مع النمو السريع للاقتصاد الوطني في السنوات الأخيرة، أدى تطور شبكة الطاقة أيضًا إلى ظهور فرص تاريخية جديدة. 10كيلو فولت تيار متردد معدني-تم استخدام مجموعة المفاتيح الكهربائية المدرعة المغلقة والقابلة للسحب (المشار إليها فيما يلي باسم مجموعة المفاتيح الكهربائية) على نطاق واسع في أنظمة الطاقة نظرًا لمزاياها مثل الهيكل المدمج والمعقول، وأداء الحماية الجيد، ووظائف متشابكة "خمسة-مقاومة" موثوقة، وصيانة مريحة، وتشغيل بسيط، وموثوقية تشغيلية عالية. ومع ذلك، في التطبيقات العملية، ظهرت أيضًا بعض أوجه القصور في مجموعة المفاتيح الكهربائية نفسها، مثل -مجموعة المفاتيح الكهربائية الواردة ذات الجهد المنخفض للمحول الرئيسي التي تكون عرضة للسخونة الزائدة وعدم وجود نظام لمراقبة درجة الحرارة داخل الخزانة. وإذا لم تتم معالجة هذه المشاكل، فإنها ستشكل مخاطر خفية على الإنتاج الآمن. يتناول التحليل والمناقشة التالية المشكلات والحلول المتعلقة بالمفاتيح الكهربائية.
مشاكل ارتفاع درجة الحرارة في المفاتيح الكهربائية
تكون المفاتيح الكهربائية عرضة لارتفاع درجة الحرارة بسبب عوامل مختلفة، والتي يمكن أن تقلل بشكل كبير من عزل المعدات وتعرض التشغيل الآمن للخطر. يكون هذا أكثر وضوحًا في مجموعة المفاتيح الكهربائية للخط الوارد (ربطة الناقل) ذات الجهد المنخفض- للمحول الرئيسي. سيركز التحليل التالي على هذا النوع من المفاتيح الكهربائية.
سوء تبديد الحرارة بسبب عوامل مستوى الحماية
لمنع الأشخاص من الاقتراب من الأجزاء الحية ذات الجهد العالي- ولمس الأجزاء المتحركة من مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي-، وللتغلب على عيوب تعرض مجموعة المفاتيح الكهربائية المفتوحة لدوائر قصيرة ناتجة عن دخول أجسام غريبة إلى المعدات، تصمم الشركات المصنعة بشكل عام وفقًا لأحكام تصنيف مستوى الحماية في المعيار الوطني DL/T404-1997 "الشروط الفنية لطلب مجموعة المفاتيح الكهربائية ذات الجهد العالي للتيار المتردد الداخلي".
بشكل عام، يتم تعيين مستوى الحماية لمجموعة المفاتيح الكهربائية الحالية على IP4X، ويستخدم بشكل أساسي حاوية معدنية مغلقة بالكامل. تكون هذه المفاتيح الكهربائية معرضة بشكل كبير لضعف تبديد الحرارة ودرجات الحرارة المرتفعة، مما يؤدي إلى تدهور وتدهور أداء العزل للمكونات بعد التشغيل على المدى الطويل-، مما يؤدي إلى نقاط ضعف في العزل. في السنوات الأخيرة، تزايدت أعطال المعدات أو الحوادث الناجمة عن ضعف العزل سنة بعد سنة. لذلك يجب إعطاء أولوية قصوى لظاهرة سوء تبديد الحرارة داخل الخزانة.
عادةً ما تستبدل بعض الوحدات والشركات المصنعة نافذة المراقبة الخاصة بمجموعة المفاتيح الكهربائية التي تقل عن 4000 أمبير بنافذة تهوية، ونادرًا ما تستخدم طريقة تبديد الحرارة النشطة لمروحة التدفق المتقاطع - (يشار إليها فيما بعد بالمروحة). بشكل عام، هناك ثلاثة أسباب: (1) الآن يتم استخدام المراوح بشكل عام فقط في المفاتيح الكهربائية ذات التيار العالي (4000 أمبير وما فوق)؛ (2) هناك عدد قليل من الشركات المصنعة المحلية التي تنتج مثل هذه المراوح، ولا يمكن ضمان الجودة. تم تجهيز المفاتيح الكهربائية بمراوح، مما يزيد من تكلفة الاستثمار؛ (3) يؤثر الغبار الناتج عن تشغيل المروحة على العزل داخل مجموعة المفاتيح الكهربائية وتكون الضوضاء كبيرة نسبيًا.
الحرارة الناتجة عن المعدات الموجودة داخل الخزانة
يتم تركيب الحافلات والفواصل والمكونات الأخرى في المساحة الضيقة لمجموعة المفاتيح الكهربائية الجانبية 1 كيلو فولت للمحول الرئيسي. الحرارة التي تولدها لها تأثير كبير على درجة الحرارة الداخلية للخزانة.
ارتفاع درجة حرارة بسبار
إن المسافات الصغيرة بين قضبان التوصيل، ورداءة جودة المواد النحاسية، ومساحة المقطع العرضي الصغيرة-، ونقاط الاتصال العديدة تجعلها عرضة للأكسدة وسوء الاتصال، مما يؤدي إلى ارتفاع درجات حرارة نقطة الاتصال. عندما تكون درجة الحرارة داخل الخزانة مرتفعة،-تقل القدرة الاستيعابية الحالية لقضبان التوصيل، مما يؤدي إلى انخفاض القدرة الاستيعابية للتيار. تجدر الإشارة بشكل خاص إلى أن قضبان التوصيل الحالية بقدرة 10 كيلو فولت غالبًا ما تستخدم أنابيب الانكماش الحراري- لزيادة العزل، ولكن عندما ترتفع درجة حرارة قضبان التوصيل بشدة، قد تتمزق الأكمام العازلة، مما قد يتسبب في حدوث دوائر قصيرة من الطور-إلى-الطور.
يمكن معالجة المشاكل المذكورة أعلاه من خلال ما يلي: (1) اختيار الشركات المصنعة ذات عمليات التصميم والتصنيع المتقدمة؛ (2) زيادة التباعد بين قضبان التوصيل، وإذا لزم الأمر، تعديل قنوات تخفيف الضغط الخاصة بمجموعة المفاتيح الكهربائية؛ (3) استخدام مواد نحاسية-عالية الجودة وكبيرة الحجم-لزيادة القدرة الاستيعابية الحالية-لقضبان التوصيل؛ (4) طلاء-القصدير أو الفضة-طلاء أسطح التوصيلات الكهربائية، ووضع الفازلين أو المعجون الموصل أثناء تشغيل المعدات وتنظيف قضيب التوصيل لتقليل مقاومة التلامس؛ (5) زيادة إجراءات تبديد الحرارة داخل الخزانة.
ارتفاع درجة حرارة جهات الاتصال المعزولة
في السنوات الأخيرة، تزايدت حوادث المعدات الناجمة عن ارتفاع درجة الحرارة بسبب ضعف الاتصال لجهات الاتصال العازلة على عربة قاطع الدائرة الكهربائية في مجموعة المفاتيح الكهربائية سنة بعد سنة. نظرًا للهيكل المتأصل لمجموعة المفاتيح الكهربائية، فمن المستحيل ملاحظة تعشيق جهات الاتصال العازلة وجهات الاتصال الثابتة أثناء تشغيل عربة قاطع الدائرة. لذلك، يجب ممارسة رقابة صارمة أثناء قبول المعدات الجديدة، والتحقق بعناية مما إذا كانت براغي الاتصال العازلة في الخزانة الجديدة على اتصال جيد لمنع الاتصال العازل من أن يكون فضفاضًا جدًا أو ضيقًا جدًا؛ أثناء الصيانة الروتينية لقضبان التوصيل وعربات قواطع الدائرة، يجب إيلاء اهتمام خاص لجهات الاتصال العازلة؛ يجب فحص البراغي والينابيع الخاصة بجهات الاتصال العازلة بعناية، ويجب استبدال الزنبركات بانتظام لمنع شيخوخة الزنبركات بشكل فعال بعد فتح وإغلاق جهات الاتصال العازلة بشكل متكرر، مما يؤدي إلى اتصال فضفاض؛ أثناء الصيانة، يجب وضع الفازلين أو المعجون الموصل على نقاط التلامس العازلة لتقليل مقاومة التلامس.
قضايا ارتفاع درجة حرارة المحولات الحالية
في الوقت الحالي، تعتمد محولات التيار -المثبتة على الخزانة (CTs) بشكل عام هيكلًا مصبوبًا من راتنجات الإيبوكسي محكم الغلق بالكامل. ومع ذلك، في الدوائر ذات التيار العالي-، وبسبب القيود الهيكلية، يلزم وجود وصلتين إضافيتين للوصول إلى مصدر الحرارة. علاوة على ذلك، فإن تأثير تبديد الحرارة للملف الأساسي والقلب في الهيكل المصبوب المغلق تمامًا يكون ضعيفًا، مما يؤدي إلى مشاكل شديدة في ارتفاع درجة الحرارة في CTs الداخلية أثناء تشغيل التيار العالي. استنادًا إلى الخبرة التشغيلية لمكتبنا، بالنسبة لأجهزة CT المثبتة على الخزانات بتيار مقدر يبلغ 2000 أمبير وما فوق، مع ضمان مسافات السلامة الداخلية، فمن المستحسن استخدام CT من خلال -الهيكل الأساسي لتحسين تبديد الحرارة. وقد أثبتت الخبرة العملية العملية فعاليتها.
المعدات الموجودة داخل الخزانة تحت حمولة ثقيلة
في السنوات الأخيرة، خلال فترات ذروة استهلاك الكهرباء في الشتاء والصيف، كانت بعض المحطات الفرعية تعمل بكامل طاقتها لفترات طويلة. خاصة عندما يخضع المحول داخل المحطة الفرعية للصيانة، يكون المحول الرئيسي عرضة للحمل الكامل والحمل الزائد، مما يؤدي إلى تدفق تيار كبير عبر مجموعة المفاتيح الكهربائية للخط الوارد (ربطة الناقل) ذات الجهد المنخفض - للمحول الرئيسي، مما يتسبب في توليد حرارة كبيرة في المكونات الداخلية. في ظل ظروف إمدادات الطاقة واستهلاكها، يجب على وكالات توزيع الطاقة ترتيب وضع تشغيل شبكة الطاقة بشكل عقلاني، وتحسين التنبؤ بالأحمال، وتقليل تكرار صيانة المعدات، وضمان جودة الصيانة، وتقليل انقطاع التيار الكهربائي المتكرر.
حدود نوافذ المراقبة
GB 3906 -91 "3- مجموعة المفاتيح الكهربائية المغلقة المعدنية بقوة 35 كيلو فولت تيار متردد" 6.1.6 تنص على ما يلي فيما يتعلق بنوافذ المراقبة: "يجب أن تستوفي نوافذ المراقبة مستوى الحماية المحدد بواسطة مصدر الضوء الخارجي. يجب أن تكون نوافذ المراقبة مغطاة بمواد شفافة مثبطة للهب ذات قوة ميكانيكية مماثلة للحاوية ويجب أن يكون بها خلوص كهربائي كافٍ أو درع إلكتروستاتيكي لمنع تكوين شحنات ثابتة خطيرة. موقع يجب أن تسهل نافذة المراقبة مراقبة معدات التشغيل الداخلية." من الواضح أن المعيار الوطني لا يوفر لوائح واضحة جدًا بشأن العدد والمساحة وموقع التثبيت ووضوح نوافذ المراقبة في مجموعة المفاتيح الكهربائية، مما يؤدي إلى بعض المشكلات في نوافذ المراقبة في الجزء الخلفي من مجموعة المفاتيح الكهربائية (يشار إليها فيما يلي باسم "اللوحة الخلفية") في التشغيل الفعلي.
تفتقر مجموعة المفاتيح الكهربائية إلى نظام مراقبة درجة الحرارة
في الوقت الحالي، لا يزال من الصعب منع فشل العزل الناتج عن الارتفاع المفرط في درجات الحرارة الداخلية في المفاتيح الكهربائية، مما يجعل مراقبة درجة الحرارة أمرًا ضروريًا. يمكن تركيب جهاز قياس درجة الحرارة داخل مجموعة المفاتيح الكهربائية بالتزامن مع مرحل التيار لتنشيط المروحة. عندما تصل درجة الحرارة الداخلية أو التيار في المرحل إلى قيمة معينة، ستبدأ المروحة في تبريد مجموعة المفاتيح الكهربائية. إذا استمرت درجة الحرارة في الارتفاع بعد تشغيل المروحة، ووصلت إلى قيمة معينة، فسيتم إصدار إشارة إنذار لإخطار المشغل بالتعامل معها في الوقت المناسب. وبدلاً من ذلك، يمكن تركيب جهاز قياس درجة الحرارة لإصدار إشارة إنذار بمجرد أن تتجاوز درجة الحرارة الداخلية القيمة المحددة.
نظرًا لأن المعدات الموجودة داخل مجموعة المفاتيح الكهربائية تعمل بجهد عالي، فلا يمكن إجراء قياس درجة الحرارة عبر الإنترنت إلا باستخدام مقاييس حرارة تعمل بالأشعة تحت الحمراء غير متصلة. وبالنظر إلى التكلفة العالية لهذه المراقبة عبر الإنترنت، فإن استخدامها على نطاق واسع ليس ممكنا. ولذلك، يمكن تركيب -مقاييس حرارة تعمل بالأشعة تحت الحمراء بنقطة واحدة فقط على المعدات الأكثر عرضة للسخونة الزائدة.
فيما يتعلق بالحماية
تكون المعدات الموجودة على قضبان التوصيل 10 كيلو فولت عرضة لعوامل مثل عمليات التصنيع، وجودة التركيب، والحيوانات الصغيرة، والخطأ البشري. علاوة على ذلك، مع العديد من وحدات التغذية والعمليات المتكررة، يكون احتمال الفشل أعلى بكثير من احتمالية الفشل في قضبان التوصيل ذات الجهد العالي- والفائقة-الجهد-. تتطلب مجموعة المفاتيح الكهربائية 2A1 أنه عند حدوث خطأ قوسي في معدات 10 كيلو فولت، يجب أن يستمر قوس الدائرة القصيرة- في الاحتراق قبل أن يتعطل قاطع الدائرة. مدة احتراق القوس هي مجموع وقت رحلة الحماية ووقت تعثر قاطع الدائرة. يتم تصنيع معظم المفاتيح الكهربائية المباعة في السوق وفقًا للمعيار الدولي IEC 60298 "المفاتيح الكهربائية المغلقة ومعدات التحكم المعدنية -التي تزيد عن 1 كيلو فولت و52 كيلو فولت أو أقل"، والذي يحدد وقت حرق القوس الداخلي بمقدار 100 مللي ثانية. وهذا يعني أن مجموعة المفاتيح الكهربائية يمكنها تحمل وقت حرق القوس الذي يبلغ 100 مللي ثانية. لذلك، يجب أن يقوم جهاز الحماية بإزالة العطل خلال أقل من 100 مللي ثانية لمنع عطل الدائرة القصيرة -من التطور بشكل أكبر والتسبب في أضرار أكبر.
خاتمة
إن مجموعة المفاتيح الكهربائية الداخلية 10 كيلو فولت، بحجمها الصغير، وهيكلها المدمج، ووظائف "المقاومة الخمسة- الشاملة، والتشغيل البسيط والموثوق، قد جلبت راحة كبيرة وضمان السلامة للإنتاج والتشغيل والفحص والصيانة لدينا، وتلعب دورًا متزايد الأهمية في بناء شبكات الطاقة الحديثة. ومع ذلك، في الإنتاج والتشغيل الفعلي، لا تزال هناك بعض العوامل غير الآمنة. فقط من خلال مواجهة هذه المشكلات بشكل مباشر، والتفكير فيها وتحليلها، وإيجاد تدابير التحسين المقابلة، يمكننا ضمان التشغيل الآمن لشبكة الطاقة بشكل أفضل.
معلومات عنا
مجموعة المفاتيح الكهربائية عالية الجهد 10 كيلو فولت KYN من Shaanxi Huadian هي عبارة عن مجموعة مفاتيح معدنية-مغطاة وقابلة للسحب تم تصميمها بدقة من قبل شركتنا لأنظمة توزيع الطاقة بمستوى جهد 10 كيلو فولت. يلتزم المنتج بشكل صارم بالمعايير الوطنية ولوائح الصناعة مثل GB3906 وDL/T404، ويدمج تكنولوجيا العزل المتقدمة وطرق المراقبة الذكية. يتم استخدامه على نطاق واسع في محطات الطاقة والمحطات الفرعية والمؤسسات الصناعية والتعدين ومراكز توزيع الطاقة الكبيرة في المباني، مما يوفر حماية قوية للعقد الهامة في نظام الطاقة. للاستفسار يرجى الاتصال بنا.
بريد إلكتروني:pannie@hdswitchgear.com.
واتس اب/ويشات:+8618789455087
