Os equipamentos de manobra de alta tensão referem-se a produtos elétricos utilizados para ligar/desligar, controlar ou proteger a geração, transmissão, distribuição, conversão e consumo de energia em sistemas elétricos. A tensão opera entre 3,6 kV e 550 kV. Incluem principalmente disjuntores e chaves seccionadoras de alta tensão, chaves de aterramento, chaves de carga de alta tensão, dispositivos automáticos de interconexão e seccionamento de alta tensão, mecanismos de operação de alta tensão, dispositivos de distribuição de energia à prova de explosão de alta tensão e painéis de manobra de alta tensão. A indústria de fabricação de equipamentos de manobra de alta tensão é uma parte importante da indústria de equipamentos de transmissão e transformação de energia e ocupa uma posição de destaque em todo o setor elétrico. Função: Os equipamentos de manobra de alta tensão têm as funções de conexão de fios aéreos de entrada e saída, fios de cabos de entrada e saída e conexão de barramentos.
Aplicação: Principalmente adequado para diversos locais, como usinas de energia, subestações, subestações de sistemas de energia, petroquímicas, siderurgia, indústria leve e têxtil, fábricas e empresas de mineração, além de condomínios residenciais, edifícios altos, etc. Composição: O painel de distribuição deve atender aos requisitos relevantes da norma “Painel de distribuição CA blindado”. É composto por um gabinete e um disjuntor. O gabinete é composto por uma carcaça, componentes elétricos (incluindo isoladores), diversos mecanismos, terminais secundários, conexões e outros componentes.
Cinco defesas:
1. Impedir o fechamento sob carga: Após o carrinho do disjuntor a vácuo no painel de distribuição de alta tensão ser fechado na posição de teste, o disjuntor do carrinho não pode entrar na posição de trabalho.
2. Impedir o fechamento com fio terra: Quando a faca de aterramento no painel de distribuição de alta tensão estiver na posição fechada, o disjuntor do carrinho não poderá ser fechado.
3. Evitar a entrada acidental no intervalo energizado: Quando o disjuntor a vácuo no painel de distribuição de alta tensão estiver fechando, a porta traseira do painel deve estar travada com a máquina na lâmina de aterramento e na porta do painel.
4. Evitar aterramento em circuito energizado: O disjuntor a vácuo no painel de alta tensão deve estar fechado durante o funcionamento, e a lâmina de aterramento não deve ser inserida.
5. Impedir a comutação com carga: o disjuntor a vácuo no painel de alta tensão não pode sair da posição de trabalho do disjuntor do carrinho quando estiver em operação.
Estrutura e composição
É composto principalmente por gabinete, disjuntor a vácuo de alta tensão, mecanismo de armazenamento de energia, carrinho, chave de aterramento e protetor abrangente. A seguir, um exemplo de um painel de distribuição de alta tensão, para mostrar a estrutura interna detalhada.
A: Sala de ônibus
B: (disjuntor) sala do carrinho de mão
C: Sala de cabos
D: Sala de instrumentos de relés
1. Dispositivo de alívio de pressão
2. Concha
3. Ônibus de filial
4. Bucha do ônibus
5. Ônibus principal
6. Dispositivo de contato estático
7. Caixa de contato estático
8. Transformador de corrente
9. Interruptor de aterramento
10. Cabo
11. Evitar
12. Pressione o barramento de solo
13. Divisória removível
14.Partição (armadilha)
15. Plugue secundário
16. Carrinho de disjuntor
17. Desumidificador de aquecimento
18. Divisória removível
19. Mecanismo de operação da chave de aterramento
20. Controle a calha de fios
21. Placa inferior
①Armário
É formada pela prensagem de placas de ferro e consiste em uma estrutura fechada, com sala de instrumentos, sala de carrinhos, sala de cabos, sala de barramentos, etc., separadas por placas de ferro, conforme mostrado na Figura 1. A sala de instrumentos é equipada com protetores integrados, amperímetros, voltímetros e outros dispositivos; a sala de carrinhos é equipada com carrinhos e disjuntores a vácuo de alta tensão; a sala de barramentos é equipada com barramentos trifásicos; a sala de cabos é utilizada para conectar os cabos de energia ao exterior.
②Disjuntor a vácuo de alta tensão
O chamado disjuntor a vácuo de alta tensão tem seus contatos principais instalados em uma câmara de vácuo fechada. Quando os contatos são abertos ou fechados, o arco elétrico não sofre combustão alimentada por gás, o que impede sua queima e garante maior durabilidade. Além disso, materiais isolantes são utilizados como base para melhorar o desempenho do disjuntor a vácuo. Ele é chamado de disjuntor a vácuo de alta tensão devido ao seu excelente desempenho de isolamento.
③Mecanismo do carro
Instale o disjuntor a vácuo de alta tensão no carrinho e mova-o com o carrinho. Ao girar a alavanca no sentido horário, o carrinho entra no gabinete e insere o disjuntor a vácuo no circuito de alta tensão; ao girar a alavanca no sentido anti-horário, o carrinho sai do gabinete e aciona o disjuntor a vácuo para retirar o circuito de alta tensão, conforme mostrado na Figura 2.
④ Organização de armazenamento de energia
Um pequeno motor aciona a mola para armazenar energia, e o disjuntor a vácuo é fechado utilizando a mola para liberar a energia cinética.
⑤Interruptor de faca de aterramento
Trata-se de uma chave faca que atua como intertravamento de segurança. A porta do painel de alta tensão só pode ser aberta quando a chave faca de aterramento estiver fechada. Caso contrário, a porta do painel de alta tensão não poderá ser aberta se a chave faca de aterramento não estiver fechada, o que desempenha a função de proteção de intertravamento de segurança.
⑥Proteção completa
É um protetor microcomputadorizado composto por um microprocessador, tela, teclas e circuitos periféricos. Utilizado para substituir os circuitos originais de proteção contra sobrecorrente, sobretensão, temporização e outras proteções por relé. Sinal de entrada: transformador de corrente, transformador de tensão, transformador de corrente de sequência zero, valor de chaveamento e outros sinais; o teclado pode ser usado para definir o valor da corrente, o valor da tensão, o tempo de interrupção rápida, o tempo de inicialização e outros dados; a tela exibe dados em tempo real e participa do controle e da execução da ação de proteção.
Classificação
(1) De acordo com a forma principal de fiação do painel de distribuição, ele pode ser dividido em painel de distribuição com fiação em ponte, painel de distribuição de barramento único, painel de distribuição de barramento duplo, painel de distribuição de seção de barramento único, painel de distribuição de barramento duplo com barramento de bypass e painel de distribuição de barramento de bypass de seção de barramento único.
(2) De acordo com o método de instalação do disjuntor, ele pode ser dividido em um armário de interruptor fixo e um armário de interruptor removível (tipo carrinho).
(3) De acordo com a estrutura do gabinete, pode ser dividido em painéis de comutação compartimentados com invólucro metálico, painéis de comutação blindados com invólucro metálico e painéis de comutação fixos tipo caixa com invólucro metálico.
(4) De acordo com a posição de instalação do carrinho do disjuntor, ele pode ser dividido em painéis de manobra montados no piso e painéis de manobra montados no meio.
(5) De acordo com o meio isolante diferente dentro do equipamento de manobra, ele pode ser dividido em equipamento de manobra isolado a ar e equipamento de manobra isolado a gás SF6.
Os principais parâmetros técnicos
1. Tensão nominal, corrente nominal, frequência nominal, tensão suportável à frequência da rede elétrica, tensão suportável ao impulso atmosférico nominal;
2. O disjuntor possui corrente nominal de interrupção moderada, corrente nominal de pico de fechamento, corrente nominal de resistência a curto-circuito e corrente nominal de pico de resistência moderadas;
3. A corrente nominal de resistência de curto-circuito e a corrente nominal de pico de resistência da chave de aterramento;
4. Mecanismo de operação: tensão nominal da bobina de abertura e fechamento, resistência CC, potência, tensão nominal e potência do motor de armazenamento de energia;
5. O nível de proteção do gabinete e o número da norma nacional que ele atende.
Procedimento de transmissão de energia
1. Feche todas as portas traseiras e a tampa traseira e tranque-as. A porta traseira só pode ser fechada quando a chave de aterramento estiver na posição fechada.
2. Insira a alavanca de acionamento da chave de aterramento no orifício hexagonal na parte inferior direita da porta central e gire-a no sentido anti-horário para abrir a chave. A placa de intertravamento no orifício de acionamento retornará automaticamente para cobri-lo, travando a porta inferior do gabinete.
3. Empurre o carrinho de serviço para posicioná-lo, empurre o carrinho para dentro do gabinete para posicioná-lo na posição isolada, insira manualmente o plugue secundário e feche a porta do compartimento do carrinho.
4. Insira a alavanca do carrinho do disjuntor no encaixe da alavanca e gire-a no sentido horário por cerca de 20 voltas. Remova a alavanca quando estiver visivelmente travada e ouvir um clique. Nesse momento, o carrinho estará na posição de trabalho. Insira a alavanca duas vezes para travá-la, conecte o circuito principal do carrinho do disjuntor e verifique os sinais correspondentes.
5. A operação consiste em fechar o disjuntor no quadro de distribuição, e o interruptor de desligamento faz com que o disjuntor feche e envie energia. Ao mesmo tempo, a luz verde no painel se apaga e a luz vermelha acende, indicando que o fechamento foi bem-sucedido.
Procedimento de operação em caso de falha de energia
1. Acione o painel de instrumentos para fechar e, em seguida, a chave de comutação de abertura aciona o disjuntor na posição de abertura e fechamento. Ao mesmo tempo, a luz vermelha no painel de instrumentos se apaga e a luz verde acende, indicando que a abertura foi bem-sucedida.
2. Insira a alavanca do disjuntor no encaixe da alavanca e gire-a no sentido horário por cerca de 20 voltas. Remova a alavanca quando ela estiver visivelmente travada e você ouvir um clique. Nesse momento, o disjuntor estará na posição de teste. Destrave-o, abra a porta da sala do disjuntor, desconecte manualmente o plugue secundário e desligue o circuito principal do disjuntor.
3. Empurre o carrinho de serviço para travá-lo, puxe o carrinho para fora até o carrinho de serviço e conduza o carrinho de serviço.
4. Observe o visor carregado ou verifique se a bateria está descarregada antes de continuar a operar.
5. Insira a alavanca de acionamento da chave de aterramento no orifício hexagonal no canto inferior direito da porta central e gire-a no sentido horário para fechar a chave de aterramento. Após confirmar que a chave de aterramento está realmente fechada, abra a porta do gabinete para que o pessoal de manutenção possa entrar e realizar a manutenção.
Avaliação e tratamento de falhas de fechamento. As falhas de fechamento podem ser divididas em falhas elétricas e falhas mecânicas. Existem dois tipos de métodos de fechamento: manual e elétrico. A falha no fechamento manual geralmente é uma falha mecânica. O fechamento manual pode ser realizado, mas a falha elétrica é uma falha elétrica.
1. Ação de proteção
Antes de o interruptor ser energizado, o circuito possui um circuito de proteção contra falhas que aciona o relé anti-disparo. O interruptor dispara imediatamente após o fechamento. Mesmo que o interruptor permaneça na posição fechada, ele não fechará novamente e continuará oscilando.
2. Falha de proteção
Agora, a função de prevenção de cinco falhas está configurada no painel de alta tensão, e é necessário que a chave não possa ser fechada quando não estiver na posição de operação ou na posição de teste. Ou seja, se a chave de posição não estiver fechada, o motor não poderá ser desligado. Esse tipo de falha é frequentemente encontrado durante o processo de desligamento. Nesse momento, a lâmpada indicadora de posição de operação ou a lâmpada indicadora de posição de teste não acende. Mova o carrinho da chave ligeiramente para fechar o interruptor de limite e enviar energia. Se a distância de deslocamento do interruptor de limite for muito grande, ela deve ser ajustada. Quando a chave de posição no painel de alta tensão tipo JYN não puder ser movida para fora, uma peça em forma de V pode ser instalada para garantir o fechamento confiável do interruptor de limite.
3. Falha em cascata elétrica
Em sistemas de alta tensão, alguns intertravamentos elétricos são configurados para garantir a operação confiável do sistema. Por exemplo, em um sistema de barramento único com duas linhas de entrada de energia, é necessário que apenas duas das três chaves — as dos painéis de entrada e as do painel de junção de barramentos — possam ser combinadas. Se as três estiverem fechadas, haverá risco de transmissão reversa de energia. Além disso, os parâmetros de curto-circuito se alteram e a corrente de curto-circuito em operação paralela aumenta. O diagrama do circuito em cadeia é mostrado na Figura 4. O circuito de intertravamento do painel de entrada é conectado em série com os contatos normalmente fechados do painel de junção de barramentos, permitindo que o painel de entrada seja fechado quando o painel de junção de barramentos estiver aberto.
O circuito de intertravamento do painel de junção de barramento é conectado em paralelo com um normalmente aberto e um normalmente fechado dos dois painéis de entrada, respectivamente. Dessa forma, garante-se que o painel de junção de barramento só transmita energia quando um dos dois painéis de entrada estiver fechado e o outro aberto. Quando o painel de alta tensão não puder ser fechado eletricamente, verifique primeiro se há um intertravamento elétrico e não tente o fechamento manual sem necessidade. Falhas em cascata elétrica geralmente são causadas por operação inadequada e não atendem aos requisitos de fechamento. Por exemplo, embora o acoplador de barramento de entrada esteja configurado para um lado aberto e o outro para o lado fechado, o cabo de alimentação no painel aberto pode estar desconectado e o plugue não conectado. Se o circuito de intertravamento falhar, utilize um multímetro para verificar a origem da falha.
Usar luzes vermelha e verde para diagnosticar a falha da chave auxiliar é simples e conveniente, mas pouco confiável. A verificação e confirmação podem ser feitas com um multímetro. O método de reparo da chave auxiliar consiste em ajustar o ângulo do flange fixo e o comprimento da haste de conexão da chave auxiliar.
4. Falha de circuito aberto no circuito de controle
No circuito de controle, a chave de controle está danificada, o circuito está desconectado, etc., de modo que a bobina de fechamento não pode ser energizada. Nesse momento, não há som de acionamento da bobina de fechamento. Não há tensão na bobina de medição. O método de inspeção consiste em verificar o ponto de circuito aberto com um multímetro.
5. Falha na bobina de fechamento
A queima da bobina de fechamento é uma falha de curto-circuito. Nesse caso, podem ocorrer odor peculiar, fumaça, curto-circuito no fusível, etc. A bobina de fechamento é projetada para operação de curta duração e o tempo de energização não deve ser muito longo. Após a falha no fechamento, a causa deve ser identificada imediatamente e o freio composto não deve ser acionado repetidamente. Especialmente a bobina de fechamento do mecanismo de acionamento eletromagnético tipo CD é propensa a queimar devido à alta corrente que passa por ela.
O método de teste de energia é frequentemente utilizado no reparo de falhas que impedem o fechamento do painel de alta tensão. Este método permite eliminar falhas na linha (exceto para problemas de temperatura e vazamento de gás em transformadores), falhas em cascata e falhas em chaves fim de curso. A localização da falha pode ser determinada, basicamente, dentro do painel de distribuição. Portanto, em situações de emergência, é possível utilizar o ponto de teste para verificar a transmissão de energia, substituindo o método de transmissão de energia com painel de distribuição de reserva. Isso permite obter o dobro do resultado com metade do esforço e reduz o tempo de interrupção de energia.
