El interruptor de desconexión es uno de los aparatos eléctricos más utilizados en los dispositivos de conmutación de alta tensión. Como su nombre indica, desempeña una función de aislamiento en el circuito. Su principio de funcionamiento y estructura son relativamente simples, pero debido a su amplio uso y a los altos requisitos de fiabilidad operativa, tiene un gran impacto en el diseño, la construcción y la operación segura de subestaciones y centrales eléctricas. La principal característica del interruptor de cuchilla es que no tiene capacidad de extinción de arco, y solo puede abrir y cerrar circuitos sin corriente de carga.
Elección del interruptor de desconexión:
El interruptor de desconexión se dispone en el esquema principal para garantizar que la línea y el equipo estén separados de la parte energizada por una fractura visible. Dado que el interruptor de desconexión no tiene dispositivo de extinción de arco y su capacidad de ruptura es baja, al operarlo se debe seguir la secuencia de maniobra de conmutación. Es decir, al energizar, primero se cierra el interruptor de desconexión del lado de la barra, luego el del lado de la línea, y por último se cierra el interruptor automático.
Configuración del interruptor de desconexión:
1. Ambos lados del interruptor automático deben estar equipados con interruptores de desconexión, para formar una fractura visible y aislar la fuente de alimentación durante el mantenimiento del interruptor automático.
2. Los transformadores ordinarios con neutro conectado directamente a tierra deben conectarse a tierra a través de un interruptor de desconexión.
3. Se debe utilizar un conjunto de interruptores de desconexión para los pararrayos y transformadores de tensión en la barra, para garantizar la seguridad durante el mantenimiento de los aparatos eléctricos y de la barra, y se deben instalar 1-2 conjuntos de interruptores de puesta a tierra en cada barra.
4. El pararrayos conectado a la línea de salida del transformador o al punto neutro puede no estar equipado con un interruptor de desconexión.
5. Cuando el lado del usuario de la línea de alimentación no tiene fuente de alimentación, el lado del interruptor automático que conduce al usuario puede no estar equipado con un interruptor de desconexión. Pero para prevenir sobretensiones por rayos, también se puede instalar.
Fallas comunes y tratamiento del interruptor de desconexión
1. Función del interruptor de desconexión de alta tensión
El interruptor de desconexión de alta tensión tiene la función de aislar la tensión, y puede utilizarse para algunas operaciones de conmutación que no generan arco, como abrir y cerrar pararrayos, reactores, etc., o cooperar con interruptores automáticos para realizar operaciones sin energía; durante cortes de energía u otros trabajos de mantenimiento, el interruptor de desconexión de alta tensión puede separar la parte sin energía de las partes energizadas para garantizar la seguridad de los operadores; en algunos sistemas de alimentación especiales, el interruptor de desconexión de alta tensión puede conmutar algunos circuitos para cambiar el modo de operación del sistema de alimentación.
2. Fallas comunes del interruptor de desconexión de alta tensión
Las fallas comunes del interruptor de desconexión de alta tensión incluyen fallas por sobrecalentamiento, rotura de aisladores de porcelana y corrosión de las partes conductoras. Entre ellas, la falla por sobrecalentamiento es el defecto más común en la operación del interruptor de desconexión de alta tensión. Después de que ocurre una falla por sobrecalentamiento en el interruptor de desconexión, cuando la corriente operativa alcanza el 60% del valor nominal, ya se produce un calentamiento anormal, lo cual es un problema que no se puede detectar en las pruebas y el mantenimiento previos a la puesta en servicio.
3. Análisis de las causas de la falla por sobrecalentamiento del interruptor de desconexión de alta tensión
Existen tres razones para la falla por sobrecalentamiento del interruptor de desconexión:
① Durante la instalación y el mantenimiento, se utiliza demasiada pasta conductora. En realidad, no es que cuanta más pasta conductora, mejor sea la conductividad. Un espesor excesivo de la pasta conductora aumentará la distancia entre las partes metálicas de contacto, reduciendo así la conductividad.
②La superficie de contacto del interruptor de desconexión de alta tensión se oxida, lo que aumenta la resistencia de contacto. Cuanto mayor es la resistencia de contacto, más pronunciada es la generación de calor. Esta acción térmica agrava la formación de películas de óxido y la deposición por quemado, lo que finalmente resulta en una falla por sobrecalentamiento.
③Se reduce la conductividad eléctrica de la parte de conexión del interruptor de desconexión de alta tensión. Por ejemplo, el aflojamiento de los tornillos en las partes de contacto fijas, la infiltración de agua de lluvia y polvo en la superficie de contacto que la oxida, y la corrosión galvánica causada por el contacto entre partes conductoras de cobre y aluminio, etc., pueden provocar un calentamiento anormal del interruptor de desconexión.
4. Soluciones para las fallas por sobrecalentamiento del interruptor de desconexión de alta tensión
Existen tres formas de abordar el calor excesivo del interruptor de desconexión:
(1) Cuando los contactos del interruptor de desconexión se sobrecalientan, se debe limpiar la contaminación en los contactos móviles y estáticos según las especificaciones técnicas. Al mismo tiempo, limpie las partes metálicas de los contactos hasta dejarlas brillantes y aplique pasta conductora de acuerdo con las especificaciones.
(2) La superficie de contacto está oxidada. Durante la revisión, trate la parte metálica de contacto para mantener la superficie plana y con brillo metálico; aplique una cantidad adecuada de grasa eléctrica y luego mida la resistencia de contacto del interruptor de desconexión.
(3) Cuando el contacto entre los contactos móviles y estáticos es deficiente, se deben apretar los tornillos durante la instalación y el mantenimiento, y aplicar grasa eléctrica en las partes de contacto para mejorar su conductividad eléctrica y prevenir la corrosión u oxidación de las mismas.
① La pasta conductora excesivamente gruesa reducirá la conductividad de los contactos. En realidad, es un problema causado por pasta conductora de baja calidad desde un punto de vista eléctrico. Si se utiliza pasta conductora inferior para la conexión, no solo no reducirá la resistencia, sino que la aumentará.
Fallas comunes y tratamiento del interruptor de desconexión
Las pastas conductoras de baja calidad pueden fluir, agrietarse o incluso solidificarse y aglomerarse a altas temperaturas, lo que aumentará la resistencia de contacto entre 25 y hasta 70 veces. Sin embargo, las pastas conductoras de alta calidad mantienen su forma después de la exposición a altas temperaturas, permaneciendo finas, lo que puede desempeñar un papel muy importante en la conexión de uniones. Ofrecen una buena reducción de resistencia y protección.
Fallas comunes y tratamiento del interruptor de desconexión
② Se utiliza una pasta conductora de alta calidad en el perno, lo que no solo mejora la conductividad y previene la corrosión y oxidación, sino que también inhibe el aflojamiento y la fatiga por tensión causados por la expansión y contracción térmica y las vibraciones.
Resumen de Preguntas Frecuentes sobre el Seccionador
1. ¿Cuáles son las fallas comunes?
Respuesta: Las fallas comunes del seccionador son:
(1) Sobrecalentamiento de la parte de contacto.
(2) Daño en el aislamiento de porcelana y descarga por flashover.
(3) Rechazo a abrir y cerrar.
(4) Apertura y cierre incorrectos.
2. ¿Cuál es la causa del sobrecalentamiento de la parte de contacto del seccionador durante su operación?
Respuesta: El sobrecalentamiento del seccionador durante la operación se debe principalmente a una carga pesada, un aumento en la resistencia de contacto y un cierre incompleto durante el funcionamiento.
3. ¿Cuáles son las razones del aumento en la resistencia de contacto del seccionador?
Respuesta: La razón del aumento en la resistencia de contacto es que la fuerza de repulsión en el contacto entre la cuchilla y la lámina es muy grande, y la cuchilla no se cierra firmemente, lo que provoca la oxidación de la superficie y aumenta la resistencia de contacto. En segundo lugar, el seccionador genera arcos durante los procesos de apertura y cierre, quemando los contactos y aumentando la resistencia de contacto.
4. ¿Cómo juzgar si los contactos del seccionador están sobrecalentados?
Respuesta: Se puede juzgar según el cambio de color en la parte de contacto del seccionador o el color de la pieza de prueba de temperatura, y también se puede determinar según el grado de oscurecimiento del color de la cuchilla. Generalmente se determina según los resultados de la medición de temperatura por infrarrojos.
5. ¿Cómo manejar el sobrecalentamiento de los contactos y conexiones del seccionador?
Respuesta: Cuando se detecta que los contactos y conexiones del seccionador están sobrecalentados, primero se debe informar al despacho, intentar reducir o transferir la carga, fortalecer la monitorización y luego proceder según el tipo de conexión:
(1) Conexión de doble barra colectora. Si un seccionador del lado de la barra colectora se sobrecalienta, se retira de servicio mediante la inversión de barras y se procede a un mantenimiento con corte de energía.
(2) Conexión de barra única. Su carga debe reducirse, se debe reforzar la supervisión y se deben tomar medidas para enfriarla. Si las condiciones lo permiten, suspender su uso en la medida de lo posible.
(3) Conmutación de interruptores de derivación disponibles con interruptores de derivación.
(4) Si el interruptor de desconexión del lado de la línea se sobrecalienta, el método de tratamiento es básicamente el mismo que el de la barra única, y se debe programar el mantenimiento con corte de energía lo antes posible. Durante el período de mantenimiento, se debe reducir la carga y reforzar la supervisión.
(5) Es posible la operación en lazo abierto del cableado de interruptor de circuito y medio.
(6) Para los contactos y conexiones sobrecalentados del interruptor de desconexión en el lado de la barra, después de extraer el interruptor de desconexión y tras una inspección in situ, si se cumple la distancia de seguridad para trabajos en tensión, se puede retirar la unión del conductor descendente en el lado de la barra mediante electrólisis y luego proceder a su tratamiento.
6. ¿Cómo verificar y tratar la falla de la operación eléctrica del interruptor de desconexión?
Respuesta: Después de que falle la operación eléctrica del interruptor de desconexión, primero verifique si hubo algún error en la operación, luego compruebe si el circuito de potencia de operación y el circuito de alimentación están en buen estado, y si el fusible está fundido o suelto. Si el circuito de bloqueo eléctrico es normal.
7. ¿Cómo tratar la deformación por soldadura de los contactos del interruptor de desconexión, aisladores dañados y descarga severa?
Respuesta: En estas situaciones, se debe cortar la energía inmediatamente y reforzar la supervisión antes del corte.
8. ¿Cómo debe actuar el interruptor de desconexión si se niega a abrir o cerrar?
Respuesta:
(1) Debido a fallas mecánicas como la caída de pasadores del eje, retiro de pernos de cuña, fractura de fundición de hierro o fallas del circuito eléctrico, la barra cortadora puede desconectarse del mecanismo de operación, causando que el interruptor de desconexión se niegue a cerrar. En este caso, se debe utilizar una barra aislante para operar, o, garantizando la seguridad personal, usar una llave para girar el eje de cada interruptor de desconexión por fase.
(2) Negarse a abrir. Cuando el interruptor de desconexión no pueda abrirse, si el mecanismo de operación está congelado, se puede agitar suavemente y observar el soporte de porcelana y las diversas partes del mecanismo, para identificar el obstáculo según donde ocurra la deformación y el desplazamiento. Si el obstáculo ocurre en la parte de contacto del interruptor de desconexión, no se debe forzar la apertura, de lo contrario se podría dañar el soporte de porcelana y causar un accidente grave. En este caso, solo se puede cambiar el modo de operación del equipo para tratarlo.
9. ¿Cómo tratar un interruptor de desconexión que no queda en su posición correcta?
Respuesta: El seccionador no está en su posición, lo cual en su mayoría es causado por la corrosión del mecanismo, atasco, o un mantenimiento y ajuste inadecuados, entre otros. Si esto ocurre, se puede intentar abrir y luego cerrar el seccionador. Para seccionadores de 220KV, se puede empujar con una pértiga aislante y, si es necesario, aplicar un tratamiento con corte de energía. El seccionador de alta tensión debe revisarse cada 2 años, de 1 a 2 veces.
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