Kenntnisse über Hochspannungsschaltanlagen, Betriebsabläufe bei Stromausfällen und Fehlerdiagnose- und Behandlungsmethoden

Anwendung: Hauptsächlich geeignet für verschiedene Einsatzorte wie Kraftwerke, Umspannwerke, Umspannwerke von Energieversorgungsnetzen, petrochemische Anlagen, metallurgische Walzwerke, Leichtindustrie und Textilindustrie, Fabriken und Bergbaubetriebe sowie Wohnanlagen, Hochhäuser usw. Aufbau: Die Schaltanlage muss den relevanten Anforderungen der Norm „Wechselstrom-Metallgehäuse-Schaltanlage“ entsprechen. Sie besteht aus einem Schaltschrank und einem Leistungsschalter. Der Schaltschrank besteht aus einem Gehäuse, elektrischen Komponenten (einschließlich Isolatoren), verschiedenen Mechanismen, Sekundärklemmen und Anschlüssen sowie weiteren Komponenten.
Fünf Verteidigungslinien:
1. Schließen unter Last verhindern: Nachdem der Vakuumleistungsschalterwagen im Hochspannungsschaltschrank in der Prüfposition geschlossen wurde, kann der Wagenleistungsschalter nicht in die Arbeitsposition einfahren.
2. Schließen durch Erdungsdraht verhindern: Wenn sich das Erdungsmesser im Hochspannungsschaltschrank in der geschlossenen Position befindet, kann der Fahrleistungsschalter nicht geschlossen werden.
3. Versehentliches Eindringen in den spannungsführenden Bereich verhindern: Beim Schließen des Vakuum-Leistungsschalters im Hochspannungsschaltschrank wird die Rücktür des Schaltschranks zusammen mit der Maschine am Erdungsmesser und der Schranktür verriegelt.
4. Vermeiden Sie eine spannungsführende Erdung: Der Vakuum-Leistungsschalter in der Hochspannungsschaltanlage ist im Betrieb geschlossen, und das Erdungsmesser kann nicht eingeführt werden.
5. Lastführenden Schalter verhindern: Der Vakuumleistungsschalter in der Hochspannungsschaltanlage darf die Arbeitsposition des Fahrleistungsschalters nicht verlassen, wenn er in Betrieb ist.

Struktur und Zusammensetzung
Sie besteht im Wesentlichen aus Schaltschrank, Hochspannungs-Vakuum-Leistungsschalter, Energiespeicher, Fahrwagen, Erdungsmesserschalter und Schutzeinrichtung. Nachfolgend ein Beispiel einer Hochspannungsschaltanlage mit detailliertem Innenaufbau.

 

A: Busraum
B: (Leistungsschalter) Handwagenraum
C: Kabelraum
D: Relais-Instrumentenraum
1. Druckentlastungsvorrichtung
2. Schale
3. Zweigbus
4. Busbuchse
5. Hauptbus
6. Statische Kontaktvorrichtung
7. Statische Kontaktbox
8. Stromwandler
9. Erdungsschalter
10. Kabel
11. Vermeidung
12. Drücken Sie den Masseanschluss.
13. Wechselbare Trennwand
14. Partition (Falle)
15. Sekundärstecker
16. Handwagen für Leistungsschalter
17. Heiz-Luftentfeuchter
18. Herausnehmbare Trennwand
19. Betätigungsmechanismus des Erdungsschalters
20. Kabelkanal steuern
21. Bodenplatte

①Schrank
Es besteht aus gepressten Eisenplatten und ist eine geschlossene Konstruktion mit Instrumentenraum, Wagenraum, Kabelraum, Sammelschienenraum usw., die durch Eisenplatten voneinander getrennt sind, wie in Abbildung 1 dargestellt. Der Instrumentenraum ist mit integrierten Schutzeinrichtungen, Amperemetern, Voltmetern und anderen Geräten ausgestattet; der Wagenraum ist mit Wagen und Hochspannungs-Vakuum-Leistungsschaltern ausgestattet; der Sammelschienenraum ist mit dreiphasigen Sammelschienen ausgestattet; der Kabelraum dient zum Anschluss von Stromkabeln nach außen.
②Hochspannungs-Vakuum-Leistungsschalter
Der sogenannte Hochspannungs-Vakuum-Leistungsschalter zeichnet sich dadurch aus, dass seine Hauptkontakte in einer geschlossenen Vakuumkammer untergebracht sind. Beim Ein- und Ausschalten der Kontakte findet keine gasgestützte Verbrennung des Lichtbogens statt, wodurch der Schalter nicht durchbrennt und eine lange Lebensdauer gewährleistet ist. Gleichzeitig werden Isoliermaterialien als Basis verwendet, um die Isolationsleistung des Vakuumschalters zu verbessern. Aufgrund seiner hervorragenden Isolationseigenschaften wird er als Hochspannungs-Vakuum-Leistungsschalter bezeichnet.
③ Fahrzeugmechanismus
Montieren Sie den Hochspannungs-Vakuumleistungsschalter auf dem Wagen und bewegen Sie diesen mit. Durch Drehen des Griffs im Uhrzeigersinn fährt der Wagen in den Schaltschrank und schiebt den Vakuumleistungsschalter in den Hochspannungskreis ein; durch Drehen des Griffs gegen den Uhrzeigersinn fährt der Wagen aus dem Schaltschrank und betätigt den Vakuumleistungsschalter. Ziehen Sie den Hochspannungskreis heraus, wie in Abbildung 2 dargestellt.
④ Energiespeicherorganisation
Ein kleiner Motor treibt die Feder an, um Energie zu speichern, und der Vakuum-Leistungsschalter wird geschlossen, indem die Feder die kinetische Energie freisetzt.
⑤ Bodenmesserschalter
Es handelt sich um einen Messerschalter, der als Sicherheitsverriegelung dient. Die Tür des Hochspannungsschranks lässt sich nur öffnen, wenn der Erdungsmesserschalter geschlossen ist. Andernfalls, wenn der Erdungsmesserschalter nicht geschlossen ist, kann die Tür des Hochspannungsschranks nicht geöffnet werden, was eine Sicherheitsverriegelung gewährleistet.
⑥ Umfassender Schutz
Es handelt sich um einen Mikrocomputer-Schutz, bestehend aus Mikroprozessor, Display, Tasten und Peripherieschaltungen. Er dient zum Ersatz der ursprünglichen Überstrom-, Überspannungs-, Zeit- und anderer Relais-Schutzschaltungen. Eingangssignale: Stromwandler, Spannungswandler, Nullstromwandler, Schaltwerte und weitere Signale. Über die Tastatur lassen sich Strom- und Spannungswerte, Schnellabschaltzeiten, Anlaufzeiten und weitere Daten einstellen. Das Display zeigt Echtzeitdaten an und ermöglicht die Steuerung und Ausführung von Schutzmaßnahmen.

Einstufung
(1) Nach der Hauptverdrahtungsform des Schaltschranks kann man ihn in Brückenverdrahtungs-Schaltschränke, Einzelbus-Schaltschränke, Doppelbus-Schaltschränke, Einzelbus-Abschnitts-Schaltschränke, Doppelbus-Schaltschränke mit Bypass-Bus und Einzelbus-Abschnitts-Bänder-Bypass-Bus-Schaltschränke unterteilen.
(2) Je nach Installationsmethode des Leistungsschalters kann man zwischen einem fest installierten Schaltschrank und einem fahrbaren (handwagenartigen) Schaltschrank unterscheiden.
(3) Nach der Gehäusekonstruktion lassen sie sich in metallgekapselte, kammerförmige Schaltanlagen, metallgekapselte, gepanzerte Schaltanlagen und metallgekapselte, kastenförmige Festschaltanlagen unterteilen.
(4) Je nach Einbauort des Leistungsschalterwagens kann man zwischen bodenmontierten und mittelmontierten Schaltanlagen unterscheiden.
(5) Je nach dem verwendeten Isolationsmedium im Inneren der Schaltanlage kann man zwischen luftisolierten Schaltanlagen und SF6-gasisolierten Schaltanlagen unterscheiden.

Die wichtigsten technischen Parameter
1. Bemessungsspannung, Bemessungsstrom, Bemessungsfrequenz, Bemessungs-Netzfrequenz-Stehspannung, Bemessungs-Blitzstoßspannungsfestigkeit;
2. Der Leistungsschalter hat einen mittleren Bemessungsausschaltstrom, einen Bemessungs-Spitzenstrom beim Einschalten, einen Bemessungs-Kurzzeit-Belastbarkeitsstrom und einen Bemessungs-Spitzen-Belastbarkeitsstrom.
3. Der Bemessungskurzzeitstrom und der Bemessungsspitzenstrom des Erdungsschalters;
4 Betätigungsmechanismus Öffnungs- und Schließspule Nennspannung, Gleichstromwiderstand, Leistung, Nennspannung und Leistung des Energiespeichermotors;
5. Die Schutzart des Gehäuses und die nationale Normnummer, der es entspricht.
Kraftübertragungsverfahren
1. Schließen Sie alle hinteren Türen und die Rückabdeckung und verriegeln Sie diese. Die hintere Tür kann nur geschlossen werden, wenn sich der Erdungsschalter in der geschlossenen Position befindet.
2. Führen Sie den Betätigungsgriff des Erdungsschalters in die sechseckige Öffnung unten rechts an der mittleren Tür ein und drehen Sie ihn gegen den Uhrzeigersinn, um den Erdungsschalter zu öffnen. Die Verriegelungsplatte an der Betätigungsöffnung springt automatisch zurück und verschließt die Öffnung, wodurch die untere Schranktür verriegelt wird.
3. Schieben Sie den Servierwagen in Position, schieben Sie den Wagen in den Schrank, bis er in der isolierten Position ist, stecken Sie den zweiten Stecker manuell ein und schließen Sie die Tür des Wagenfachs.
4. Stecken Sie den Griff des Leistungsschalterwagens in die entsprechende Aufnahme und drehen Sie ihn etwa 20 Umdrehungen im Uhrzeigersinn. Ziehen Sie den Griff heraus, sobald er deutlich einrastet und ein Klickgeräusch zu hören ist. Der Leistungsschalterwagen befindet sich nun in Arbeitsposition. Nach zweimaligem Einstecken des Griffs ist dieser verriegelt. Der Hauptstromkreis des Leistungsschalterwagens ist nun angeschlossen und die entsprechenden Signale sind zu prüfen.
5. Der Vorgang besteht darin, den Zählerkasten zu schließen. Der Ausschalter bewirkt, dass der Schutzschalter auslöst und die Stromversorgung unterbricht. Gleichzeitig erlischt die grüne Kontrollleuchte im Armaturenbrett und die rote leuchtet auf; der Schließvorgang ist somit erfolgreich.

Betriebsverfahren bei Stromausfall
1. Betätigen Sie das Armaturenbrett zum Schließen. Der Öffnungsumschalter schaltet den Schutzschalter in der Öffnungs- und Ablageposition ein. Gleichzeitig erlischt die rote Kontrollleuchte am Armaturenbrett und die grüne Kontrollleuchte leuchtet auf. Damit ist die Öffnung erfolgreich.
2. Stecken Sie den Griff des Sicherungswagens in die entsprechende Buchse und drehen Sie ihn etwa 20 Umdrehungen im Uhrzeigersinn. Ziehen Sie den Griff heraus, sobald er deutlich einrastet und ein Klickgeräusch zu hören ist. Der Sicherungswagen befindet sich nun in der Testposition. Entriegeln Sie den Sicherungswagen, öffnen Sie die Tür zum Sicherungswagenraum, ziehen Sie den Nebenstecker manuell heraus und trennen Sie den Hauptstromkreis des Sicherungswagens.
3. Schieben Sie den Servierwagen an, um ihn zu verriegeln, ziehen Sie den Wagen zum Servierwagen heraus und fahren Sie den Servierwagen.
4. Überprüfen Sie vor der weiteren Bedienung, ob das Gerät geladen ist oder nicht.
5. Führen Sie den Betätigungsgriff des Erdungsschalters in die sechseckige Öffnung unten rechts an der mittleren Tür ein und drehen Sie ihn im Uhrzeigersinn, bis der Erdungsschalter geschlossen ist. Nachdem Sie sich vergewissert haben, dass der Erdungsschalter tatsächlich geschlossen ist, öffnen Sie die Schranktür. Das Wartungspersonal kann nun mit der Wartung und Überholung beginnen.

Beurteilung und Behandlung von Schließfehlern: Schließfehler lassen sich in elektrische und mechanische Fehler unterteilen. Es gibt zwei Arten von Schließvorgängen: manuell und elektrisch. Ein manueller Schließfehler deutet in der Regel auf einen mechanischen Fehler hin. Ein manueller Schließvorgang ist zwar möglich, ein elektrischer Schließfehler hingegen ist ein elektrischer Fehler.
1. Schutzmaßnahmen
Bevor der Schalter eingeschaltet wird, verfügt der Stromkreis über eine Fehlerschutzschaltung, die die Auslösesperre aktiviert. Der Schalter löst unmittelbar nach dem Schließen aus. Selbst wenn der Schalter noch geschlossen ist, schließt er nicht wieder und springt nicht ununterbrochen.
2. Schutzausfall
Die Fünf-Punkt-Sicherheitsfunktion ist nun im Hochspannungsschrank aktiviert. Der Schalter darf nur in Betriebs- oder Prüfposition geschlossen werden. Das heißt, der Motor kann nicht abgeschaltet werden, wenn der Positionsschalter nicht geschlossen ist. Dieser Fehler tritt häufig beim Abschaltvorgang auf. In diesem Fall leuchtet die Betriebs- oder Prüfpositionsleuchte nicht. Durch leichtes Bewegen des Schaltwagens wird der Endschalter geschlossen und die Stromversorgung wiederhergestellt. Ist der Versatz des Endschalters zu groß, muss er angepasst werden. Lässt sich der Positionsschalter im Hochspannungsschrank des Typs JYN nicht nach außen bewegen, kann ein V-förmiges Verbindungsstück installiert werden, um das zuverlässige Schließen des Endschalters zu gewährleisten.
3. Elektrischer Kaskadenausfall
In Hochspannungssystemen werden elektrische Verriegelungen für den zuverlässigen Betrieb des Systems eingesetzt. Beispielsweise ist in einem Einschienen-System mit zwei Zuleitungen vorgeschrieben, dass nur zwei der drei Schalter – die beiden Zuleitungsverteiler und der Sammelschienenverteiler – geschlossen sein dürfen. Sind alle drei geschlossen, besteht die Gefahr einer Rückspeisung. Zudem ändern sich die Kurzschlussparameter, und der Kurzschlussstrom im Parallelbetrieb steigt. Der Schaltkreis ist in Abbildung 4 dargestellt. Die Verriegelung des Zuleitungsverteilers ist in Reihe mit den normalerweise geschlossenen Kontakten des Sammelschienenverteilers geschaltet. Der Zuleitungsverteiler kann geschlossen werden, wenn der Sammelschienenverteiler geöffnet ist.
Die Verriegelungsschaltung des Sammelschienenverteilers ist parallel zu jeweils einem Öffner und einem Schließer der beiden Eingangsverteiler geschaltet. Dadurch wird sichergestellt, dass der Sammelschienenverteiler nur dann Strom überträgt, wenn einer der beiden Eingangsverteiler geschlossen und der andere geöffnet ist. Lässt sich der Hochspannungsverteiler nicht elektrisch schließen, prüfen Sie zunächst, ob eine elektrische Verriegelung vorhanden ist, und schließen Sie ihn nicht blindlings manuell. Fehler in der elektrischen Verriegelung deuten in der Regel auf eine Fehlbedienung hin, die das Schließen verhindert. Beispielsweise könnte der Handwagen im geöffneten Verteiler gezogen, aber der Stecker nicht eingesteckt sein, obwohl der Sammelschienenverteiler einen Öffnungs- und einen Schließeranschluss hat. Bei einem Fehler in der Verriegelungsschaltung kann die Fehlerstelle mit einem Multimeter ermittelt werden.
Die Verwendung von roten und grünen Leuchten zur Überprüfung des Hilfsschalters ist zwar einfach und bequem, aber nicht sehr zuverlässig. Die Funktion kann mit einem Multimeter überprüft und bestätigt werden. Zur Überholung des Hilfsschalters müssen der Winkel des Befestigungsflansches und die Länge der Verbindungsstange des Hilfsschalters angepasst werden.
4. Unterbrechung im Steuerkreis
Im Regelkreis ist der Steuerschalter beschädigt, der Stromkreis unterbrochen usw., sodass die Schließspule nicht erregt werden kann. In diesem Fall ist kein Schließgeräusch zu hören. An der Messspule liegt keine Spannung an. Zur Überprüfung wird die Unterbrechung im Stromkreis mit einem Multimeter ermittelt.
5. Versagen der Schließspule
Das Durchbrennen der Schließspule deutet auf einen Kurzschluss hin. Dabei können ungewöhnliche Gerüche, Rauchentwicklung und eine durchgebrannte Sicherung auftreten. Die Schließspule ist für kurzzeitigen Betrieb ausgelegt und darf nicht zu lange eingeschaltet bleiben. Nach einem Schließfehler muss die Ursache umgehend ermittelt werden. Die kombinierte Bremse darf nicht wiederholt betätigt werden. Insbesondere die Schließspule des elektromagnetischen Betätigungsmechanismus vom Typ CD brennt aufgrund des hohen Stromflusses leicht durch.
Die Leistungsprüfungsmethode wird häufig eingesetzt, wenn der Hochspannungsschrank nicht geschlossen werden kann. Mit dieser Methode lassen sich Leitungsfehler (mit Ausnahme von Transformatortemperatur- und Gasfehlern), Kaskadenfehler und Endschalterfehler ausschließen. Die Fehlerstelle kann im Prinzip innerhalb des Handwagens ermittelt werden. Daher kann im Notfall die Leistungsübertragung direkt an der Prüfstelle getestet und die herkömmliche Leistungsübertragungsmethode des Handwagens ersetzt werden. Dies führt zu doppelter Effektivität bei halbem Aufwand und reduziert die Ausfallzeit.