Tipi, guasti comuni e analisi dei quadri ad alta tensione

Quadri ad alta tensionesvolge un ruolo fondamentale nei sistemi di alimentazione elettrica e il degrado del funzionamento dei quadri è una delle cause dei guasti del sistema. Questo articolo esplora i tipi, i guasti comuni e l'analisi dei quadri ad alta tensione. Copre configurazioni interne ed esterne, tipi fissi e rimovibili ed evidenzia lo sviluppo dei quadri centrali negli ultimi anni. L'obiettivo principale è l'analisi dei guasti relativi all'isolamento, alla conduzione e alla meccanica, inclusi incollaggi e malfunzionamenti, malfunzionamenti degli interruttori, guasti di isolamento, guasti da sovraccarico e fattori esterni. Comprendere questi guasti comuni è fondamentale per garantire il funzionamento e la manutenzione sicuri dei quadri ad alta tensione.

I quadri ad alta tensione sono un'apparecchiatura elettrica essenziale nei sistemi di alimentazione. È responsabile del controllo, della protezione e dell'isolamento delle reti di distribuzione dell'energia. Il deterioramento operativo dei quadri può portare a guasti del sistema, sottolineando la necessità di identificare e analizzare i guasti comuni. Questo articolo fornisce una panoramica dei tipi, dei guasti comuni e dell'analisi dei quadri ad alta tensione per migliorare la comprensione di questi componenti critici.

Tipi di quadri ad alta tensione: i quadri ad alta tensione possono essere classificati come configurazioni interne o esterne. I quadri con livelli di tensione inferiori a 10 KV sono generalmente progettati per installazione interna. A seconda dello schema della linea primaria, i quadri possono essere classificati come quadri di linea di arrivo/partenza, quadri di sezionamento delle sbarre e altri. I quadri da 10 KV ospitano tipicamente interruttori automatici in olio o vuoto. I meccanismi operativi per questi interruttori automatici possono includere meccanismi a molla, elettromagnetici, manuali o a magnete permanente. La variazione delle strutture dei quadri influisce sulla selezione e sull'installazione dei sensori.

Tipi fissi e rimovibili: l'utilizzo di quadri ad alta tensione può essere ulteriormente classificato come tipi fissi o rimovibili. Storicamente, le centrali elettriche utilizzavano quadri rimovibili per i loro sistemi elettrici, mentre i quadri fissi erano comunemente utilizzati nei sistemi di alimentazione. Tuttavia, con i progressi tecnologici e lo sviluppo di prodotti di successo, si è verificato un cambiamento in queste pratiche convenzionali. I quadri rimovibili rivestiti in metallo sono stati sviluppati sulla base del concetto di quadri fissi. I quadri rivestiti in metallo presentano una struttura completamente chiusa, con scomparti separati per varie funzionalità, prestazioni operative e di sicurezza migliorate, facile manutenzione e maggiore affidabilità.

Sviluppo di quadri ad alta tensione: negli ultimi anni, il rapido sviluppo di interruttori automatici in vuoto miniaturizzati ha portato all'emergere di quadri centrali come una soluzione nuova e molto ricercata. I quadri centrali offrono numerosi vantaggi, come la miniaturizzazione dei sistemi di carrelli e la meccanizzazione del processo di produzione, con conseguente produzione più accurata di carrelli e guide. Molti produttori ora realizzano prodotti, tra cui l'interruttore principale e l'armadio, che non richiedono il debug individuale in fabbrica. Viene facilitata la corretta messa in servizio in loco, garantendo flessibilità e comodità nelle operazioni di trasporto. L'affidabile intercambiabilità del prodotto è influenzata minimamente dalle condizioni del livello del suolo. I quadri rivestiti in metallo funzionano in modo sicuro e affidabile pur essendo di facile manutenzione. Di conseguenza, un numero crescente di sistemi di alimentazione adottano questa soluzione.

Guasti comuni e analisi dei guasti:

1. Difetti di aderenza e di cattivo funzionamento: i difetti di aderenza e di cattivo funzionamento sono i principali difetti nei quadri ad alta tensione. Possono essere classificati in due tipologie: guasti meccanici causati da meccanismi operativi e sistemi di trasmissione e guasti elettrici causati da circuiti di controllo e circuiti ausiliari. I guasti meccanici si manifestano come meccanismi rigidi, deformazioni dei componenti, spostamenti o danni, nuclei di interruttori allentati, alberi bloccati, guasti di disinnesto, ecc. I guasti elettrici includono collegamenti scadenti del cablaggio secondario, terminali allentati, errori di cablaggio, malfunzionamento o bruciatura degli interruttori di commutazione o ausiliari, guasti nel funzionamento di alimentatori, contattori, microinterruttori e altro ancora. Garantire un'ispezione e una manutenzione adeguate di queste aree è essenziale per evitare errori di incollaggio e funzionamento errato.

2. Guasti di malfunzionamento dell'interruttore: i malfunzionamenti dell'interruttore sono guasti causati dall'interruttore stesso. Per gli interruttori automatici in olio, le manifestazioni comuni includono cortocircuiti con spruzzi d'olio, danni alla camera dell'arco, capacità di apertura insufficienti, esplosioni durante la chiusura, ecc. Gli interruttori automatici in vuoto possono presentare guasti come perdite nella camera dell'arco e nel soffietto, livelli di vuoto ridotti, riaccensione dei banchi di condensatori in caso di disconnessione, rottura dei tubi ceramici e altro.

3. Guasti di isolamento: i guasti di isolamento possono verificarsi per vari motivi, tra cui i livelli di tensione (operativi e transitori), le misure di limitazione della tensione e il rapporto di resistenza dell'isolamento. L’obiettivo è garantire che i prodotti siano sicuri ed economici, ottenendo vantaggi economici ottimali. I guasti di isolamento si manifestano principalmente come scariche esterne, scariche interne, scariche fase-fase, scariche da sovratensione da fulmine, scariche in boccole di porcellana o boccole di condensatori, scariche sporche, guasti, esplosioni, scariche su aste di sollevamento o abbassamento, scariche o guasti nei trasformatori di corrente (CT), esplosioni, fratture di bottiglie di porcellana, ecc. Una corretta progettazione dell'isolamento e una manutenzione regolare sono fondamentali per prevenire guasti di isolamento.

4 Guasti da sovraccarico: I guasti da sovraccarico ai livelli di tensione di 72-12 KV sono causati principalmente da uno scarso contatto tra le spine isolanti nel quadro elettrico, con conseguente fusione o bruciatura dei contatti.

5 Fattori esterni Guasti: fattori esterni e guasti imprevisti comprendono incidenti come impatti di oggetti estranei, disastri naturali, cortocircuiti causati da piccoli animali e altro ancora. La protezione dei quadri da tali eventi è necessaria per garantire l'alimentazione ininterrotta e la sicurezza del sistema.

Conclusione I quadri ad alta tensione sono un componente cruciale nei sistemi di alimentazione elettrica. Comprendere i tipi, i guasti comuni e l'analisi dei guasti dei quadri è fondamentale per garantire un funzionamento sicuro e affidabile del sistema. Questo articolo ha evidenziato le configurazioni interne/esterne e fisse/rimovibili dei quadri, nonché le tendenze emergenti nei quadri centrali. Inoltre, sono stati discussi i guasti più comuni legati a incollaggi e malfunzionamenti, malfunzionamenti degli interruttori, isolamento, sovraccarico e fattori esterni. Sono necessarie adeguate misure di manutenzione, ispezione e prevenzione per ridurre al minimo i guasti, migliorare l’efficienza operativa e salvaguardare i sistemi elettrici.