Skirstomųjų įrenginių gedimų analizė ir taisomosios priemonės

Kas yra skirstomoji įranga?

Skirstomieji įrenginiai susideda iš vieno ar kelių žemos įtampos skirstomųjų įrenginių ir susijusios valdymo, matavimo, signalizavimo, apsaugos, reguliavimo ir kitos įrangos, o gamintojas yra atsakingas už visus vidinius elektros ir mechaninius sujungimus, visą konstrukcinių komponentų surinkimą kartu. Pagrindinė skirstomosios spintos funkcija yra atidaryti ir uždaryti, valdyti ir apsaugoti elektros įrangą energijos gamybos, perdavimo, paskirstymo ir elektros energijos konvertavimo procese. Skirstomosios spintos komponentus daugiausia sudaro grandinės pertraukiklis, atjungimo jungiklis, apkrovos jungiklis, valdymo mechanizmas, abipusis induktorius ir įvairūs apsauginiai įtaisai.

Skirstomųjų įrenginių gedimų analizė ir taisomosios priemonės
12–40,5 kV skirstomųjų įrenginių įranga sudaro didžiausią elektros tinklo sistemos pastotės įrangos dalį. Pastaraisiais metais dažnai įvyko skirstomųjų įrenginių avarijų, dėl kurių atsirado ekonominių nuostolių, aukų ir kitokių neigiamų socialinių padarinių.
Paslėptas avarijų ir būdingų defektų pavojus daugiausia susijęs su laidų režimu, vidinio lanko iškrovimo pajėgumu, vidine izoliacija, karščiu ir apsauga nuo užsiblokavimo ir kt. Sukūrus tikslines atsakomąsias priemones, labai sumažėja skirstomųjų įrenginių ir žiedinių tinklų spintelių avarijų skaičius, o elektros tinklo veikimo patikimumas nuolat gerėja.

1. Paslėpta laidų režimo problema
1.1. Paslėpto pavojaus tipas
1.1.1 Televizoriaus spintelėje esantis iškroviklis yra tiesiogiai prijungtas prie magistralės
Pagal tipinius projektavimo specifikacijos reikalavimus, televizoriaus žaibo iškroviklis turi būti patvirtintas pagal tarpo rankinio vežimėlio jungties magistralę, televizoriaus stovo padėties išdėstymą, prijungimo režimą ir įvairius kitus dalykus. Kai kurie televizoriaus žaibo iškrovikliai prie magistralės prijungiami per izoliacinį rankinį vežimėlį. Taisant televizorių, izoliacinis rankinis vežimėlis vis dar įkrautas, o sandėlio darbuotojams kyla elektros smūgio rizika. Televizoriaus spintelėje esantis žaibo iškroviklis daugiausia turi tokias laidų formas, kaip parodyta 2 paveiksle:

Skirstomojo įrenginio prijungimo režimas yra paslėptas

1, laidų režimas vienas: televizoriaus spintelės žaibolaidiklis ir televizorius sumontuoti galiniame sandėlyje, saugiklis sumontuotas automobilyje, žaibolaidiklis yra tiesiogiai prijungtas prie magistralės, televizorius per izoliacinę ranką ir magistralę prijungtas;
2, antrasis laidų sujungimo būdas: autobusų skyriuje įrengtas televizoriaus spintelės žaibolaidiklis, tiesiogiai prijungtas prie autobuso, televizoriaus ir saugiklio, sumontuoto automobilyje;
3, trečias laidų prijungimo būdas: televizoriaus spintelės žaibolaidiklis, sumontuotas atskirai galiniame sandėlyje arba priekiniame sandėlyje, tiesiogiai prijungtas prie autobuso, televizoriaus ir saugiklio, sumontuoto ant automobilio.
4, ketvirtas laidų sujungimo būdas: televizorius ir saugiklis sumontuoti fiksuotame XGN serijos spintelės skyriuje, iškroviklis sumontuotas atskirai kitame skyriuje, tiesiogiai prijungtas prie magistralės;
5, penktas laidų režimas: žaibolaidiklis, televizorius ir saugiklis sumontuoti galiniame sandėlyje, žaibolaidiklis yra tiesiogiai prijungtas prie magistralės, televizorius yra prijungtas prie magistralės per izoliacinį rankinį automobilį;
6, šešių laidų prijungimo būdai: žaibolaidiklis, saugiklis ir televizorius yra sumontuoti tame pačiame automobilyje, žaibolaidiklis prijungtas prie saugiklio po etapo.
Šis išdėstymas priklauso nuo netinkamo laidų pajungimo, kai saugiklis sugenda eksploatacijos metu, įranga praranda iškroviklio apsaugą.

1.1.2 Apatinė skirstomosios spintelės dalis nėra visiškai izoliuota nuo galinės.
Kai kurių KYN serijos skirstomųjų spintelių, pvz., pagrindinių transformatorių linijinių skirstomųjų spintelių, moteriškų jungčių skirstomųjų spintelių ir tiektuvo skirstomųjų spintelių, apatinės ir galinės spintelės nėra visiškai izoliuotos. Įeidami į apatines spinteles, darbuotojai gali netyčia paliesti šyną arba įtampą turinčią kabelio galvutės dalį ir sukelti elektros smūgį.
Paslėptas pavojus slypi ne tik apatinėje ir galinėje skirstomosios spintelės dalyse, kaip parodyta 3 paveiksle:

3 pav. Tarp apatinės ir galinės skirstomosios spintelės nėra jokio paslėpto pavojaus.

1.2, atsakomosios priemonės
Skirstomoji spintelė su paslėptu laidų režimu turėtų būti reformuota vieną kartą.
Skirstomosios spintelės laidų režimo transformavimo schema parodyta 5 paveiksle:

5 pav. Skirstomųjų įrenginių laidų režimo transformacijos schema

1.2.1 Žaibolaidžio laidų režimo televizoriaus spintelėje techninės reformos schema
1. Jei naudojate pirmąjį laidų režimą, išimkite žaibolaidžių ribotuvą iš skyriaus, televizoriaus laidų režimas nepasikeičia, originali magistralės anga per sieną yra užblokuota, žaibolaidžių ribotuvas paverčiamas saugikliu, skirtu rankiniu automobilyje, o žaibolaidžių ribotuvas yra lygiagrečiai sujungtas su saugikliu ir televizoriaus grandine.
2. Antruoju laidų prijungimo režimu išimkite žaibolaidžių ribotuvą iš autobuso skyriaus, perkelkite žaibolaidžių ribotuvą į mobilųjį vagoną ir įstatykite jį į saugiklio ir žaibolaidžių ribotuvo bloką, įdėkite apatinės kontaktinės dėžutės montavimo plokštę, kontaktinės dėžutės pertvarą ir vožtuvo mechanizmą, įstatykite televizorių į galinį bloką ir prijunkite jį prie izoliacinio rankinio vagono apatinio kontakto per laidą.
Ši schema gali būti įgyvendinta su originaliu rankiniu vagonu, bet taip pat galima apsvarstyti galimybę pakeisti jį nauju rankiniu vagonu.
3. Trečiuoju laidų prijungimo režimu išimkite žaibolaidžių ribotuvą iš originalaus skyriaus, perkelkite žaibolaidžių ribotuvą į mobilųjį automobilį ir įstatykite jį į saugiklio ir žaibolaidžių ribotuvo vietą, uždarykite originalaus autobuso skyriaus sieninę angą, įstatykite rankinio automobilio apatinės kontaktinės dėžutės montavimo plokštę, kontaktinės dėžutės pertvarą ir vožtuvo mechanizmą, įstatykite televizorių į galinį skyrių ir prijunkite jį prie apatinio kontakto per laidą.
Ši schema gali būti įgyvendinta su originaliu rankiniu vagonu, bet taip pat galima apsvarstyti galimybę pakeisti jį nauju rankiniu vagonu.

4. Ketvirto jungimo režimo atveju išimkite iškroviklį iš kitų skyrių, perkelkite iškroviklį į saugiklio ir televizoriaus skyrių, prijunkite jį prie atjungimo jungiklio ir prijunkite lygiagrečiai su saugikliu ir televizoriaus grandine.
5, laidų režimui penktas, žaibolaidžio, televizoriaus montavimo padėtis nepakitusi, originalus žaibolaidžio laidas yra tiesiogiai prijungtas prie izoliacinio rankinio automobilio kontakto, originalus autobuso kambarys per sieninę angą.
6. 6 prijungimo režimui išdėstymo režimas priklauso neteisingam prijungimui. Kai saugiklis perdega veikiant, įranga praras iškroviklio apsaugą.
Išimkite žaibolaidžių ribotuvą ir saugiklį iš originalaus laikiklio, pakeiskite laidų padėtį, prijunkite žaibolaidžių ribotuvą prie saugiklio viršinės dalies ir lygiagrečiai su saugikliu bei televizoriaus grandine.

1.2.2 Atsargumo priemonės, jei skirstomosios spintelės apatinė ir galinė spintelės nėra visiškai izoliuotos
Kadangi šio tipo skirstomosios spintelės gaminio struktūra yra fiksuota, jei transformacijos metu bus sumontuota pertvara, pasikeis jos vidinė konstrukcijos forma ir erdvės pasiskirstymas, o gaminio vidinės apsaugos charakteristikos nebus garantuojamos. Todėl prieš atliekant darbus būtina patvirtinti pagrindinio 10 kV transformatoriaus pusės priežiūrą ir pagrindinio transformatoriaus jungiklio priežiūrą.

2. Nepakankamas vidinio lanko išleidimo pajėgumas
2.1 Paslėptų pavojų tipai
Faktiškai eksploatuojant, metalinė uždara skirstomoji spintelė turi defektų, o dėl izoliacijos savybių pablogėjimo ar netinkamo veikimo ir kitų priežasčių blogos eksploatavimo sąlygos sukels vidinį lanko gedimą.
Trumpojo jungimo metu susidaręs lankas yra aukštos temperatūros ir didelės energijos. Pats lankas yra labai lengvos plazminės dujos. Veikiamas elektros energijos ir karštų dujų, lankas dideliu greičiu juda spintoje ir greitai išplečia gedimo diapazoną.
Šiuo atveju dujofikacija, izoliacinės medžiagos, metalo lydymas, skirstomosios spintelės vidinė temperatūra ir slėgio šuolis, jei nėra suprojektuotas arba įrengtas kvalifikuotas slėgio išleidimo kanalas, dėl didelio slėgio spintelė gali atsidurti kito asmens pozicijoje, durų lentoje, vyriuose, lange ir smarkiai deformuotis bei įlūžti, dėl aukštos temperatūros oro spintelėje susidaręs lankas gali atsidurti kito asmens pozicijoje ir sukelti rimtus nudegimus šalia įrangos eksploatavimo ir priežiūros personalo.
Netgi pavojinga gyvybei.
Šiuo metu yra keletas problemų, pvz., nenustatytas slėgio mažinimo kanalas, nustatytas nepagrįstas slėgio mažinimo kanalas, neišbandyta ir nepatikrinta vidinė lanko išleidimo talpa, o bandymo metu vertinimas nėra griežtas.

2.2, atsakomosios priemonės
[Pasirinkimas] Skirstomosios spintelės vidinio lanko veikimo charakteristikos turi būti IAC lygio, leistina vidinio lanko trukmė turi būti ne mažesnė kaip 0,5 s, o bandymo srovė yra vardinė trumpalaikė atsparumo srovė.
Gaminiams, kurių vardinė trumpojo jungimo srovė viršija 31,5 kA, vidinio lanko bandymą galima atlikti pagal 31,5 kA srovę.
[Modifikacija] Pridėkite arba pakeiskite slėgio mažinimo kanalą ir atlikite vidinio lanko bandymą bei patikrinimą griežtai laikydamiesi tipo bandymo standarto reikalavimų.
[Apsauga] Tinkamas pagrindinio transformatoriaus apsaugos lygio skirtumo suspaudimas sumažina nuolatinio lanko sukeliamo gedimo laiką.

3, vidinės izoliacijos problema
3.1 Paslėpto pavojaus tipas
Pastaraisiais metais sumažėjo skirstomųjų spintelių gaminių kiekis, padaugėjo spintelių izoliacijos charakteristikų, defektų, gedimų.
Pagrindiniai našumai: lipimo atstumas ir oro prošvaisa nėra pakankami, ypač rankinei spintelei. Dabar daugelis gamintojų, siekdami sutrumpinti spintelės dydį, gerokai sumažina spintelėje įrengto jungiklio, izoliacinio kištuko ir žemės atstumą, tačiau nesiima veiksmingų priemonių izoliacijos stiprumui užtikrinti;
Prastas surinkimo procesas – dėl prastos surinkimo kokybės vienas skirstomosios spintelės komponentas gali išlaikyti slėgio bandymą, tačiau visa skirstomoji spintelė po surinkimo negali to padaryti;
Kontaktinė talpa yra nepakankama arba blogas kontaktas, kai kontaktinė talpa yra nepakankama arba blogas kontaktas, padidėja vietinė temperatūra, sumažėja izoliacijos savybės, atsiranda įžeminimo arba fazės elastingumas;
Kondensacijos reiškinys, įmontuotas šildytuvas lengvai pažeidžiamas, negali normaliai veikti, skirstomosios spintelės kondensacijos reiškinys sumažina izoliacijos charakteristikas;
Prastas atraminių priedų izoliacijos efektyvumas.
Siekdami sumažinti sąnaudas, kai kurie gamintojai taiko žemesnį atraminių priedų izoliacijos lygį, taip sumažindami bendrą skirstomosios spintelės izoliacijos charakteristikas.

3.2, atsakomosios priemonės
Neturėtume aklai siekti skirstomųjų įrenginių miniatiūrizavimo. Turėtume pirkti tinkamus skirstomuosius įrenginius, atsižvelgdami į projekto situaciją, pastotės išdėstymą, eksploatavimą ir priežiūrą, įrangos kapitalinį remontą ir kitus veiksnius.
Įrangai, kurioje kaip izoliacinė terpė naudojama oras arba oras/izoliacinė medžiaga, reikėtų atsižvelgti į izoliacinės medžiagos storį, projektinį lauko stiprumą ir senėjimą, o gamintojas turėtų atlikti kondensacijos bandymą pagal standartinius reikalavimus;
Tokių dalių kaip skirstomosios spintelės sieninė įvorė ir žiedinio tinklo spintelė, mechaninis vožtuvas ir šynos lenkimas atveju, jei grynasis oro izoliacijos atstumas yra mažesnis nei 125 mm (12 kV) ir 300 mm (40,5 kV), laidininkas turi būti su izoliaciniu apvalkalu.
Reikėtų imtis tokių priemonių kaip nuožulninimas ir poliravimas, kad būtų išvengta elektrinio lauko iškraipymo tose dalyse, kuriose sutelktas lauko stiprumas, pvz., įleidimo ir išleidimo įvorėse, mechaniniame vožtuve ir magistralės kampe.
Spintoje esanti šyna palaiko kai kuriuos įrenginius, kurių izoliacijos šliaužimo atstumas negali atitikti apsaugos nuo užsiteršimo sąlygų, pvz., porcelianinius butelius. RTV izoliacinė danga gali pagerinti senų įrenginių eksploatavimo technines sąlygas.

4. Karščiavimo defektas
4.1 Paslėptų pavojų tipai
Kilpos prijungimo taško kontaktas yra blogas, padidėja kontakto varža, yra ryški šildymo problema, pvz., blogas kontakto izoliacijos kontaktas;
Metalinės šarvuotos spintelės ventiliacijos angos konstrukcija nėra pagrįsta, oras nėra konvekcinis, šilumos išsklaidymo galimybės prastos, spintelėje yra daugiau šildymo problemų;
Sienų korpusai, srovės transformatoriai ir kitos montavimo konstrukcijos sudaro elektromagnetinę uždarą kilpą, dėl kurios susidaro sūkurinės srovės, o tai sukelia rimtą izoliacinės pertvaros medžiagos įkaitimo reiškinį;
Iš dalies uždaros skirstomosios spintelės sausos įrangos (lietinio tipo srovės transformatoriaus, lietinio tipo įtampos transformatoriaus, sauso tipo transformatoriaus) pasirinktas apvijos laido skersmuo yra nepakankamas, liejimo proceso kontrolė nėra griežta, lengva perkaisti ir pažeisti.
4.2, atsakomosios priemonės
Sustiprinkite skirstomosios spintelės šilumos išsklaidymą ir įrenkite pūstuvą bei indukcinį traukos ventiliatorių;
Nutrūkus elektros tiekimui, reikia patikrinti dinaminių ir statinių kontaktų kontaktinį slėgį ir prireikus juos pakeisti. Tuo pačiu metu reikia pakeisti ir nuovargio kontaktinę spyruoklę.
Padidinti temperatūros matavimo technologijų spintelės viduje tyrimus ir taikyti naujas technologijas, tokias kaip belaidis temperatūros matavimas, siekiant išspręsti sudėtingą temperatūros matavimo problemą.

5, išvengti klaidų užrakinimo nėra tobulas
5.1 Galimi pavojai
Daugumoje skirstomųjų spintelių yra įrengtas apsaugos nuo klaidų užraktas, tačiau išsamus ir privalomas apsaugos nuo klaidų užraktas neatitinka reikalavimų.
Šarvuotos skirstomosios spintelės dalis, esanti ant galinių durelių, gali būti atidaryta, be klaidų užrakinimo, be dvigubos izoliacijos pertvaros, atidaroma tiesiogiai palietus srovę turinčias dalis, o varžtai yra įprasti šešiakampiai varžtai, lengvai atidaromos durelės į srovę srovę sukeliantį elektros smūgį;
Dalis pagrindinio transformatoriaus, lizdo, televizoriaus, transformatoriaus ir kitų jungiklių be įžeminimo jungiklio, po to, kai po spintelės durelių ir įžeminimo jungiklio nesudaroma mechaninė spyna, galima ištraukti varžtą tiesiai po durų atidarymo, o neuždarius durų, taip pat galima uždaryti maitinimą, todėl techninės priežiūros personalas gali netyčia atidaryti, patekti į elektros pertrauką ir sukelti personalo elektros smūgį;
Kai kurių skirstomųjų spintelių galinių durelių viršutinės ir apatinės dalys negali būti užrakintos atskirai, o viršutines dureles užrakina apatinės durelės.
Kai įžeminimo jungiklis yra uždarytas, apatinių spintelės durelių užraktas nuimamas, o galines spintelės dureles taip pat galima atidaryti, todėl lengva sukelti elektros smūgį.
Pavyzdžiui, KYN28 skirstomieji įrenginiai;
Ištraukus kai kuriuos skirstomųjų įrenginių vežimėlius, izoliacijos bloką galima lengvai pakelti. Neužkertant kelio atsitiktiniam užsifiksavimui, įkrautas kūnas lieka atviras, o personalas gali netyčia atidaryti jungiklio statinio kontakto vožtuvo pertvarą ir sukelti elektros smūgį.

5.2, atsakomosios priemonės
Kadangi skirstomosios spintelės apsaugos nuo klaidų funkcija nėra tobula, spintelės durelių galinę dalį galima atidaryti, o atidarius galima tiesiogiai paliesti aukštos įtampos skirstomosios spintelės sroves turinčias dalis, sumontuotą mechaninę spyną, sukonfigūruoti kompiuterio apsaugos nuo klaidų programos užraktą;
Įrenkite blokatorių tarp įžeminimo jungiklio ir galinių spintelės durelių tokiose skirstomosiose spintelėse kaip GG1A ir XGN ir įrenkite tiesioginio signalo rodymo įrenginį, kad būtų užfiksuotas įžeminimo jungiklio veikimas.
Reguliariai tikrinkite apsaugos nuo klaidų įtaiso patikimumą ir, nutrūkus elektros tiekimui, patikrinkite mechaninį fiksavimo įtaisą tarp rankinio vežimėlio ir įžeminimo jungiklio, atjungimo jungiklio ir įžeminimo jungiklio.

6, baigiamasis
Skirstomųjų spintų įranga yra svarbi pirminė elektros tinklo pastotės įranga. Siekiant užtikrinti stabilų jos veikimą, reikia sustiprinti valdymą visais aspektais, tokiais kaip projektavimas, medžiagos, procesas, bandymai, tipo parinkimas, eksploatavimas ir priežiūra.
Griežtai laikantis tipinių projektavimo reikalavimų, kartu su nacionaliniais ir pramonės standartais, pateikti projektavimo techniniai reikalavimai, iš esmės pašalina paslėptus laidų pavojus;
Remiantis nacionaliniais ir pramonės standartais, taip pat apsaugos nuo nelaimingų atsitikimų priemonėmis, suformuluoti griežtus įrangos pirkimo dokumentų reikalavimus, siekiant užkirsti kelią nekvalifikuotiems gaminiams patekti į tinklo eksploatavimą;
Sustiprinti gamybos priežiūrą vietoje, griežtai stebėti pagrindinius gamybos ir gamyklos bandymų punktus ir ryžtingai uždrausti nekvalifikuotiems gaminiams palikti gamyklą;
Aktyviai vykdyti skirstomųjų spintų defektų valdymą, stiprinti priešavarinių priemonių įgyvendinimą;
Patobulinkite skirstomosios spintelės apsaugos nuo klaidų funkciją, sustiprinkite apsaugos nuo klaidų blokavimo įtaiso valdymą, įdiekite tiesioginio rodymo įrenginį ir bendradarbiaukite su „penkių prevencijos“ sistema, kad būtų užtikrintas visapusiškas ir privalomas apsaugos nuo klaidų blokavimas.