Los interruptores de alta tensión se refieren a productos eléctricos utilizados para encendido/apagado, control o protección en la generación, transmisión, distribución, conversión y consumo de energía del sistema eléctrico. El nivel de tensión está entre 3,6 kV y 550 kV. Incluyen principalmente interruptores automáticos de alta tensión e interruptores de aislamiento y puesta a tierra de alta tensión, interruptores de carga de alta tensión, dispositivos de seccionamiento y coincidencia automática de alta tensión, mecanismos de operación de alta tensión, dispositivos de distribución de energía a prueba de explosiones de alta tensión y armarios de distribución de alta tensión. La industria de fabricación de interruptores de alta tensión es una parte importante de la industria de fabricación de equipos de transmisión y transformación de energía y ocupa una posición muy importante en toda la industria eléctrica. Función: Los interruptores de alta tensión tienen las funciones de cables aéreos de entrada y salida, cables de entrada y salida de cables y conexión de barras.
Aplicación: Principalmente adecuado para diversos lugares como centrales eléctricas, subestaciones, subestaciones de sistemas de energía, petroquímicas, laminación de acero metalúrgico, industria ligera y textil, fábricas y empresas mineras y comunidades residenciales, edificios de gran altura, etc. Composición: El cuadro de distribución debe cumplir con los requisitos pertinentes de la norma "Cuadrícula metálica de CA". Está compuesto por un armario y un interruptor automático. El armario está compuesto por una carcasa, componentes eléctricos (incluidos aisladores), varios mecanismos, terminales secundarios y conexiones y otros componentes.
Cinco defensas:
1. Evitar el cierre bajo carga: Después de que el carro del interruptor de vacío en el armario de distribución de alta tensión se cierra en la posición de prueba, el interruptor del carro no puede entrar en la posición de trabajo.
2. Evitar el cierre con cable de tierra: Cuando la cuchilla de tierra en el armario de distribución de alta tensión está en la posición cerrada, el interruptor automático del carro no se puede cerrar.
3. Evitar la entrada accidental en el intervalo activo: Cuando el interruptor de vacío en el armario de distribución de alta tensión se está cerrando, la puerta trasera del panel se bloquea con la máquina en la cuchilla de puesta a tierra y la puerta del armario.
4. Evitar la puesta a tierra con tensión: El interruptor de vacío en el cuadro de distribución de alta tensión está cerrado cuando está en funcionamiento, y no se puede insertar el electrodo de puesta a tierra.
5. Evitar el interruptor de carga: el interruptor de vacío en el cuadro de distribución de alta tensión no puede salir de la posición de trabajo del interruptor de carro cuando está en funcionamiento.
Estructura y composición
Está compuesto principalmente por un armario, un interruptor automático de vacío de alta tensión, un mecanismo de almacenamiento de energía, un carro, un interruptor de cuchilla de puesta a tierra y un protector integral. A continuación se muestra un ejemplo de un cuadro de distribución de alta tensión para ilustrar su estructura interna detallada.
A: Sala de autobuses
B: (interruptor automático) sala de carros de mano
C: Sala de cables
D: Sala de instrumentos de relés
1. Dispositivo de alivio de presión
2. Concha
3. Autobús de ramal
4. Buje de autobús
5. Autobús principal
6. Dispositivo de contacto estático
7. Caja de contacto estático
8. Transformador de corriente
9. Interruptor de puesta a tierra
10. Cable
11. Evitación
12. Pulse el autobús terrestre
13. Separador extraíble
14. Partición (trampa)
15. Enchufe secundario
16. Carro de mano para disyuntor
17. Deshumidificador con calefacción
18. Partición extraíble
19. Mecanismo de accionamiento del interruptor de puesta a tierra
20. Controlar el canal de alambre
21. Placa inferior
①Gabinete
Está formada por placas de hierro prensadas y es una estructura cerrada, con sala de instrumentos, sala de carros, sala de cables, sala de barras colectoras, etc., separadas por placas de hierro, como se muestra en la Figura 1. La sala de instrumentos está equipada con protectores integrados, amperímetros, voltímetros y otros dispositivos; la sala de carros está equipada con carros y disyuntores de vacío de alta tensión; la sala de barras colectoras está equipada con barras colectoras trifásicas; la sala de cables se utiliza para conectar los cables de alimentación al exterior.
②Interruptor automático de vacío de alta tensión
El interruptor automático de vacío de alta tensión instala sus contactos principales en una cámara de vacío cerrada. Al activarse o desactivarse los contactos, el arco eléctrico no presenta combustión con soporte de gas, lo que evita que se queme y garantiza su durabilidad. Además, se utilizan materiales aislantes como base para mejorar el aislamiento. Se denomina interruptor automático de vacío de alta tensión debido a su excelente capacidad de aislamiento.
③ Mecanismo del automóvil
Instale el interruptor de circuito de vacío de alta tensión en el carro y muévalo con él. Al girar la manivela en el sentido de las agujas del reloj, el carro entra en el armario e inserta el interruptor de circuito de vacío en el circuito de alta tensión; al girar la manivela en sentido contrario a las agujas del reloj, el carro sale del armario y acciona el interruptor de circuito de vacío para desconectar el circuito de alta tensión, como se muestra en la Figura 2.
④ Organización del almacenamiento de energía
Un pequeño motor acciona el resorte para almacenar energía, y el interruptor de circuito de vacío se cierra utilizando el resorte para liberar la energía cinética.
⑤Interruptor de cuchilla de tierra
Se trata de un interruptor de cuchilla que actúa como enclavamiento de seguridad. La puerta del armario de alta tensión solo se puede abrir cuando el interruptor de cuchilla de puesta a tierra está cerrado. De lo contrario, la puerta del armario de alta tensión no se puede abrir si el interruptor de cuchilla de puesta a tierra no está cerrado, lo que constituye una protección de enclavamiento de seguridad.
⑥Protector integral
Se trata de un protector de microcomputadora compuesto por un microprocesador, pantalla, teclas y circuitos periféricos. Se utiliza para reemplazar los circuitos de protección de relés originales contra sobrecorriente, sobretensión, temporización y otros. La señal de entrada incluye: transformador de corriente, transformador de tensión, transformador de corriente de secuencia cero, valor de interruptor y otras señales. El teclado permite configurar el valor de corriente, el valor de tensión, el tiempo de interrupción rápida, el tiempo de arranque y otros datos. La pantalla muestra datos en tiempo real y participa en el control y la ejecución de la acción de protección.
Clasificación
(1) Según la forma de cableado principal del armario de distribución, se puede dividir en armario de distribución con cableado en puente, armario de distribución de barra simple, armario de distribución de barra doble, armario de distribución de sección de barra simple, armario de distribución de barra doble con barra de derivación y armario de distribución de barra de derivación de sección de barra simple.
(2) Según el método de instalación del interruptor automático, se puede dividir en un armario de interruptores fijo y un armario de interruptores desmontable (tipo carro).
(3) Según la estructura del gabinete, se puede dividir en aparamenta compartimentada encerrada en metal, aparamenta blindada encerrada en metal y aparamenta fija tipo caja encerrada en metal.
(4) Según la posición de instalación del carro de interruptores, se puede dividir en aparamenta montada en el suelo y aparamenta montada en el medio.
(5) Según el medio de aislamiento dentro del interruptor, se puede dividir en interruptor aislado con aire y interruptor aislado con gas SF6.
Los principales parámetros técnicos
1. Tensión nominal, corriente nominal, frecuencia nominal, tensión nominal de resistencia a la frecuencia de potencia, tensión nominal de resistencia al impulso de rayo;
2. El interruptor automático tiene una corriente de ruptura nominal moderada, una corriente de pico de cierre nominal, una corriente de resistencia a corto plazo nominal y una corriente de pico de resistencia nominal;
3. La corriente nominal de resistencia a corto plazo y la corriente nominal de resistencia máxima del interruptor de puesta a tierra;
4 Mecanismo de operación de apertura y cierre de la bobina, tensión nominal, resistencia de CC, potencia, tensión nominal y potencia del motor de almacenamiento de energía;
5. El nivel de protección del gabinete y el número de la norma nacional con la que cumple.
Procedimiento de transmisión de potencia
1. Cierre todas las puertas traseras y la cubierta trasera, y bloquéelas. Solo cuando el interruptor de puesta a tierra esté en la posición de cerrado se podrá cerrar la puerta trasera.
2. Inserte la manija del interruptor de puesta a tierra en el orificio hexagonal ubicado en la parte inferior derecha de la puerta central y gírela en sentido contrario a las agujas del reloj para abrir el interruptor. La placa de bloqueo del orificio volverá automáticamente a su posición original, cubriendo dicho orificio, y la puerta inferior del gabinete quedará bloqueada.
3. Empuje el carro de servicio para colocarlo en su posición, empuje el carro dentro del armario para colocarlo en la posición aislada, inserte manualmente el enchufe secundario y cierre la puerta del compartimento del carro.
4. Inserte la manija del carro del disyuntor en el receptáculo de la manija y gírela en el sentido de las agujas del reloj unas 20 vueltas. Retire la manija cuando esté claramente bloqueada y se oiga un clic. En este momento, el carro está en posición de trabajo y la manija se ha insertado dos veces. Al bloquearse, se conecta el circuito principal del carro del disyuntor y se comprueban las señales correspondientes.
5. La operación consiste en cerrar el panel de control, y el interruptor de apagado activa el disyuntor y envía energía. Al mismo tiempo, la luz verde del tablero se apaga y la luz roja se enciende, lo que indica que el cierre se ha realizado correctamente.
Procedimiento operativo en caso de fallo de alimentación
1. Accione el panel de instrumentos para cerrarlo, y el interruptor de conmutación de apertura hará que el disyuntor esté en la posición de apertura y cierre, al mismo tiempo que la luz roja en el panel de instrumentos se apaga y la luz verde se enciende, la apertura se ha realizado correctamente.
2. Inserte la manija del carro del disyuntor en el receptáculo de la manija y gírela en el sentido de las agujas del reloj unas 20 vueltas. Retire la manija cuando esté claramente bloqueada y se oiga un clic. En este momento, el carro está en posición de prueba. Desbloquee, abra la puerta del compartimento del carro, desconecte manualmente el enchufe secundario y desconecte el circuito principal del carro.
3. Empuje el carro de servicio para bloquearlo, tire del carro hacia el carro de servicio y conduzca el carro de servicio.
4. Observe el indicador de carga o compruebe que no esté cargado antes de continuar con su uso.
5. Inserte la manija de operación del interruptor de puesta a tierra en el orificio hexagonal ubicado en la parte inferior derecha de la puerta central y gírela en el sentido de las agujas del reloj para que el interruptor de puesta a tierra quede en la posición de cerrado. Después de confirmar que el interruptor de puesta a tierra está correctamente cerrado, abra la puerta del gabinete y el personal de mantenimiento podrá acceder para realizar la revisión.
Juicio y tratamiento de fallas de cierre Las fallas de cierre se pueden dividir en fallas eléctricas y fallas mecánicas. Hay dos tipos de métodos de cierre: manual y eléctrico. La falla de cierre manual generalmente es una falla mecánica. El cierre manual se puede realizar, pero la falla eléctrica es una falla eléctrica.
1. Medidas de protección
Antes de que se active el interruptor, el circuito cuenta con un sistema de protección contra fallas que activa el relé anti-disparo. El interruptor se dispara inmediatamente después de cerrarse. Incluso si el interruptor permanece cerrado, no se volverá a cerrar y seguirá desplazándose continuamente.
2. Fallo de protección
Ahora, la función de cinco prevenciones está configurada en el armario de alta tensión, y se requiere que el interruptor no se pueda cerrar cuando no esté en la posición de operación o de prueba. Es decir, si el interruptor de posición no está cerrado, el motor no puede cerrarse. Este tipo de falla se presenta con frecuencia durante el proceso de cierre. En este caso, la luz indicadora de posición de funcionamiento o de prueba no se enciende. Mueva ligeramente el carro del interruptor para cerrar el interruptor de límite y suministrar energía. Si la distancia de compensación del interruptor de límite es demasiado grande, debe ajustarse. Cuando el interruptor de posición en el armario de alta tensión tipo JYN no se puede mover hacia afuera, se puede instalar una pieza en forma de V para garantizar el cierre confiable del interruptor de límite.
3. Fallo en cascada eléctrico
En el sistema de alta tensión, se establecen enclavamientos eléctricos para garantizar el funcionamiento fiable del sistema. Por ejemplo, en un sistema de una sola sección de barra con dos líneas de alimentación de entrada, se requiere que solo dos de los tres interruptores (el armario de las dos líneas de entrada y el armario de unión de barras) puedan conectarse. Si los tres están cerrados, existe el riesgo de transmisión inversa de potencia. Además, los parámetros de cortocircuito cambian y la corriente de cortocircuito en funcionamiento en paralelo aumenta. La configuración del circuito en cadena se muestra en la Figura 4. El circuito de enclavamiento del armario de entrada está conectado en serie con los contactos normalmente cerrados del armario de unión de barras, y el armario de entrada se puede cerrar cuando el armario de unión de barras está abierto.
El circuito de enclavamiento del armario de unión de barras está conectado en paralelo con un contacto normalmente abierto y un contacto normalmente cerrado de los dos armarios de entrada, respectivamente. De esta forma, se garantiza que el armario de unión de barras solo transmita energía cuando uno de los armarios de entrada esté cerrado y el otro abierto. Si el armario de alta tensión no se puede cerrar eléctricamente, primero hay que comprobar si existe un enclavamiento eléctrico y no se debe cerrar manualmente sin más. Las fallas en cascada eléctrica suelen deberse a un funcionamiento incorrecto y no cumplen con los requisitos de cierre. Por ejemplo, aunque el acoplador de barras de entrada tenga un contacto abierto y otro cerrado, si se extrae el carro del armario de apertura y no se conecta el enchufe, se puede utilizar un multímetro para comprobar la ubicación de la falla.
Utilizar luces rojas y verdes para detectar fallas en el interruptor auxiliar es sencillo y práctico, pero poco fiable. Se puede verificar y confirmar con un multímetro. El método para reparar el interruptor auxiliar consiste en ajustar el ángulo de la brida fija y la longitud de la varilla de conexión.
4. Falla de circuito abierto del circuito de control.
En el lazo de control, el interruptor de control está dañado, el circuito está desconectado, etc., por lo que la bobina de cierre no puede energizarse. En este caso, no se oye ningún sonido de la bobina de cierre. No hay voltaje en la bobina de medición. El método de inspección consiste en comprobar el punto de circuito abierto con un multímetro.
5. Fallo de la bobina de cierre
La quema de la bobina de cierre es un cortocircuito. En este caso, se producen olores extraños, humo y cortocircuitos. La bobina de cierre está diseñada para funcionar durante periodos cortos, y el tiempo de activación no debe ser excesivo. Tras el fallo de cierre, se debe determinar la causa a tiempo y no se debe invertir el mecanismo de frenado repetidamente. En particular, la bobina de cierre del mecanismo electromagnético tipo CD es propensa a quemarse debido a la elevada corriente que circula por ella.
El método de prueba de potencia se utiliza frecuentemente para reparar fallas que impiden el cierre del gabinete de alta tensión. Este método permite descartar fallas en la línea (excepto las causadas por la temperatura del transformador y las fugas de gas), fallas en cascada y fallas en los interruptores de límite. La ubicación de la falla se puede determinar dentro del carro de prueba. Por lo tanto, en caso de emergencia, se puede utilizar la ubicación de la prueba para verificar la transmisión de potencia y reemplazar el método de transmisión de potencia del carro de prueba de reserva. Esto permite obtener el doble de resultados con la mitad del esfuerzo y reduce el tiempo de interrupción del suministro eléctrico.
