Appareillage de commutation haute-tensionest un équipement essentiel dans les systèmes électriques et sa fiabilité a un impact direct sur la sécurité de l'alimentation électrique. Ce qui suit est un aperçu systématique de ses modes de défaillance, de ses causes, de ses méthodes de surveillance et de diagnostic :
I. Principaux symptômes et causes des pannes
1. Défauts d'isolation
Symptômes : contournement et panne à l'intérieur de l'armoire, entraînant une-mise à la terre monophasée ou des courts-circuits entre phases-à-, souvent accompagnés d'explosions et d'incendies.
Causes :
Dégradation de l'isolation : vieillissement, humidité, accumulation de poussière et condensation des matériaux isolants.
Dégagement d'isolation insuffisant : conception ou installation incorrecte, entraînant des distances à l'intérieur de l'armoire qui ne répondent pas aux exigences.
Surtension : Coups de foudre ou surtensions de fonctionnement dépassant le niveau de tenue de l'équipement.
Décharge partielle : défauts d'isolation interne (entrefers, impuretés) entraînant une décharge partielle à long terme-et une éventuelle panne.
Intrusion de corps étrangers : Petits animaux, copeaux métalliques, etc., provoquant des courts-circuits.
2. Défauts porteurs de courant (circuit conducteur)
Symptômes : Échauffement et fusion anormaux aux points de connexion, pouvant conduire à un incendie.
Causes :
Mauvais contact : résistance de contact accrue due à l'oxydation, au desserrage ou à l'usure mécanique des contacts du disjoncteur, des sectionneurs, des connecteurs de câbles, etc.
Surcharge : fonctionnement continu dépassant le courant nominal.
Défauts de conception ou de matériau : section de conducteur insuffisante-ou mauvaise qualité du matériau.
3. Défauts mécaniques
Symptômes : les commutateurs ne fonctionnent pas, fonctionnent mal, restent bloqués pendant le fonctionnement ou ne parviennent pas à s'ouvrir ou à se fermer complètement.
Causes :
Défaillance du mécanisme de commande : fatigue, déformation ou rupture du ressort ; perte ou fuite de pression du mécanisme hydraulique/pneumatique ; dommages au moteur ou à l'électro-aimant.
Problèmes de composants de transmission : les bielles, les leviers, les axes, etc. sont déformés, usés ou détachés.
Mauvaise lubrification : La graisse lubrifiante du mécanisme est sèche ou détériorée.
4. Défauts caractéristiques du commutateur
Symptômes : La vitesse, l'heure et la synchronicité d'ouverture et de fermeture ne répondent pas aux exigences, affectant la capacité d'interruption.
Causes :
Modifications des performances du mécanisme de commande (par exemple, force de ressort insuffisante).
Dégradation des performances du moyen d'extinction d'arc (par exemple, fuite de gaz SF6, vide réduit).
Panne du circuit de commande.
5. Défauts du circuit secondaire et du système de contrôle
Symptômes : Dysfonctionnements du système de protection (faux déclenchement/échec de déclenchement), signaux incorrects, impossibilité d'effectuer le contrôle à distance.
Causes :
Bornes de câblage desserrées, isolation des câbles endommagée.
Défauts dans les relais ou les dispositifs de protection basés sur un microprocesseur-.
Alimentation électrique anormale (DC ou AC).
II. Méthodes de surveillance et de diagnostic
La technologie de surveillance moderne passe de la "maintenance périodique" à la "maintenance basée sur l'état" et à la "maintenance prédictive".
1. Surveillance de l'état de l'isolation
Surveillance des décharges partielles : la méthode de surveillance de l'isolation en ligne la plus cruciale.
Méthode : Utilisation de capteurs de tension de terre transitoire, de capteurs à ultra-haute fréquence, de capteurs à ultrasons, etc., pour détecter les signaux PD.
Diagnostic : En analysant l'amplitude, la fréquence, la phase et d'autres modèles de décharge, le type (par exemple, décharge superficielle, décharge interne) et la gravité des défauts d'isolation peuvent être déterminés.
Surveillance du gaz SF6 (pour appareillage de commutation isolé au gaz) :
Surveillance de la densité/pression : surveillance des fuites de gaz.
Surveillance de la teneur en humidité : une teneur élevée en humidité réduit les performances d'isolation et d'extinction d'arc.
Analyse des produits de décomposition : détection de SO2, H2S, etc., reflétant des défauts de décharge interne ou de surchauffe.
Surveillance de la température et de l'humidité de l'environnement : prévention de la condensation qui entraîne une réduction des performances d'isolation.
2. Surveillance de la température
Type de contact- : capteurs de température à réseau de fibre optique, étiquettes de température sans fil. Directement installé sur les points chauds tels que les contacts et les connecteurs de câbles.
Type sans-contact : caméra thermique infrarouge (utilisée pour les inspections périodiques). Peut détecter une répartition anormale de la température sur la surface extérieure de l'armoire.
Diagnostic : définissez des seuils d'alarme et combinez-les avec l'analyse du courant de charge pour déterminer un mauvais contact ou une surcharge.
3. Surveillance des caractéristiques mécaniques
Analyse de la forme d'onde du courant de bobine d'ouverture et de fermeture : en analysant les caractéristiques de la forme d'onde du courant (heure de début, valeur de crête, durée, etc.), diagnostiquez les problèmes de blocage et de déclenchement du mécanisme.
Analyse des signaux de vibration : installez des capteurs d'accélération sur le mécanisme pour enregistrer les formes d'onde de vibration pendant les opérations d'ouverture et de fermeture. En comparant avec les formes d'onde normales historiques, identifiez les anomalies mécaniques (telles que des boulons desserrés, des pièces déformées).
Surveillance des caractéristiques de temps de course {{0} : surveillez la courbe de course du contact mobile, calculez des paramètres tels que la vitesse, la surcourse et la synchronicité, et déterminez l'état de la chambre et du mécanisme d'extinction d'arc.
4. Surveillance des caractéristiques électriques
Caractéristiques de fonctionnement du disjoncteur : Enregistrement en ligne des heures et vitesses d'ouverture et de fermeture.
État de fonctionnement du moteur de stockage d'énergie : surveillance de la durée de stockage d'énergie, du courant et du nombre de cycles.
5. Diagnostic intégré intelligent
Fusion multi-paramètres : téléchargement de données multi-sources telles que la température, les décharges partielles, les caractéristiques mécaniques et le courant de charge sur une plate-forme unifiée.
Analyse de données et intelligence artificielle :
Analyse des tendances : observer la tendance des paramètres clés au fil du temps.
Seuil d'alarme : définition de seuils d'avertissement et d'alarme à plusieurs-niveaux.
Système expert/apprentissage automatique : établir des modèles de pannes et effectuer une reconnaissance des modèles de pannes et une évaluation de l'état de santé via des algorithmes (tels que des réseaux neuronaux et des machines à vecteurs de support) pour prédire la durée de vie restante.
Évaluation de l'état et aide à la décision : le système évalue de manière globale « l'indice de santé » de l'appareillage et fournit des recommandations telles que « poursuivre le fonctionnement », « renforcer la surveillance », « maintenance planifiée » ou « arrêt immédiat ».
Résumé et recommandations
| Types de défauts | Paramètres clés de surveillance | Principales technologies de surveillance |
|---|---|---|
| Défaut d'isolement | Décharge partielle, paramètres du gaz, température et humidité | Capteurs TEV/UHF/ultrasons, capteurs de gaz |
| Défaut de transport de courant- | Température, courant de charge | Mesure de température sans fil, mesure de température par fibre optique, imagerie thermique infrarouge |
| Défaut mécanique | Vibration, courant de bobine, temps de déplacement- | Capteurs d'accélération, capteurs de courant, capteurs de déplacement |
| État de santé général | Fusion multi-paramètres | Système de surveillance en ligne + plateforme de diagnostic intelligente |
Recommandations de mise en œuvre :
Configuration à plusieurs niveaux : donnez la priorité à la surveillance en ligne des appareillages de commutation dans les sous-stations critiques et les circuits à charge élevée.
Collaboration homme-machine : la surveillance en ligne ne peut pas remplacer complètement les inspections manuelles régulières et les tests préventifs (tels que les tests de tenue à la tension).
-Approche basée sur les données : créez une base de données pour l'ensemble du cycle de vie de l'équipement afin de créer une base de données pour des diagnostics intelligents.
Les normes avant tout : Développez des seuils de surveillance et des règles de diagnostic basés sur des normes telles que la CEI et la GB.
En déployant des technologies de surveillance et de diagnostic du système, la fiabilité opérationnelle des appareillages haute tension-peut être considérablement améliorée, permettant de passer de la « réparation après panne » à un « avertissement proactif », garantissant ainsi le fonctionnement sûr et stable du réseau électrique.
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L'appareillage de commutation haute tension-de Shaanxi Huadian offre une isolation sûre, une protection précise et un contrôle intelligent, garantissant la-fiabilité à toute épreuve de votre-système de distribution d'énergie haute tension. Notre équipe d’ingénieurs expérimentés fournit une conception électrique professionnelle et une optimisation du système pour garantir la meilleure solution possible. Pour toute demande de renseignements, veuillez nous contacter :pannie@hdswitchgear.com.
