaje cae repentinamente. Si se determina que la línea está defectuosa, aísle el área de falla antes de tirar el interruptor automático. Para determinar si es una operación incorrecta, verifique si el fusible de cierre está instalado, si el interruptor de control se restablece demasiado rápido o no está en su lugar, y si el interruptor de transferencia está en la posición correcta. Compruebe si la tensión de alimentación de cierre de la operación es demasiado alta o demasiado baja, si el fusible de cierre de la operación está fundido o tiene mal contacto, si el interruptor de control y los contactos auxiliares tienen mal contacto, y si el circuito está roto o cableado incorrectamente. Compruebe si el mecanismo de operación está atascado y si los contactos auxiliares y el mecanismo están mal ajustados. Esto generalmente se debe a una separación incorrecta entre las piezas de conexión del mecanismo de operación, por lo que es necesario revisar y reemplazar piezas nuevas de alta dureza.
3. Fallo del disyuntor de vacío
Según las diferentes causas de la falla, se puede dividir en: operación remota del interruptor automático de vacío, pero el interruptor automático de vacío no se puede desconectar. Las razones son: desconexión del circuito de operación de apertura; desconexión de la bobina de apertura; reducción de la tensión de alimentación de operación; cortocircuito de la bobina de apertura, capacidad de apertura reducida; deformación de la varilla superior de apertura y atasco durante la apertura. Si la falla de apertura ocurre durante un accidente, provocará la expansión del accidente. Por lo tanto, si el operador encuentra que la luz indicadora de apertura y cierre no está encendida, debe verificar de inmediato si el circuito de apertura y cierre está roto; el personal de mantenimiento debe prestar atención a la medición de la resistencia de la bobina de apertura y verificar si la varilla superior de apertura está deformada durante el mantenimiento del corte de energía; si el material de la varilla superior de apertura es cobre, debe reemplazarse por acero; se deben realizar pruebas de apertura y cierre de bajo voltaje para garantizar el rendimiento confiable del interruptor automático de vacío.
4. Fallo del circuito de almacenamiento de energía de cierre del mecanismo de operación de resorte del interruptor de vacío.
Las causas de la falla del circuito de almacenamiento de energía de cierre del mecanismo de operación de resorte incluyen: la apertura no se puede realizar después del cierre; el motor de almacenamiento de energía no se detiene, etc. Las principales razones son la posición de instalación del interruptor de recorrido demasiado alta o demasiado baja, o si este está dañado. Si el almacenamiento de energía de cierre no está instalado, si ocurre un accidente en la línea y el interruptor de vacío se niega a abrir, el accidente se extenderá y ampliará su alcance; si el motor de almacenamiento de energía está dañado, el interruptor de vacío no se puede abrir ni cerrar. Al operar la inversión, el operador debe prestar atención a la luz indicadora de almacenamiento de energía de cierre para evaluar la situación del mismo. Si se produce la falla mencionada, se debe ajustar la posición del interruptor de recorrido para cortar con precisión la alimentación del motor o reemplazar el interruptor dañado. Una vez finalizado el trabajo de mantenimiento, el personal de mantenimiento debe realizar dos operaciones de apertura y cierre en el sitio para verificar que el interruptor de vacío esté en buen estado.
5. La apertura y el cierre del disyuntor de vacío tienen diferentes fases y el valor de rebote es grande.
Esta falla es una falla oculta, y los datos relevantes solo pueden obtenerse mediante la medición del comprobador de características. Las razones de esta falla son: las propiedades mecánicas del cuerpo del interruptor de vacío son deficientes. Después de múltiples operaciones, debido a razones mecánicas, las fases son diferentes y el valor de rebote es grande; el interruptor de circuito dividido tiene una gran distancia entre las barras de operación, y cuando la fuerza de apertura se transmite al contacto, hay una desviación entre las fases, lo que resulta en fases diferentes y grandes valores de rebote. Si las fases son diferentes o el valor de rebote es demasiado grande, afectará seriamente la capacidad de corriente de corte del interruptor de circuito de vacío y afectará la vida útil del mismo. Debido a que existen muchas fallas ocultas en el interruptor de circuito de vacío dividido, se debe utilizar un interruptor de circuito de vacío integrado al reemplazarlo; durante el trabajo de mantenimiento regular, se debe utilizar el comprobador de características para realizar las pruebas características relevantes para detectar problemas a tiempo. A través del análisis de fallas comunes de los interruptores de circuito de vacío y el resumen de la experiencia de tratamiento, podemos guiar mejor a las plantas de energía para operar, mantener y revisar los interruptores de circuito de vacío, y garantizar el funcionamiento seguro y confiable de los interruptores de circuito de vacío.
6. Otras fallas
Una vez que el mecanismo del interruptor automático almacena energía, el motor de almacenamiento no se detiene. En este momento, la posición de instalación del interruptor de recorrido debe ajustarse de modo que su contacto normalmente cerrado pueda abrirse cuando el balancín esté en posición alta; la resistencia de CC del interruptor automático aumenta. En este momento, es necesario ajustar la distancia de apertura y el sobrerrecorrido del contacto de la cámara de extinción de arco; el tiempo de rebote de cierre del interruptor automático aumenta. La presión inicial del resorte de contacto puede aumentarse adecuadamente o puede reemplazarse; si la separación entre el brazo de manivela y el pasador del eje supera los 0,3 mm, pueden reemplazarse ambos; ajuste el mecanismo de transmisión y aproveche las características del mecanismo con una relación de transmisión baja cuando el mecanismo supere el punto muerto del brazo activo en la posición de cierre; ajuste el mecanismo en la dirección cercana al punto muerto para reducir el rebote de cierre del contacto; la superficie del transformador de corriente de la caja intermedia del interruptor automático descarga al soporte; la cámara de extinción de arco del interruptor automático no puede desconectarse. Generalmente se debe a la disminución del grado de vacío de la cámara de extinción de arco, la disminución del aislamiento en la cámara de extinción de arco y la tensión de resistencia no calificada.
IV. Resumen
Como una nueva generación de equipos de conmutación avanzados, los interruptores automáticos de vacío se están utilizando cada vez más. Sin embargo, con el aumento de su aplicación, la tasa de defectos y fallas aumenta inevitablemente. Actualmente, existen diversos tipos de fallas en los interruptores automáticos de vacío. Además de algunas fallas comunes analizadas en este artículo, aún pueden surgir nuevos problemas en el uso diario. Para que el interruptor automático de vacío funcione de forma fiable, el personal de operación debe reforzar la inspección y el mantenimiento diario, e informar y resolver los problemas a tiempo. El personal de mantenimiento debe implementar estrictamente las pruebas eléctricas preventivas, cumplir rigurosamente los requisitos de la normativa, garantizar la calidad del mantenimiento, mejorar el estado de los equipos y evitar accidentes.
