Con el rápido crecimiento de la economía nacional en los últimos años, el desarrollo de la red eléctrica también ha marcado el comienzo de nuevas oportunidades históricas. La aparamenta extraíble blindada de . 10kV CA de metal- (en lo sucesivo, aparamenta) se ha utilizado ampliamente en sistemas de energía debido a sus ventajas, como estructura compacta y razonable, buen rendimiento de protección, funciones de enclavamiento confiables de "cinco-pruebas", mantenimiento conveniente, operación simple y alta confiabilidad operativa. Sin embargo, en aplicaciones prácticas, también han surgido algunas deficiencias del propio cuadro, como que el cuadro de entrada de bajo-voltaje del transformador principal sea propenso a sobrecalentarse y la falta de un sistema de monitoreo de temperatura dentro del gabinete. Si estos problemas no se abordan, plantearán peligros ocultos para una producción segura. El siguiente análisis y discusión abordan los problemas y soluciones relacionados con los tableros de distribución.
Problemas de sobrecalentamiento en tableros de distribución
Los cuadros son propensos a sobrecalentarse debido a diversos factores, lo que puede reducir significativamente el aislamiento del equipo y poner en peligro su funcionamiento seguro. Esto es más prominente en la aparamenta de la línea entrante de bajo-voltaje (conexión de bus) del transformador principal. El siguiente análisis se centrará en este tipo de aparamenta.
Mala disipación de calor debido a factores de nivel de protección
Para evitar que las personas se acerquen a las partes vivas-de alto voltaje y toquen las partes móviles de los interruptores de alto-voltaje, y para superar la desventaja de que los interruptores abiertos sean propensos a cortocircuitos causados por objetos extraños que ingresan al equipo, los fabricantes generalmente diseñan de acuerdo con las disposiciones de clasificación de niveles de protección en la norma nacional DL/T404-1997 "Condiciones técnicas para ordenar interruptores de alto voltaje de CA para interiores".
Generalmente, el nivel de protección de la aparamenta actual se establece en IP4X y básicamente utiliza una carcasa metálica completamente cerrada. Este tipo de aparamenta es muy susceptible a una mala disipación de calor y a altas temperaturas, lo que provoca el deterioro y la degradación del rendimiento del aislamiento de los componentes después de un funcionamiento prolongado-y crea debilidades en el aislamiento. En los últimos años, las fallas de equipos o accidentes causados por un aislamiento débil han ido aumentando año tras año. Por lo tanto, se debe dar alta prioridad al fenómeno de la mala disipación de calor dentro del gabinete.
Algunas unidades y fabricantes generalmente reemplazan la ventana de observación del tablero de distribución por debajo de 4000 A con una ventana de ventilación y rara vez usan el método de disipación de calor activo del ventilador de flujo cruzado (en lo sucesivo denominado ventilador). En términos generales, hay tres razones: (1) Ahora los ventiladores generalmente solo se usan en tableros de alta corriente (4000 A y superiores); (2) Hay pocos fabricantes nacionales que produzcan este tipo de ventiladores y no se puede garantizar la calidad. El cuadro está equipado con ventiladores, lo que aumenta el costo de inversión; (3) El polvo traído por el funcionamiento del ventilador afecta el aislamiento dentro del tablero y el ruido es relativamente grande.
Calor generado por el equipo dentro del gabinete.
Las barras, seccionadores y otros componentes se instalan en el espacio confinado de la aparamenta lateral de 1 kV del transformador principal. El calor que generan tiene un impacto significativo en la temperatura interna del gabinete.
Sobrecalentamiento de la barra colectora
El pequeño espacio entre las barras colectoras, la mala calidad de los materiales de cobre, la pequeña-área de sección transversal y los numerosos puntos de conexión los hacen propensos a la oxidación y al mal contacto, lo que genera altas temperaturas en los puntos de conexión. Cuando la temperatura dentro del gabinete es alta, la capacidad de carga-de corriente de las barras colectoras disminuye, lo que resulta en una capacidad de carga de corriente reducida. Cabe señalar en particular que las barras colectoras de 10 kV existentes a menudo utilizan tubos termorretráctiles para aumentar el aislamiento, pero cuando las barras colectoras se sobrecalientan gravemente, las fundas aislantes pueden romperse, lo que podría causar cortocircuitos entre fases-a-.
Los problemas anteriores pueden abordarse de la siguiente manera: (1) Seleccionar fabricantes con procesos de diseño y fabricación avanzados; (2) Aumentar el espacio entre barras y, si es necesario, modificar los canales de alivio de presión del tablero; (3) Utilizar materiales de cobre de gran-calidad y gran-tamaño para aumentar la capacidad de carga-actual de las barras colectoras; (4) Estañar-o platear-las superficies de conexión eléctrica y aplicar vaselina o pasta conductora durante la puesta en servicio del equipo y la limpieza de las barras colectoras para reducir la resistencia de contacto; (5) Aumento de las medidas de disipación de calor dentro del gabinete.
Sobrecalentamiento de contactos aislantes
En los últimos años, los accidentes de equipos causados por el sobrecalentamiento debido al mal contacto de los contactos de aislamiento en el carro del interruptor automático en el tablero han aumentado año tras año. Debido a la estructura inherente del tablero, es imposible observar el acoplamiento de los contactos de aislamiento y los contactos estacionarios durante el funcionamiento del carro del interruptor automático. Por lo tanto, se debe ejercer un control estricto durante la aceptación de equipos nuevos, verificando cuidadosamente si los tornillos del contacto aislante en el nuevo gabinete están en buen contacto para evitar que el contacto aislante esté demasiado flojo o demasiado apretado; durante el mantenimiento rutinario de barras colectoras y carros de interruptores, se debe prestar especial atención a los contactos de aislamiento; los tornillos y resortes de los contactos de aislamiento deben inspeccionarse cuidadosamente y los resortes deben reemplazarse periódicamente para evitar eficazmente que envejezcan después de abrir y cerrar repetidamente los contactos de aislamiento, lo que provocará una conexión floja; Durante el mantenimiento, se debe aplicar vaselina o pasta conductora a los contactos aislantes para reducir la resistencia de los contactos.
Problemas de sobrecalentamiento del transformador de corriente
Actualmente, los transformadores de corriente (CT) montados en gabinetes-generalmente adoptan una estructura fundida de resina epoxi completamente sellada. Sin embargo, en circuitos de alta-corriente, debido a limitaciones estructurales, se necesitan dos conexiones adicionales para llegar a la fuente de calor. Además, el efecto de disipación de calor del devanado primario y el núcleo en la estructura fundida completamente sellada es deficiente, lo que genera graves problemas de sobrecalentamiento en los CT internos durante el funcionamiento con alta-corriente. Según la experiencia operativa de nuestra oficina, para CT montados en gabinete-con una corriente nominal de 2000 A y superior, al tiempo que se garantizan distancias de seguridad internas, se recomienda utilizar un CT de estructura central- para mejorar la disipación de calor. La experiencia operativa práctica ha demostrado que esto es eficaz.
El equipo dentro del gabinete está bajo una carga pesada.
En los últimos años, durante los picos de consumo eléctrico en invierno y verano, algunas subestaciones han estado funcionando a plena carga durante períodos prolongados. Especialmente cuando un transformador dentro de la subestación está en mantenimiento, el transformador principal es propenso a cargarse completamente y sobrecargarse, lo que resulta en un flujo de corriente significativo a través de la aparamenta de la línea entrante de bajo-voltaje (conexión de bus) del transformador principal, lo que provoca una generación sustancial de calor en los componentes internos. En estas condiciones de suministro y consumo de energía, las agencias de despacho de energía deben organizar racionalmente el modo de operación de la red eléctrica, mejorar el pronóstico de carga, reducir la frecuencia del mantenimiento de los equipos, garantizar la calidad del mantenimiento y minimizar los cortes de energía repetidos.
Limitaciones de las ventanas de observación
GB 3906-91 "Aparamenta de distribución con envolvente metálica de 3-35 kV CA" 6.1.6 estipula lo siguiente con respecto a las ventanas de observación: "Las ventanas de observación deben cumplir con el nivel de protección especificado por la fuente de luz externa. Las ventanas de observación deben estar cubiertas con materiales retardantes de llama transparentes con una resistencia mecánica similar a la del gabinete y deben tener suficiente espacio libre eléctrico o blindaje electrostático para evitar la formación de cargas estáticas peligrosas. La ubicación de la ventana de observación debe facilitar la observación del equipo operativo interno." Es evidente que la norma nacional no proporciona regulaciones muy claras sobre el número, área, ubicación de instalación y claridad de las ventanas de observación en el tablero, lo que genera algunos problemas con las ventanas de observación en la parte trasera del tablero (en lo sucesivo, "panel trasero") en el funcionamiento real.
El cuadro carece de un sistema de control de temperatura.
Actualmente, los fallos de aislamiento causados por temperaturas internas excesivamente altas en los equipos de distribución siguen siendo difíciles de prevenir, lo que hace que el control de la temperatura sea esencial. Se puede instalar un dispositivo de medición de temperatura dentro del cuadro junto con un relé de corriente para activar un ventilador. Cuando la temperatura interna o la corriente en el relé alcanza un cierto valor, el ventilador comenzará a enfriar el tablero. Si la temperatura continúa aumentando después de que se enciende el ventilador y alcanza un cierto valor, se emitirá una señal de alarma para notificar al operador sobre el manejo oportuno. Alternativamente, se puede instalar un dispositivo de medición de temperatura para emitir una señal de alarma tan pronto como la temperatura interna supere un valor establecido.
Debido a que el equipo dentro del tablero funciona a alto voltaje, la medición de temperatura en línea solo se puede realizar utilizando termómetros infrarrojos sin-contacto. Teniendo en cuenta el alto coste de este tipo de seguimiento en línea, su uso generalizado no es viable. Por lo tanto, los termómetros infrarrojos de un solo punto-solo se pueden instalar en los equipos más propensos a sobrecalentarse.
En cuanto a la protección
Los equipos con barras colectoras de 10 kV son susceptibles a factores como procesos de fabricación, calidad de la instalación, animales pequeños y errores humanos. Además, con numerosos alimentadores y operaciones frecuentes, la probabilidad de falla es significativamente mayor que en barras colectoras de alto-voltaje y ultra-alto-. El tablero de distribución 2A1 requiere que cuando ocurre una falla de arco en un equipo de 10 kV, el arco de cortocircuito-deba continuar ardiendo antes de que se dispare el disyuntor. La duración de la combustión del arco es la suma del tiempo de actuación de la protección y del tiempo de actuación del disyuntor. La mayoría de los tableros que se venden en el mercado se fabrican de acuerdo con la norma internacional IEC 60298 "Aparamenta de control y distribución en gabinete metálico- de CA por encima de 1 kV y 52 kV e inferiores", que especifica un tiempo de combustión del arco interno de 100 ms. Esto significa que el cuadro puede soportar un tiempo de combustión del arco de 100 ms. Por lo tanto, el dispositivo de protección debe eliminar la falla en menos de 100 ms para evitar que la falla de cortocircuito de arco-se desarrolle aún más y cause daños mayores.
Conclusión
La aparamenta para interiores de 10 kV, con su tamaño pequeño, estructura compacta, funciones integrales de "cinco-pruebas" y operación simple y confiable, ha brindado gran comodidad y garantía de seguridad a nuestra producción, operación, inspección y mantenimiento, desempeñando un papel cada vez más importante en la construcción de redes eléctricas modernas. Sin embargo, en la producción y operación reales, todavía existen algunos factores inseguros. Sólo afrontando estos problemas de frente, pensándolos, analizándolos y encontrando las medidas de mejora correspondientes podremos garantizar mejor el funcionamiento seguro de la red eléctrica.
Sobre nosotros
La aparamenta de alto voltaje-KYN de 10 kV de Shaanxi Huadian es una aparamenta extraíble-revestida de metal meticulosamente diseñada por nuestra empresa para sistemas de distribución de energía con nivel de voltaje de 10 kV.. El producto cumple estrictamente con los estándares nacionales y las regulaciones industriales como GB3906 y DL/T404, integrando tecnología de aislamiento avanzada y métodos de monitoreo inteligentes. Se utiliza ampliamente en plantas de energía, subestaciones, empresas industriales y mineras, y grandes centros de distribución de energía en edificios, brindando una protección sólida para nodos críticos en el sistema de energía. Para consultas, por favor contáctenos.
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