Модернизацията на ръчен прекъсвач за външно разединяване с моторно дистанционно управление е едно от подобренията с най-висока възвръщаемост, налични в програмите за модернизация на подстанциите - то елиминира излагането на персонала на оборудване под напрежение по време на операциите по превключване, дава възможност за интегриране на SCADA за автоматизирани последователности на превключване и удължава експлоатационния живот на оборудването чрез замяна на непостоянното ръчно управление с прецизно контролиран въртящ момент на задвижването. Цялостният процес на модернизация е по-сложен от простото монтиране на моторния задвижващ механизъм: той изисква проверка на механичната съвместимост между задвижващия механизъм и съществуващата връзка на разединителя, дизайн на спомагателното захранване, съобразен с изискванията на IEC 62271-3 за толерантност на напрежението1, интегриране на обратната връзка за позицията със системата SCADA на подстанцията или с релейната система за защита, както и процедура за пускане в експлоатация, която установява базовите стойности на въртящия момент и времето, от които зависи цялото бъдещо наблюдение на състоянието. За инженерите на подстанции, изпълнителите на EPC и мениджърите по експлоатацията и поддръжката, които планират модернизация на разединители в електроразпределителни мрежи, подстанции за възобновяеми енергийни източници или остаряваща мрежова инфраструктура, това ръководство предоставя пълна инженерна рамка - от оценката преди модернизацията до пускането в експлоатация и дългосрочната поддръжка - обхващаща всяка техническа точка за вземане на решение в процеса на модернизация.
Съдържание
- Защо да се преоборудват ръчните външни разединители с моторно дистанционно управление?
- Какви са инженерните изисквания за успешно модернизиране на моторизираните системи?
- Как да извършите монтажа и пускането в експлоатация на модернизираната система с двигател?
- Как да поддържате и оптимизирате модернизираната система за моторизирани разединители?
- Често задавани въпроси относно модернизацията на моторизираното управление за външни разединители
Защо да се преоборудват ръчните външни разединители с моторно дистанционно управление?
Ръчното управление на външните прекъсвачи в подстанциите за средно и високо напрежение представлява един от най-устойчивите рискове за безопасността на персонала в електроразпределителната инфраструктура и едно от най-ограничаващите експлоатацията ограничения в съвременните програми за автоматизация на мрежата. Разбирането на пълния обхват на това, което решава моторизираното преоборудване, е в основата на изграждането на инженерната и бизнес обосновка, която оправдава инвестицията.
Елиминиране на рисковете за безопасността
Ръчното управление на разединителя изисква квалифициран оператор да присъства физически в двора на подстанцията, на разстояние 2-5 метра от шини и проводници под напрежение, като прилага работна сила до 250 N върху дръжката на разединителя. Тази експозиция създава четири различни риска за безопасността:
- Излагане на въздействието на волтова дъга: Ако разединителят работи при неправилни условия (остатъчен капацитивен заряд, индуцирано напрежение или грешка при превключване), операторът се намира в границите на дъгова заплаха, определени от IEEE 15842 - личните предпазни средства (ЛПС) намаляват, но не премахват риска от нараняване
- Механично нараняване: Работната сила от 250 N върху застопорен или частично замръзнал механизъм може да доведе до внезапно освобождаване на дръжката и нараняване на оператора - особено в подстанции със студен климат, където леденото натоварване увеличава необходимата работна сила.
- Опасност от индуцирано напрежение: В подстанциите с паралелни токови вериги индуцираните напрежения върху изолираните проводници могат да достигнат опасни нива - ръчната работа изисква точно спазване на процедурите, което моторизираната работа елиминира по проект
- Излагане на неблагоприятни атмосферни условия: ръчното превключване при дъжд, лед, силен вятър или екстремна горещина създава рискове както за безопасността на персонала, така и за надеждността на превключването - моторизираната работа изцяло отстранява оператора от двора.
Надграждане на оперативния капацитет
Освен безопасността, моторизираните системи за модернизация предоставят четири оперативни възможности, които ръчното управление не може да осигури:
- Интеграция на SCADA: Дистанционни команди за превключване от контролната зала или от системата за управление на енергията (EMS) - позволява автоматизирано изолиране на повреди, прехвърляне на натоварване и изолиране на последователности за поддръжка, без да е необходимо изпращането на персонал на място
- Скорост на превключване: Моторният задвижващ механизъм завършва пълния ход за 3-8 секунди с постоянен профил на въртящия момент - елиминира променливата скорост на превключване при ръчно управление, която може да доведе до продължителна дъга по време на операциите по прехвърляне на шини.
- Прилагане на блокировката: Моторизираните системи се интегрират с логиката на защитните релета, за да се наложат последователностите на превключване - предотвратяват се операции извън последователността, които причиняват инциденти с дъгови вълни при програми за ръчно превключване
- Оперативно регистриране: Всяка операция по превключване автоматично се отбелязва във времето и се регистрира в SCADA историк - предоставя данни за броя на операциите, необходими за управление на класа на механична издръжливост съгласно IEC 62271-1023
Икономическа обосновка
Инвестицията в модернизация на моторни превозни средства се обосновава от три икономически аспекта:
- Разходи за избегнати прекъсвания: Един инцидент с дъгова светкавица, причинен от грешка при ръчно превключване, може да струва $500,000-$2,000,000 под формата на повреди на оборудването, наранявания на персонала и регулаторни санкции - инвестиция в модернизация от $8,000-$25,000 на разединител е оправдана от един избегнат инцидент
- Намаляване на разходите за експлоатация и поддръжка: При подстанции, изискващи 50-200 операции по превключване годишно, само спестените разходи за командироване на екипаж възвръщат инвестициите в модернизацията в рамките на 2-4 години.
- Удължаване на живота на оборудването: Последователният профил на въртящия момент на задвижващия механизъм намалява механичното износване в сравнение с променливото ръчно управление - удължава експлоатационния живот на контактите и връзките с 20-30% при приложения с висок цикъл
Пример от нашия опит в проекта: Оператор на преносна система в Южна Азия се свърза с Bepto след инцидент с ръчно превключване в подстанция 132 kV - оператор се е опитал да задейства разединител при остатъчно капацитивно напрежение от съседна кабелна верига, което е довело до дъгова вълна, причинила изгаряния втора степен на предмишниците на оператора въпреки спазването на личните предпазни средства. Разследването потвърди, че процедурата за превключване е била технически правилна, но състоянието на остатъчното напрежение не е било откриваемо без измервателни уреди, до които операторът не е имал достъп на място. Разработихме пакет за модернизация с двигател за всички 24 външни разединители в подстанцията, интегриран със съществуващата релейна система за защита, за да се наложи блокировка за проверка на напрежението преди изпълнението на всяка команда за превключване. Модернизацията е извършена по време на планирано 48-часово прекъсване. През 36-те месеца след пускането в експлоатация в двора на подстанцията не е влизал никакъв персонал за комутационни операции - всички последователности на изолиране и повторно включване се изпълняват от контролната зала. Раненият оператор се върна на работа и сега управлява интерфейса за превключване на SCADA от безопасна среда в контролната зала.
Какви са инженерните изисквания за успешно модернизиране на моторизираните системи?
Успешното модернизиране на моторизираните системи зависи от решаването на четири инженерни изисквания за съвместимост преди възлагането на обществената поръчка - механичен интерфейс, електрическо захранване, интеграция на системата за управление и структурна поддръжка. Всяко изискване има специфични технически параметри, които трябва да бъдат проверени спрямо съществуващата инсталация на разединителя.
Изискване 1: Оценка на механичната съвместимост
Моторният задвижващ механизъм трябва да се свърже с работния вал на съществуващия разединител, без да се променя геометрията на механичната връзка на разединителя - всяка модификация на връзката променя пътя на предаване на въртящия момент и може да доведе до анулиране на сертификата за изпитване на типа на разединителя по IEC 62271-102.
- Геометрия на работния вал: Измерване на диаметъра на съществуващия вал на ръчната ръкохватка, размерите на шпонковия канал и конфигурацията на края на вала - съединението на задвижващия механизъм трябва да съответства точно; стандартните размери на вала са 25 mm, 30 mm и 40 mm квадратни или шестоъгълни профили
- Необходим работен въртящ момент: Измерване на текущата ръчна работна сила при дръжката × дължината на дръжката = работен въртящ момент (Nm); добавете 30% предпазен марж за най-лоши условия на триене; изберете задвижване с номинален изходен въртящ момент ≥ изчислената стойност × 1,3
- Ъгъл на хода: Потвърдете пълния ъгъл на завъртане на разединителя за отваряне и затваряне (обикновено 90° за ротационен механизъм или линейно разстояние на движение за линеен механизъм) - изходът на задвижването трябва да съвпада точно; прекомерното движение поврежда механичните ограничители
- Ограничение на въртящия момент в края на хода: съединителят за ограничаване на въртящия момент на задвижването трябва да бъде настроен да се изключва при 120-150% от нормалния работен въртящ момент - предотвратява повреда на механизма, ако връзката се заклещи в края на хода.
- Изискване за ръчно управление: IEC 62271-3 изисква възможност за ръчно управление на всички моторизирани разединители - проверете дали задвижването за модернизация включва ръчна манивела с възможност за деблокиране, достъпна без инструменти
Изискване 2: Проектиране на спомагателно захранване
Електрическото захранване на моторното задвижване е най-често недостатъчно специфицираният елемент от модернизацията на моторни задвижвания - а отклонението на захранващото напрежение е най-честата причина за прегряване и повреда на задвижващия блок след модернизацията, както е анализирано в нашата статия за прегряване на моторни задвижвания.
- Избор на захранващо напрежение: Съобразете номиналното напрежение на двигателя със спомагателната захранваща система на подстанцията:
- 110V DC: Стандарт за преносни подстанции със специална спомагателна система за постоянен ток, захранвана от батерии
- 220V AC: Налично за разпределителни подстанции със спомагателно захранване с променлив ток; по-малко надеждно при повреди в мрежата.
- 24V DC: Предлага се за малки разпределителни подстанции и приложения за възобновяема енергия с ограничен капацитет на спомагателно захранване
- Проверка на толеранса на напрежението: Потвърдете, че спомагателното захранващо напрежение остава в границите на ±15% от номиналното напрежение на двигателя при всички условия на натоварване съгласно IEC 62271-3, точка 5.4 - измерете захранващото напрежение при едновременна работа на всички моторни съоръжения на една и съща захранваща шина
- Оразмеряване на захранващия кабел: Кабелът трябва да поддържа напрежението на клемите в рамките на допустимото отклонение ±15% при максимална дължина на кабела; използвайте минимум 2,5 mm² мед за трасета до 50 m, 4 mm² за 50-100 m
- Защита на захранването: Инсталиране на прекъсвач за защита на двигателя (MPCB) с номинален пусков ток на двигателя и термично-магнитна характеристика на задействане; добавяне на устройство за защита от пренапрежение (SPD) на веригите за захранване с постоянен ток в открити подстанции, изложени на мълнии
- Капацитет на работния цикъл: Проверете дали спомагателният захранващ трансформатор или акумулаторната система могат да поддържат максималния брой едновременни операции на двигателите, които се очакват по време на последователността на възстановяване на повредата - всеки двигател черпи 2-8 А при номинално напрежение по време на работа
Изискване 3: Интеграция на системата за управление
- Тип интерфейс за управление: Определете интерфейса за управление на SCADA или на релето за защита:
- Дискретни входове/изходи с твърдо окабеляване: Командиране на отваряне/затваряне чрез релеен изход със сух контакт; обратна връзка за позицията чрез допълнителен контакт - най-проста интеграция, подходяща за по-стари SCADA системи
- Изпращане на съобщения по IEC 61850 GOOSE4: Цифрово командване и обратна връзка чрез Ethernet - необходимо за съвременните системи за автоматизация на подстанции; позволява време за реакция на командата < 4 ms
- DNP3 или Modbus RTU: Интеграция на сериен протокол за по-стари SCADA системи; подходящ за приложения за превключване, които не са критични по отношение на времето
- Спецификация на обратната връзка за позицията: Посочете двойна индикация на позицията - механичен спомагателен контакт (първичен) + сензор за близост или енкодер (вторичен); двойната обратна връзка предотвратява фалшивата индикация “завършена операция” при повреда в една точка.
- Интегриране на блокировката: Съпоставете всички необходими блокировки на превключването с логиката на релето за защита:
- Блокиране на заземителя: Разединителят не може да се затвори върху заземена верига
- Блокировка за проверка на напрежението: Разединителят не може да работи в условия на мрежа под напрежение, освен ако не е изрично отменен от упълномощен оператор
- Блокиране на последователността: Налага правилна последователност на превключване при конфигурации с няколко разединителни гнезда
- Програмиране на ограничението за повторение: Програмиране на максимум 2 опита за повторение на неуспешна операция преди алармата - предотвратява топлинното изтичане от повтарящи се опити за спиране на двигателя, както е описано в нашата статия за прегряване на моторизираното задвижване
Изискване 4: Оценка на структурната поддръжка
- Структура за монтиране на задвижването: Проверете дали съществуващата опорна рамка на разединителя може да издържи допълнителното тегло на задвижващия механизъм (обикновено 15-35 кг) плюс динамичната реакция на въртящия момент - изчислете комбинираното натоварване от вятър + тегло на задвижващия механизъм + реакция на въртящия момент върху монтажните болтове; модернизирайте, ако изчисленото натоварване надвишава 60% от пробното натоварване на болта
- Прокарване на кабелите: Планирайте трасето на кабелите за управление от задвижващия механизъм до павилиона за разпределение - минимум IP65 канал или кабелна шахта за външни участъци; поддържайте минимално разстояние от 300 мм от проводниците за високо напрежение, за да избегнете индуцирано напрежение върху кабелите за управление
- Киоск за сигнализация: Определете киоск от неръждаема стомана IP65 за монтаж на открито; включва клемни блокове, MPCB, SPD, нагревател против кондензация и локален/дистанционен селектор; разположете в рамките на 30 м от разединителя за управление на спада на напрежението на кабела.
Матрица за съвместимост на модернизацията
| Съществуващ тип разединител | Сложност на модернизацията | Проверка на съвместимостта на ключовете | Препоръчителен тип задвижване |
|---|---|---|---|
| Ротационни, с централно прекъсване, 12-145kV | Нисък | Съответствие на диаметъра на вала и шпонката | Ротационен електрически задвижващ механизъм, 40-80Nm |
| Вертикално прекъсване, единична колона, 72-245kV | Среден | Ъгъл на хода и позиция на крайния ограничител | Ротационен задвижващ механизъм с удължен ход |
| Линейни (с острие на нож), 12-72 kV | Среден | Линейно разстояние на движение; адаптер за свързване | Линейно задвижване или ротационно с адаптер за коляно |
| Пантограф, 110-550kV | Висока | Вертикално разстояние на движение; противотежест | Специализиран линеен задвижващ механизъм; консултирайте се с производителя |
| Трифазни, с групово управление, 110-550kV | Висока | Синхронизация на фазите; умножаване на въртящия момент | Задвижващ механизъм с вал за синхронизация |
Как да извършите монтажа и пускането в експлоатация на модернизираната система с двигател?
Стъпка 1: Предварителна подготовка за инсталиране
- Получаване на разрешение за прекъсване: Планирайте планираното прекъсване със системния оператор - минимум 8 часа за модернизация на единичен разединител; 48 часа за модернизация на няколко блока
- Изолирайте, заземете и проверете: Пълно изолиране и заземяване на отсека на разединителя съгласно процедурата за превключване на съоръжението; проверка на липсата на напрежение на трите фази; прилагане на блокировка/заземяване преди започване на механична работа
- Изходни измервания: Запишете ръчната работна сила при дръжката; DLRO5 съпротивление на контактите на трите фази; съпротивление на изолацията между фазите и земята; измерване на изолационната междина - тези базови стойности са референтни за въвеждане в експлоатация за всички бъдещи наблюдения на състоянието.
- Механична проверка: Инспектирайте лагерите на шарнирите, съединенията на връзките и сглобката на контактната челюст преди инсталирането на задвижващия механизъм - преоборудването е оптималният момент за отстраняване на всички съществуващи механични нарушения; подменете износените компоненти сега, а не след инсталирането на задвижващия механизъм, когато достъпът е по-труден
Стъпка 2: Механичен монтаж на задвижването
- Свалете ръчната дръжка: Изключете съществуващата ръчна дръжка от работния вал - запазете дръжката за съхранение при аварийно ръчно управление; не изхвърляйте
- Монтирайте скобата на задвижващия механизъм: Монтирайте монтажната конзола на задвижващия механизъм върху рамката на разединителя, като използвате болтове от неръждаема стомана A4-70 с въртящ момент съгласно спецификацията на производителя; проверете дали конзолата е подравнена с работния вал в рамките на ±1 mm.
- Монтирайте съединителя на вала: Свържете изходния вал на задвижването с работния вал на разединителя чрез посочения съединител - проверете дали има нулев луфт в съединителя; луфтът причинява грешки при синхронизирането на превключвателя на положението и непълно откриване на хода
- Настройка на съединителя за ограничаване на въртящия момент: Настройте момента на приплъзване на съединителя на 130% от измерения работен въртящ момент (от базовото измерване) - проверете дали съединителят приплъзва чисто в зададената точка, като използвате динамометричен ключ на съединителя за ръчно управление.
- Монтирайте буталата на превключвателя на положението: Настройте кулачките на превключвателя за отваряне и затваряне така, че да се активират в рамките на 2° от механичния край на хода - проверете точката на активиране на кулачките чрез бавна ръчна операция до пълния ход
Стъпка 3: Електрическа инсталация
- Инсталиране на павилион за маршутиране: Монтирайте на определеното място; свържете захранващия кабел от спомагателния захранващ панел към MPCB на киоска; проверете захранващото напрежение на клемите на киоска в рамките на ±5% от номиналното, преди да свържете веригата на двигателя
- Захранване на електродвигателя: Прокарайте захранващия кабел на двигателя от киоска до задвижващия механизъм в канал IP65; използвайте кабелен уплътнител на входа на задвижващия механизъм; проверете съпротивлението на изолацията > 100MΩ преди включване на веригата на двигателя
- Контролна верига на проводника: Свържете командните входове за отваряне/затваряне, изходите за обратна връзка за позицията и алармените контакти съгласно интеграционния чертеж на системата за управление; проверете всички връзки спрямо чертежа, преди да включите захранването.
- Верига за блокиране на проводника: Свържете спомагателния контакт на заземителя към веригата за блокиране на двигателя на разединителя - проверете дали блокировката предотвратява работата на двигателя, когато заземителят е затворен; тествайте функцията на блокировката преди интегрирането на SCADA
- Инсталиране на SPD: Свържете устройството за защита от пренапрежение към веригата за захранване с постоянен ток в киоска; проверете заземяването на SPD към заземителната мрежа на подстанцията.
Стъпка 4: Процедура за въвеждане в експлоатация
- Тест за локално ръчно управление: С помощта на локалното управление на киоска се командват операциите за отваряне и затваряне; проверява се пълното завършване на хода; измерва се времето за работа (трябва да е в рамките на спецификацията на производителя ± 20%); проверява се дали индикаторът за положение променя правилно състоянието си в края на всеки ход
- Проверка на профила на въртящия момент: Наблюдавайте тока на двигателя по време на работа - профилът на тока трябва да показва стартов пик (< 0,5 сек.), стабилна работа и чисто прекъсване в края на хода; продължителният висок ток в края на хода показва грешка в синхронизацията на превключвателя на позицията, изискваща регулиране на кулачката
- Измерване на DLRO след инсталиране: Измерване на съпротивлението на контакта в затворено положение - трябва да бъде в рамките на 110% от изходната стойност преди монтажа; по-високото показание показва смущения в контакта по време на монтажа, които изискват разследване
- Функционално изпитване на блокировката: Опит за команда за затваряне на разединителя при затворен заземител - проверява се дали командата е блокирана; опит за команда за отваряне при затворен заземител - проверява се дали командата се изпълнява (заземителят не блокира отварянето); изпитване на всички програмирани блокировки съгласно матрицата за блокировки
- Тест за интеграция на SCADA: От контролната зала се командват операциите за отваряне и затваряне; проверява се дали индикацията за позицията в SCADA съответства на физическата позиция; проверява се дали дневникът на операциите записва правилно времевия печат и типа на операцията; тества се генерирането на аларма за неуспешна операция
- Тест за ограничение на повторението: Механично блокиране на разединителя по средата на хода; команда за работа от SCADA; проверете дали системата се опитва да направи максимум 2 опита, след което генерира аларма, без да продължава опитите за повторение
- Документиране на базовото ниво на въвеждане в експлоатация: Запишете времето на работа, профила на тока на двигателя, стойностите на DLRO и резултатите от тестовете за блокиране - тази документация е в основата на програмата за поддръжка след преоборудването
Стъпка 5: Връщане в експлоатация
- Премахване на всички устройства за изключване/отбелязване след подписване на контролния списък за пълно въвеждане в експлоатация от отговорния инженер.
- Извършване на първата операция под напрежение под наблюдение - проверка за липса на топлинни аномалии в корпуса на задвижващия механизъм или контактната челюст по време и след първия ток на натоварване
- Инструктиране на операторите в контролната зала за новия интерфейс на SCADA - потвърждаване на разбирането на процедурата за реакция на алармата за границата на повторение и достъпа до аварийно ръчно отменяне
- Актуализиране на еднолинейната схема на подстанцията и документите за процедурите за превключване, за да се отрази състоянието на моторизираната работа
Как да поддържате и оптимизирате модернизираната система за моторизирани разединители?
Програма за мониторинг на състоянието след преоборудване
Базовите измервания при пускане в експлоатация, установени в стъпка 4, са референтната стойност, с която се сравняват всички измервания на състоянието след преоборудването. Три параметъра на тенденциите осигуряват ранно предупреждение за възникващи неизправности:
- Тенденции на работното време: Регистриране на регистрираното от SCADA работно време за всяка операция; увеличение > 15% над базовата стойност при пускане в експлоатация показва увеличение на триенето на връзките - планирайте проверка на смазването; увеличение > 30% показва влошаване на състоянието на лагерите - планирайте техническо обслужване преди следващия планиран престой
- Тенденция на тока на двигателя: Ако е наличен мониторинг на тока на двигателя (чрез MPCB с измерване на тока или специален CT), да се проследи пиковият ток за всяка операция; увеличението > 20% над базовото ниво при пускане в експлоатация потвърждава увеличението на механичното съпротивление, независимо от измерването на работното време
- DLRO в тенденция: Измерване на съпротивлението на контактите при всяка планирана поддръжка; нанасяне на тенденцията спрямо базовото ниво при пускане в експлоатация; увеличение на съпротивлението > 50% над базовото ниво води до проверка на контактите съгласно протокола за влошаване на силата на затягане
Оптимизация след пускане в експлоатация
Три оптимизационни корекции обикновено подобряват ефективността на модернизацията след първите 3-6 месеца на експлоатация:
- Прецизна настройка на превключвателя за позиция: След 50-100 операции износването на кулачките може да измести точката на активиране на превключвателя на позицията - проверете отново времето на кулачките и регулирайте, ако времето на работа се е увеличило с > 10%; това е нормална настройка след пускане в експлоатация, а не дефект
- Повторно калибриране на съединителя на въртящия момент: След първоначалното установяване на интерфейсите на съединителя и връзките, измерете отново работния въртящ момент и задайте отново точката на приплъзване на съединителя на 130% от новата измерена стойност - първоначалната настройка на съединителя може да бъде консервативна спрямо действителния установен въртящ момент
- Преглед на лимита за повторение на SCADA: След като наблюдавате действителните модели на работа в продължение на 3 месеца, преразгледайте дали ограничението за повторение от 2 е подходящо - приложенията с висок цикъл могат да се възползват от еднократно повторение с по-дълго забавяне между повторенията, за да се позволи топлинно възстановяване
График за превантивна поддръжка
- На всеки 3 месеца (висок цикъл, възобновяема енергия, крайбрежни зони): Преглед на тенденцията на работното време на SCADA; проверка на тока на двигателя; термовизия на корпуса на задвижването; визуална проверка на IP уплътнението
- На всеки 6 месеца (стандартна дистрибуция, индустриална): Измерване на работното време; проверка на корпуса на задвижващия механизъм; проверка на състоянието на управляващия кабел и накрайника; функционален тест на нагревателя против кондензация; функционален тест на блокировката
- На всеки 12 месеца (за всички модернизирани инсталации): Пълно смазване на механичната връзка на разединителя; измерване на съпротивлението на контактите DLRO; проверка на времето за превключване на позицията; проверка на точката на приплъзване на съединителя на въртящия момент; изпитване на съпротивлението на изолацията на намотката на двигателя (минимум 1MΩ намотка към рамката); измерване на захранващото напрежение на клемите на двигателя по време на работа
- На всеки 3 години: Пълно разглобяване на задвижващия механизъм; смяна на маслото в скоростната кутия; смяна на превключвателя на положението (механичен живот на микропревключвателя); смяна на лагера; проверка на съединителя за износване; пълна процедура за повторно пускане в експлоатация с актуализирана изходна документация
- Непосредствено след това: Всеки непълен ход на превключване, аларма за повторение на SCADA, необичайно време на работа, събитие с повреда или екстремно метеорологично събитие - не се пуска отново в експлоатация без пълна диагностична проверка съгласно протокола за отстраняване на неизправности в моторизираното задвижване
Заключение
Модернизацията на моторизираното управление превръща външния разединител от отговорно за безопасността на персонала и оперативно препятствие в дистанционно управляван, интегриран в SCADA актив, който подобрява безопасността на подстанцията, позволява автоматизация на мрежата и удължава експлоатационния живот на оборудването. Цялостният процес на модернизация - проверка на механичната съвместимост, проектиране на спомагателно захранване съгласно стандартите на IEC 62271-3, интегриране на системата за управление с принудителни блокировки и процедура за пускане в експлоатация, която установява базови тенденции за дългосрочно наблюдение на състоянието - е инженерната рамка, която разделя надеждната модернизация от проблема с поддръжката. При програмите за модернизация на подстанции, при които безопасността на персонала и оперативната гъвкавост са водещи изисквания, правилно проектираното моторизирано преоборудване осигурява и двете, като възвръщаемостта на инвестицията се измерва в месеци, а не в години. В Bepto Electric доставяме пълни пакети за моторизирано модернизиране на външни разединители - включително задвижване, разпределителен павилион, проектиране на контролни кабели и поддръжка при пускане в експлоатация - с пълна документация за изпитване на типа IEC 62271-3 за всеки проект.
Често задавани въпроси относно модернизацията на моторизираното управление за външни разединители
Въпрос: Кой стандарт на IEC урежда техническите изисквания за модернизация на моторни задвижвания на външни разединители и какви са основните параметри на работа, посочени в него?
О: IEC 62271-3 урежда моторно задвижваните разпределителни устройства и разединители, като определя допустимото захранващо напрежение ±15%, максималното време на работа за един ход, изискването за ръчно превключване и изискванията за изпитване на типа за моторни задвижвания. Термичният клас на намотката на двигателя и номиналните стойности на работния цикъл се уреждат допълнително от IEC 60034-1. И двата стандарта трябва да бъдат посочени в спецификацията за модернизация.
Въпрос: Как да определя правилния изходен въртящ момент на моторното задвижване за моторизирано преоборудване на съществуващ външен разединител без спецификацията на въртящия момент на оригиналния производител?
О: Измерете текущата ръчна работна сила в дръжката с калибрирана пружинна скала, умножете по ефективната дължина на дръжката, за да получите работния въртящ момент в Nm, след което приложете 1,3× предпазен марж за най-лоши условия на триене. Изберете задвижващ механизъм с номинален изходен въртящ момент ≥ тази изчислена стойност. За типичен външен разединител 12-145 kV това изчисление дава 40-80 Nm необходим изходен въртящ момент на задвижването.
Въпрос: Може ли да се извърши модернизация с моторно задвижване на външен разединител, без да се обезсилва сертификатът му за изпитване на типа по IEC 62271-102, и какви ограничения при монтажа трябва да се спазват, за да се запази валидността на сертификата?
О: Да, при условие че задвижващият механизъм за модернизация се свързва със съществуващия работен вал, без да се променя геометрията на механичната връзка на разединителя или контактния блок. Задвижващият механизъм трябва да бъде свързан чрез определения интерфейс на работния вал - всяка промяна на геометрията на връзката, пътя на движение на контакта или позициите на механичния стоп прави сертификацията за изпитване на типа невалидна и изисква повторно изпитване. Поискайте писмено потвърждение от производителя на разединителя, че конкретният задвижващ механизъм за модернизация е одобрен за използване със съществуващия модел разединител.
Въпрос: Каква е правилната спецификация на спомагателното захранващо напрежение за моторизирано преоборудване на външни разединители в преносна подстанция със спомагателна система с батерия 110 V DC и как трябва да се изчисли размерът на кабела?
О: Посочете номиналното напрежение на двигателя 110V DC. Изчислете размера на кабела въз основа на пусковия ток на двигателя (обикновено 3-5 пъти номиналния ток за 0,5 секунди) - кабелът трябва да поддържа напрежението на клемите в рамките на ±15% от 110V DC (93,5-126,5V) при максимален пусков ток. За двигател с номинален ток 5 А при 50 м кабелен пробег използвайте меден кабел с минимална дебелина 4 мм², за да ограничите спада на напрежението до < 8 V при пусков ток 25 А. Инсталирайте MPCB и SPD в павилиона за маршутиране във веригата за захранване на двигателя.
Въпрос: Как трябва да се програмира лимитът за повторение на SCADA за модернизация на моторизиран външен разединител и какъв е рискът за безопасността от разрешаването на неограничен брой опити за повторение при неуспешна превключваща операция?
О: Програмирайте максимум 2 опита за повторение, преди да генерирате аларма за неуспешна операция и да блокирате по-нататъшни команди. Неограниченият брой повторни опити създава риск от топлинно прекъсване в моторното задвижване - всеки неуспешен опит (двигателят работи срещу блокиран механизъм) генерира топлина от пълния ток на спиране в намотката на двигателя. Два повторни опита с 30-секундно закъснение между повторните опити позволяват един цикъл на термично възстановяване, като същевременно потвърждават, че повредата е постоянна, преди да алармират оператора в контролната зала за разследване на място.
-
“IEC 62271-3: Комутационна апаратура и апаратура за управление високо напрежение - Част 3: Цифрови интерфейси”,
https://webstore.iec.ch/publication/22464. Определя стандартните изисквания за спомагателни захранвания и цифрови интерфейси в моторни разпределителни устройства. Роля на доказателството: стандарт; Тип на източника: стандарт. Поддържа: Потвърждава, че конструкцията на спомагателното захранване трябва да бъде съобразена с изискванията на IEC 62271-3 за толеранс на напрежението. ↩ -
“IEEE 1584-2018 - Ръководство на IEEE за извършване на изчисления на опасността от волтова дъга”,
https://standards.ieee.org/ieee/1584/5766/. Предоставя стандартния модел за изчисляване на границата на дъговата светкавица и енергията на инцидента за защита на персонала. Роля на доказателство: стандарт; Тип източник: стандарт. Подкрепя: Удостоверява, че ръчната работа поставя оператора в границите на дъговата заплаха, определени от IEEE 1584. ↩ -
“IEC 62271-102: Разединители за променлив ток и заземители”,
https://webstore.iec.ch/publication/63445. Определя класовете на механична издръжливост и изискванията за изпитване на разединители. Роля на доказателство: стандарт; Тип на източника: стандарт. Поддържа: Потвърждава изискването за оперативен дневник за управление на класовете на механична издръжливост съгласно IEC 62271-102. ↩ -
“IEC 61850”,
https://en.wikipedia.org/wiki/IEC_61850. Подробно описание на международния стандарт за комуникационни мрежи и системи в подстанциите, включително съобщения с GOOSE. Роля на доказателството: механизъм; Тип на източника: изследване. Поддържа: Обяснява IEC 61850 GOOSE messaging за цифрови команди и обратна връзка чрез Ethernet. ↩ -
“Какво е DLRO?”,
https://electrical-engineering-portal.com/what-is-dlro. Описва метода за изпитване с цифров нискоомен омметър (DLRO) за проверка на целостта на електрическите контакти. Evidence role: general_support; Source type: industry. Поддържа: Утвърждава използването на DLRO за базови измервания на съпротивлението на контактите по време на въвеждане в експлоатация. ↩