Pagsusuri ng mga depekto at mga hakbang sa pag-iwas sa switchgear

Ano ang isang switchgear?

Ang switchgear ay binubuo ng isa o higit pang low-voltage switchgear at mga kaugnay na kagamitan sa pagkontrol, pagsukat, signal, proteksyon, regulasyon at iba pang kagamitan, kung saan ang tagagawa ang responsable para sa lahat ng panloob na koneksyon sa kuryente at mekanikal, isang kumpletong pag-assemble ng mga bahaging istruktura. Ang pangunahing tungkulin ng switch cabinet ay ang pagbukas at pagsara, pagkontrol at pagprotekta sa mga kagamitang elektrikal sa proseso ng pagbuo ng kuryente, transmisyon, distribusyon at conversion ng enerhiyang elektrikal. Ang mga bahagi sa switch cabinet ay pangunahing kinabibilangan ng circuit breaker, disconnecting switch, load switch, operating mechanism, mutual inductor at iba't ibang protective device.

Pagsusuri ng mga depekto at mga hakbang sa pag-iwas sa switchgear
Ang 12 ~ 40.5kV switchgear equipment ang pinakamalaking bilang ng mga substation equipment sa power grid system. Sa mga nakaraang taon, madalas na nangyayari ang mga aksidente sa switchgear, na nagreresulta sa mga pagkalugi sa ekonomiya, mga nasawi at iba pang masamang epekto sa lipunan.
Ang nakatagong panganib ng mga aksidente at likas na depekto ay pangunahing nakatuon sa paraan ng pag-wire, kapasidad ng internal arc release, internal insulation, init at anti-mis-lock, atbp. Sa pamamagitan ng pagbabalangkas ng mga naka-target na countermeasure, ang bilang ng mga aksidente sa switchgear at ring network cabinet ay lubos na nababawasan, at ang pagiging maaasahan ng operasyon ng power network ay patuloy na napapabuti.

1. Nakatagong problema sa wiring mode
1.1. Nakatagong Uri ng Panganib
1.1.1 Ang arrester sa TV cabinet ay direktang konektado sa bus
Ayon sa karaniwang mga kinakailangan sa detalye ng disenyo, ang TV ark arrester ay dapat aprubahan ng gap handcart connection bus, pag-aayos ng posisyon ng TV rack, mode ng koneksyon at iba't ibang paraan. Ang ilang TV ark arrester ay nakakonekta sa bus sa pamamagitan ng isolation handcart, kapag ang TV ay inaayos, ang isolation handcart ay naka-charge pa rin, ang mga tauhan ng operasyon ay maaaring ma-kuryente. Ang arrester sa TV cabinet ay pangunahing may mga sumusunod na anyo ng mga kable, tulad ng ipinapakita sa Figure 2:

Nakatago ang mode ng koneksyon ng switchgear

1, wiring mode one: Ang TV cabinet lightning arrester at TV ay naka-install sa likurang bodega, ang fuse ay naka-install sa kotse, ang lightning arrester ay direktang konektado sa bus, ang TV ay konektado sa pamamagitan ng isolation hand at bus;
2, mode ng kable dalawa: Naka-install ang TV cabinet lightning arrester sa silid ng bus, direktang konektado sa bus, naka-install ang TV at fuse sa kotse;
3, mode ng pag-wire tatlo: Ang TV cabinet lightning arrester ay naka-install nang hiwalay sa likod na bodega o sa harap na bodega, direktang konektado sa bus, TV at fuse na naka-install sa kotse.
4, mode ng kable apat: Ang TV at piyus ay naka-install sa XGN series fixed cabinet compartment, ang arrester ay naka-install nang hiwalay sa isa pang compartment, direktang konektado sa bus;
5, wiring mode five: naka-install ang lightning arrester, TV at fuse sa likurang bodega, direktang konektado ang lightning arrester sa bus, at konektado ang TV sa bus sa pamamagitan ng isolation hand car;
6, mode ng pag-wire anim: ang lightning arrester, fuse at TV ay naka-install sa iisang sasakyan, ang lightning arrester ay nakakonekta sa fuse pagkatapos ng stage.
Ang kaayusang ito ay nabibilang sa maling mga kable, kapag ang piyus ay nasira habang ginagamit, mawawalan ng proteksyon ang kagamitan mula sa arrester.

1.1.2 Ang ibabang kabinet ng switch cabinet ay hindi ganap na nakahiwalay mula sa likurang kabinet
Ang mga ibabang kabinet at mga likurang kabinet ng ilang mga switch cabinet ng serye ng KYN, tulad ng mga pangunahing in-line switch cabinet ng transformer, mga female coupling switch cabinet, at mga feeder switch cabinet, ay hindi ganap na nakahiwalay. Kapag pumasok ang mga tauhan sa mga ibabang kabinet, maaari nilang aksidenteng mahawakan ang bus o ang live na bahagi ng cable head, na magreresulta sa electric shock.
Ang nakatagong panganib ay hindi nakahiwalay sa pagitan ng ibabang kabinet at ng likurang kabinet ng switch cabinet, gaya ng ipinapakita sa Figure 3:

Pigura 3 Walang nakatagong panganib na nakahiwalay sa pagitan ng ibabang kabinet at ng likurang kabinet ng switch cabinet

1.2, mga panlaban
Ang switch cabinet na may nakatagong wiring mode ay dapat na baguhin nang isang beses.
Ang eskematiko na diagram ng pagbabago ng mode ng mga kable ng switch cabinet ay ipinapakita sa Figure 5:

FIG. 5 Eskematikong diagram ng pagbabago ng mode ng mga kable ng switchgear

1.2.1 Teknikal na pamamaraan ng reporma para sa paraan ng pag-wire ng lightning arrester sa TV cabinet
1, para sa unang wiring mode, tanggalin ang lightning arrester sa compartment, hindi magbabago ang TV wiring mode, ang orihinal na bus room na pumapasok sa butas sa dingding ay hinaharangan, ang lightning arrester ay ginawang fuse arrester hand car sa hand car, at ang lightning arrester ay parallel sa fuse at TV circuit.
2. Para sa wiring mode two, tanggalin ang lightning arrester sa bus compartment, ilipat ang lightning arrester sa mobile car at i-refit ito sa fuse at lightning arrester, idagdag ang installation plate ng lower contact box, ang baffle ng contact box at ang valve mechanism, i-install ang TV sa back bin, at ikonekta ito sa lower contact ng isolation hand car sa pamamagitan ng lead.
Maaaring ipatupad ang pamamaraang ito sa orihinal na hand car, ngunit maaari ring isaalang-alang ang pagpapalit ng bagong hand car.
3. Para sa wiring mode three, tanggalin ang lightning arrester ng orihinal na kompartamento, ilipat ang lightning arrester sa mobile car at i-refit ito sa fuse at lightning arrester, isara ang butas sa dingding ng orihinal na bus room, idagdag ang installation plate ng lower contact box ng hand car, ang baffle ng contact box at ang valve mechanism, i-install ang TV sa likurang kompartamento at ikonekta ito sa lower contact sa pamamagitan ng lead wire.
Maaaring ipatupad ang pamamaraang ito sa orihinal na hand car, ngunit maaari ring isaalang-alang ang pagpapalit ng bagong hand car.

4. Para sa wiring mode four, tanggalin ang arrester sa iba pang mga compartmental parts, ilipat ang arrester sa fuse at TV compartmental parts, ikonekta ito sa disconnecting switch break, at ikonekta ito nang parallel sa fuse at TV circuit.
5, para sa mga kable mode lima, ang arrester ng kidlat, ang posisyon ng pag-install ng TV ay hindi nagbabago, ang orihinal na lead ng arrester ng kidlat ay direktang konektado sa contact ng kamay ng sasakyan na pang-isolation, ang orihinal na silid ng bus ay pinapasok sa butas sa dingding.
6. Para sa connection mode 6, ang layout mode ay nabibilang sa maling koneksyon. Kapag ang fuse ay naka-fuse habang gumagana, mawawalan ng proteksyon ang kagamitan mula sa arrester.
Tanggalin ang lightning arrester at fuse sa orihinal na hand car, baguhin ang posisyon ng mga kable, ikonekta ang lightning arrester sa itaas ng fuse, at kasabay ng fuse at TV circuit.

1.2.2 Mga pag-iingat para sa hindi kumpletong paghihiwalay sa pagitan ng ibabang kabinet at ng likurang kabinet ng switch cabinet
Dahil ang ganitong uri ng istruktura ng produkto ng switch cabinet ay nakapirmi, kung ang partition plate ay naka-install sa transformation, ang panloob na anyo ng istraktura at distribusyon ng espasyo ay magbabago, at ang panloob na proteksyon na pagganap ng produkto ay hindi magagarantiyahan. Samakatuwid, kinakailangang kumpirmahin ang pagpapanatili ng 10kV na bahagi ng pangunahing transformer at ang pagpapanatili ng switch ng pangunahing transformer bago maisagawa ang trabaho.

2. Hindi sapat na kapasidad sa paglabas ng panloob na arko
2.1 Mga uri ng nakatagong panganib
Sa aktwal na operasyon, ang metal closed switch cabinet mismo ay may mga depekto, kasama ang masamang kondisyon ng operasyon na dulot ng pagkasira ng pagganap ng insulation o maling operasyon at iba pang mga kadahilanan, ay magdudulot ng internal arc fault.
Ang arko na nalilikha ng short circuit ay may mataas na temperatura at malaking enerhiya. Ang arko mismo ay isang napakagaan na plasma gas. Sa ilalim ng aksyon ng kuryente at mainit na gas, ang arko ay kikilos nang mabilis sa loob ng kabinet at magdudulot ng mabilis na paglawak ng saklaw ng fault.
Sa kasong ito, ang gasification ay maaaring magdulot ng panloob na temperatura at pressure surge sa mga materyales na insulated, pagkatunaw ng metal, at pag-akyat ng pressure sa loob ng switch cabinet. Kung hindi ito dinisenyo o naka-install ng kwalipikadong pressure release channel, ang matinding pressure ay maaaring magdulot ng paglalagay ng cabinet sa plato ng iba, paglalagay ng tabla ng pinto, at mga bisagra, at malubhang deformation at bali sa bintana. Ang arko na dulot ng mataas na temperaturang air cabinet ay maaaring magdulot ng malubhang paso sa mga tauhan ng operasyon at pagpapanatili ng kagamitan.
Kahit na nagbabanta sa buhay.
Sa kasalukuyan, may ilang problema tulad ng walang nakatakdang pressure relief channel, hindi makatwirang nakatakdang pressure relief channel, hindi nasubukan at nabeberipika ang internal arc release capacity, at hindi mahigpit ang pagtatasa sa panahon ng pagsubok.

2.2, mga panlaban
[Pagpili] Ang pagganap ng internal fault arc ng switch cabinet ay dapat nasa antas ng IAC, ang pinapayagang tagal ng internal arc ay hindi dapat mas mababa sa 0.5s, ang test current ay na-rate na panandaliang makatiis ng current.
Para sa mga produktong may rated short circuit breaking current na higit sa 31.5kA, maaaring isagawa ang internal fault arc test ayon sa 31.5kA.
[Pagbabago] Magdagdag o magpalit ng pressure relief channel, at magsagawa ng internal arc test at beripikasyon nang mahigpit na naaayon sa mga kinakailangan sa pamantayan ng type test.
[Proteksyon] Ang angkop na kompresyon ng pangunahing pagkakaiba sa antas ng proteksyon ng transformer, ay nakakabawas sa patuloy na oras ng pagkabigo ng fault arc.

3, problema sa panloob na pagkakabukod
3.1 Nakatagong uri ng panganib
Sa mga nakaraang taon, ang dami ng mga produkto ng switch cabinet ay nabawasan, ang pagganap ng pagkakabukod ng mga depekto sa cabinet, at ang mga depekto ay tumaas.
Pangunahing pagganap sa: hindi sapat ang distansya ng pag-akyat at air clearance, lalo na ang hand cabinet, ngayon maraming tagagawa ang nagpapaikli sa laki ng cabinet, lubos na binabawasan ang circuit breaker na naka-install sa cabinet, at ang distansya sa pagitan ng lupa ay dahil sa isolation plug, ngunit hindi gumawa ng mga epektibong hakbang upang matiyak ang lakas ng pagkakabukod;
Mahinang proseso ng pag-assemble, dahil sa mahinang kalidad ng pag-assemble, isang bahagi lamang sa switch cabinet ang maaaring makapasa sa pressure test, ngunit ang buong switch cabinet ay hindi maaaring makapasa pagkatapos ng pag-assemble;
Hindi sapat o mahina ang kapasidad ng pakikipag-ugnayan, kapag hindi sapat o mahina ang kapasidad ng pakikipag-ugnayan, maaaring tumaas ang lokal na temperatura, bumaba ang pagganap ng pagkakabukod, at maging sanhi ng pagkalastiko ng lupa o phase;
Dahil sa condensation phenomenon, madaling masira ang built-in heater, hindi maaaring gumana nang normal, at sa switch cabinet condensation phenomenon, bumababa ang insulation performance;
Mahinang pagganap ng pagkakabukod ng mga sumusuportang aksesorya.
Upang mabawasan ang gastos, ang ilang tagagawa ay gumagamit ng mas mababang antas ng pagkakabukod ng mga sumusuportang aksesorya, na nagpapababa sa pangkalahatang pagganap ng pagkakabukod ng switch cabinet.

3.2, mga panlaban
Hindi natin dapat basta-basta ituloy ang pagpapaliit ng switchgear. Dapat tayong bumili ng angkop na switchgear ayon sa sitwasyon ng proyekto, layout ng substation, operasyon at pagpapanatili, pagsasaayos ng kagamitan at iba pang mga salik.
Para sa mga kagamitang gumagamit ng hangin o hangin/materyal na pang-insulate bilang insulating medium, dapat isaalang-alang ang kapal, lakas ng design field, at pagtanda ng insulating material, at dapat magsagawa ang tagagawa ng condensation test ayon sa mga karaniwang kinakailangan;
Para sa mga bahaging tulad ng wall sleeve sa switch cabinet at ring network cabinet, mechanical valve, at ang liko ng bus bar, kung ang net air insulation distance ay mas mababa sa 125mm (12kV) at 300mm (40.5kV), dapat lagyan ang conductor ng insulation sheath.
Dapat gawin ang mga hakbang tulad ng chamfering at polishing upang maiwasan ang pagbaluktot ng electric field sa mga bahagi kung saan nakapokus ang lakas ng field, tulad ng inlet at outlet bushing, mechanical valve at sulok ng bus.
Sinusuportahan ng busbar sa kabinet ang ilang kagamitan na ang insulation crawl distance ay hindi kayang matugunan ang mga kondisyong antifouling, tulad ng mga bote ng porselana. Mag-spray ng RTV insulation coating upang mapabuti ang mga teknikal na kondisyon ng operasyon ng lumang kagamitan.

4. Depekto sa lagnat
4.1 Mga uri ng nakatagong panganib
Hindi maganda ang contact point ng loop connection, tumataas ang contact resistance, at kitang-kita ang problema sa pag-init, tulad ng mahinang contact isolation;
Hindi makatwiran ang disenyo ng bentilasyon ng kabinet na may metal na baluti, hindi kombeksyon ang hangin, mahina ang kakayahan sa pagwawaldas ng init, at mas maraming problema sa pag-init sa kabinet;
Ang wall casing, current transformer at iba pang mga istruktura ng pag-install ay bumubuo ng electromagnetic closed loop, na nagreresulta sa eddy current, na nagiging sanhi ng ilang seryosong heating phenomenon ng insulation baffle material.
Hindi sapat ang napiling diameter ng winding wire para sa mga dry equipment na bahagyang sarado ang switch cabinet (cast type current transformer, cast type voltage transformer, dry type transformer), hindi mahigpit ang kontrol sa proseso ng paghahagis, at madaling masira dahil sa sobrang init.
4.2, mga panlaban
Palakasin ang pagwawaldas ng init ng switch cabinet, at magkabit ng blower at induced draft fan;
Kasabay ng pagkawala ng kuryente, dapat suriin ang presyon ng kontak ng mga dynamic at static na kontak at palitan kung kinakailangan. Kasabay nito, dapat palitan ang fatigue contact spring.
Palakasin ang pananaliksik sa teknolohiya ng pagsukat ng temperatura sa loob ng kabinet, at maglapat ng mga bagong teknolohiya tulad ng wireless na pagsukat ng temperatura upang malutas ang mahirap na problema ng pagsukat ng temperatura.

5, hindi perpekto ang pag-lock ng error
5.1 Mga potensyal na panganib
Karamihan sa mga switch cabinet ay may anti-error locking device, ngunit ang komprehensibo at mandatoryong anti-error locking nito ay hindi nakakatugon sa mga kinakailangan.
Maaaring buksan ang bahagi ng armored switch cabinet sa likurang pinto, walang pagkakamali sa pagla-lock, walang dobleng isolation baffle, mabubuksan pagkatapos direktang mahawakan ang mga live na bahagi, at ang mga turnilyo ay ordinaryong hexagonal screws, madaling buksan ang pinto kung sakaling aksidenteng makuryente ang live cabinet;
Bahagi ng pangunahing transpormer, babae, TV, transpormer at iba pang switch na walang grounding switch, pagkatapos ng mga sumusunod na pinto ng kabinet at grounding switch ay hindi bumubuo ng mechanical lock, maaaring tanggalin ang tornilyo nang direkta pagkatapos buksan ang pinto, kung hindi isasara ang pinto ay maaari ring isara ang kuryente, madaling maging sanhi ng maling pagbukas ng mga tauhan ng maintenance, pagpasok sa electrical interval, aksidente sa pagkabigla ng mga tauhan;
Ang itaas at ibabang bahagi ng pinto sa likod ng ilang switch cabinet ay hindi maaaring i-lock nang hiwalay, at ang pinto sa itaas ay nakakandado sa pamamagitan ng pinto sa ibaba.
Kapag nakasara ang outlet grounding switch, natatanggal ang kandado ng pinto ng ibabang bahagi ng kabinet, at maaari ring mabuksan ang pinto ng likurang kabinet, na madaling magdulot ng aksidente sa electric shock.
Tulad ng KYN28 switchgear;
Matapos hilahin palabas ang ilang switchgear handcar, madaling maitulak pataas ang insulation isolation block. Nang hindi napipigilan ang aksidenteng pagkandado, nalalantad ang charged body, at malamang na hindi sinasadyang mabuksan ng staff ang static contact valve baffle ng switch, na magreresulta sa aksidente ng electric shock.

5.2, mga panlaban
Hindi perpekto ang function na anti-error ng switch cabinet, dahil maaaring buksan ang likod ng pinto ng cabinet, at maaaring direktang hawakan ang mga live na bahagi ng high-voltage switch cabinet na naka-install ang mechanical padlock, at i-configure ang computer anti-error lock locking program;
Magkabit ng interlock sa pagitan ng ground switch at pinto ng likurang kabinet sa mga switch cabinet tulad ng GG1A at XGN, at magkabit ng live display device upang i-lock ang operasyon ng ground switch.
Regular na suriin ang pagiging maaasahan ng anti-error device, at suriin ang mechanical latching device sa pagitan ng handcar at ng grounding switch, ng disconnecting switch at ng grounding switch kung sakaling mawalan ng kuryente.

6, ang konklusyon
Ang kagamitan ng switch cabinet ay isang mahalagang pangunahing kagamitan sa substation sa power grid. Upang matiyak ang matatag na operasyon nito, dapat palakasin ang kontrol sa lahat ng aspeto tulad ng disenyo, materyal, proseso, pagsubok, pagpili ng uri, operasyon at pagpapanatili.
Alinsunod sa mga karaniwang kinakailangan sa disenyo, kasama ang mga pambansa at pang-industriya na pamantayan, inilalahad ang mga teknikal na kinakailangan sa disenyo, sa panimula ay inaalis ang mga nakatagong panganib sa mga kable;
Ayon sa mga pambansa at pang-industriya na pamantayan, pati na rin ang mga hakbang laban sa aksidente, bumubuo ng mahigpit na mga kinakailangan ng mga dokumento sa pag-bid ng kagamitan, upang maiwasan ang mga hindi kwalipikadong produkto na makapasok sa operasyon ng network;
Palakasin ang pangangasiwa sa pagmamanupaktura sa lugar, mahigpit na saksihan ang mga pangunahing punto ng produksyon at pagsubok sa pabrika, at matatag na ipagbawal ang mga hindi kwalipikadong produkto na umalis sa pabrika;
Aktibong isagawa ang pamamahala ng depekto ng switch cabinet, palakasin ang pagpapatupad ng mga hakbang laban sa aksidente;
Pagbutihin ang tungkuling anti-error ng switch cabinet, palakasin ang pamamahala ng anti-error locking device, i-install ang live display device, at makipagtulungan sa sistemang "limang pag-iwas", upang matiyak ang komprehensibo at mandatoryong anti-error locking.