آشنایی با تابلوهای برق فشار قوی، نحوه عملکرد قطع برق و روش‌های تشخیص و رفع عیب

کاربرد: عمدتاً برای مکان‌های مختلفی مانند نیروگاه‌ها، پست‌های برق، پست‌های سیستم برق، پتروشیمی‌ها، نورد فولاد متالورژی، صنایع سبک و نساجی، کارخانه‌ها و شرکت‌های معدنی و مجتمع‌های مسکونی، ساختمان‌های بلند و غیره مناسب است. ترکیب: تابلو برق باید الزامات مربوط به استاندارد "تابلو برق AC با محفظه فلزی" را برآورده کند. این تابلو برق از یک کابینت و یک مدارشکن تشکیل شده است. کابینت از یک پوسته، اجزای الکتریکی (شامل عایق‌ها)، مکانیزم‌های مختلف، ترمینال‌های ثانویه و اتصال و سایر اجزا تشکیل شده است.
پنج دفاع:
۱. از بسته شدن زیر بار جلوگیری کنید: پس از اینکه چرخ دستی کلید خلاء در کابینت سوئیچ ولتاژ بالا در موقعیت آزمایش بسته شد، کلید مدار چرخ دستی نمی‌تواند وارد موقعیت کاری شود.
۲. از بسته شدن با سیم اتصال زمین جلوگیری کنید: هنگامی که چاقوی اتصال زمین در کابینت سوئیچ ولتاژ بالا در حالت بسته قرار دارد، کلید قطع کننده مدار برقی را نمی‌توان بست.
۳. از ورود تصادفی به بازه زمانی فعال جلوگیری کنید: هنگامی که کلید خلاء در کابینت سوئیچ ولتاژ بالا در حال بسته شدن است، درب پشتی پنل با دستگاه روی چاقوی اتصال زمین و درب کابینت قفل می‌شود.
۴. جلوگیری از اتصال زمین: قطع کننده مدار خلاء در تابلو برق ولتاژ بالا هنگام کار بسته است و چاقوی اتصال زمین را نمی‌توان داخل آن قرار داد.
۵. از سوئیچ حمل بار جلوگیری کنید: کلید خلاء در تابلو برق ولتاژ بالا نمی‌تواند هنگام کار از موقعیت کاری کلید مدار برقی خارج شود.

ساختار و ترکیب
این دستگاه عمدتاً از کابینت، قطع کننده مدار خلاء ولتاژ بالا، مکانیزم ذخیره انرژی، چرخ دستی، سوئیچ چاقویی زمینی و محافظ جامع تشکیل شده است. در زیر نمونه ای از یک تابلو برق ولتاژ بالا آمده است تا ساختار داخلی دقیق آن را به شما نشان دهد.

 

الف: اتاق اتوبوس
ب: (اتاق قطع کننده مدار) اتاق ارابه دستی
ج: اتاق کابل
د: اتاق ابزار دقیق رله
۱. دستگاه کاهش فشار
۲. پوسته
۳. اتوبوس شعبه
۴. بوشینگ باس
۵. اتوبوس اصلی
6. دستگاه تماس استاتیک
7. جعبه تماس استاتیک
۸. ترانسفورماتور جریان
۹. سوئیچ اتصال به زمین
۱۰. کابل
۱۱. اجتناب
۱۲. اتوبوس زمینی را فشار دهید
۱۳. پارتیشن قابل جابجایی
۱۴. پارتیشن (تله)
۱۵. دوشاخه ثانویه
۱۶. گاری دستی قطع کننده مدار
۱۷. رطوبت‌گیر گرمایشی
۱۸. پارتیشن قابل برداشت
۱۹. مکانیزم عملکرد سوئیچ اتصال به زمین
۲۰. کنترل فرورفتگی سیم
۲۱. صفحه زیرین

①کابینت
این سازه با پرس کردن صفحات آهنی تشکیل شده و یک سازه بسته است که شامل اتاق ابزار دقیق، اتاق واگن برقی، اتاق کابل، اتاق باسبار و غیره است که توسط صفحات آهنی از هم جدا شده‌اند، همانطور که در شکل 1 نشان داده شده است. اتاق ابزار دقیق مجهز به محافظ‌های یکپارچه، آمپرمترها، ولت‌مترها و سایر دستگاه‌ها است؛ اتاق واگن برقی مجهز به واگن برقی‌ها و قطع‌کننده‌های مدار خلاء ولتاژ بالا است؛ اتاق باسبار مجهز به باسبارهای سه فاز است؛ اتاق کابل برای اتصال کابل‌های برق به بیرون استفاده می‌شود.
② قطع کننده مدار خلاء ولتاژ بالا
به اصطلاح قطع کننده مدار خلاء ولتاژ بالا، کنتاکت‌های اصلی آن در یک محفظه خلاء بسته نصب می‌شوند. هنگامی که کنتاکت‌ها روشن یا خاموش هستند، قوس الکتریکی بدون احتراق گازدار است که نمی‌سوزد و بادوام است. در عین حال، از مواد عایق به عنوان پایه برای بهبود سوئیچ خلاء استفاده می‌شود. به دلیل عملکرد عایقی آن، قطع کننده مدار خلاء ولتاژ بالا نامیده می‌شود.
③ مکانیزم خودرو
کلید قطع و وصل خلاء ولتاژ بالا را روی چرخ دستی نصب کنید و با چرخ دستی حرکت دهید. وقتی دسته در جهت عقربه‌های ساعت تکان داده می‌شود، چرخ دستی وارد کابینت شده و کلید قطع و وصل خلاء را وارد مدار ولتاژ بالا می‌کند؛ وقتی دسته در خلاف جهت عقربه‌های ساعت تکان داده می‌شود، چرخ دستی از کابینت خارج شده و کلید قطع و وصل خلاء را به کار می‌اندازد. مدار ولتاژ بالا را مطابق شکل ۲ بیرون بکشید.
④ سازماندهی ذخیره‌سازی انرژی
یک موتور کوچک، فنر را برای ذخیره انرژی به حرکت در می‌آورد و با استفاده از فنر و آزاد شدن انرژی جنبشی، مدارشکن خلاء بسته می‌شود.
⑤ سوئیچ چاقوی زمینی
این یک سوئیچ چاقویی است که روی قفل ایمنی عمل می‌کند. درب کابینت ولتاژ بالا فقط زمانی باز می‌شود که سوئیچ چاقویی اتصال به زمین بسته باشد. در غیر این صورت، درب کابینت ولتاژ بالا زمانی که سوئیچ چاقویی اتصال به زمین بسته نباشد، که نقش محافظت از قفل ایمنی را ایفا می‌کند، قابل باز شدن نیست.
⑥ محافظ جامع
این یک محافظ میکروکامپیوتر است که از یک ریزپردازنده، صفحه نمایش، کلیدها و مدارهای جانبی تشکیل شده است. برای جایگزینی مدارهای حفاظت رله اصلی اضافه جریان، اضافه ولتاژ، زمان و سایر مدارهای حفاظتی استفاده می‌شود. سیگنال ورودی: ترانسفورماتور جریان، ترانسفورماتور ولتاژ، ترانسفورماتور جریان توالی صفر، مقدار سوئیچ و سایر سیگنال‌ها؛ از صفحه کلید می‌توان برای تنظیم مقدار جریان، مقدار ولتاژ، زمان قطع سریع، زمان راه‌اندازی و سایر داده‌ها استفاده کرد. صفحه نمایش می‌تواند داده‌های بلادرنگ را نمایش دهد و در کنترل و اجرای اقدامات حفاظتی شرکت کند.

طبقه‌بندی
(1) با توجه به شکل سیم‌کشی اصلی کابینت کلید، می‌توان آن را به کابینت کلید سیم‌کشی پل، کابینت کلید تک باس، کابینت کلید دو باس، کابینت کلید تک باس، کابینت کلید دو باس با بای پس و کابینت کلید تک باس تسمه‌ای بای پس تقسیم کرد.
(2) با توجه به روش نصب قطع کننده مدار، می‌توان آن را به یک کابینت سوئیچ ثابت و یک کابینت سوئیچ قابل جابجایی (نوع دستی) تقسیم کرد.
(3) با توجه به ساختار کابینت، می‌توان آن را به تابلو برق محفظه‌دار فلزی، تابلو برق زره‌پوش فلزی و تابلو برق ثابت جعبه‌ای فلزی تقسیم کرد.
(4) با توجه به موقعیت نصب چرخ دستی قطع کننده مدار، می توان آن را به تابلو برق زمینی و تابلو برق میانی تقسیم کرد.
(5) با توجه به محیط عایق‌بندی مختلف داخل تابلو، می‌توان آن را به تابلو عایق هوا و تابلو عایق گاز SF6 تقسیم کرد.

پارامترهای فنی اصلی
۱. ولتاژ نامی، جریان نامی، فرکانس نامی، ولتاژ تحمل فرکانس توان نامی، ولتاژ تحمل ضربه صاعقه نامی؛
۲. کلید قدرت دارای جریان قطع نامی متوسط، جریان پیک نامی بسته شدن، جریان تحمل کوتاه مدت نامی و جریان پیک نامی تحمل است.
۳. جریان تحمل کوتاه مدت نامی و جریان تحمل اوج نامی سوئیچ اتصال زمین؛
4 مکانیزم عامل باز و بسته شدن سیم پیچ ولتاژ نامی، مقاومت DC، توان، ولتاژ نامی و توان موتور ذخیره انرژی؛
۵. سطح حفاظت کابینت و شماره استاندارد ملی که با آن مطابقت دارد.
روش انتقال نیرو
۱. تمام درهای پشتی و قاب پشتی را ببندید و آنها را قفل کنید. فقط زمانی که سوئیچ اتصال به زمین در حالت بسته قرار دارد، می‌توان در پشتی را بست.
۲. دسته‌ی کلید اتصال زمین را در سوراخ شش‌ضلعی سمت راست پایین درب میانی قرار دهید و آن را در خلاف جهت عقربه‌های ساعت بچرخانید تا کلید اتصال زمین در موقعیت باز قرار گیرد. صفحه‌ی قفل‌شونده‌ی سوراخ عملیاتی به طور خودکار به عقب برمی‌گردد تا سوراخ عملیاتی را بپوشاند و درب پایینی کابینت قفل می‌شود.
۳. چرخ دستی سرویس را فشار دهید تا در موقعیت خود قرار گیرد، چرخ دستی را به داخل کابینت فشار دهید تا در موقعیت ایزوله قرار گیرد، دوشاخه ثانویه را به صورت دستی وارد کنید و درب محفظه چرخ دستی را ببندید.
۴. دسته چرخ دستی قطع کننده مدار را در سوکت دسته قرار دهید و دسته را حدود ۲۰ دور در جهت عقربه‌های ساعت بچرخانید. وقتی دسته به طور واضح مسدود شد و صدای کلیک شنیدید، دسته را بردارید. در این زمان، چرخ دستی در موقعیت کار است و دسته دو بار وارد شده است. قفل شده است، مدار اصلی چرخ دستی قطع کننده مدار وصل شده و سیگنال‌های مربوطه بررسی می‌شوند.
۵. عملیات شامل بسته شدن روی صفحه کنتور است و کلید قطع باعث بسته شدن مدارشکن و ارسال برق می‌شود. همزمان، چراغ سبز روی داشبورد خاموش و چراغ قرمز روشن می‌شود و بسته شدن با موفقیت انجام می‌شود.

روش کار در صورت قطع برق
۱. پنل ابزار را برای بسته شدن به کار بیندازید، و کلید تغییر حالت باز شدن، مدارشکن را در قسمت بازشو و قفسه‌بندی فعال می‌کند، همزمان چراغ قرمز روی پنل ابزار خاموش و چراغ سبز روشن می‌شود، باز شدن موفقیت‌آمیز است.
۲. دسته‌ی دسته‌ی کلید قطع‌کننده‌ی مدار را در سوکت دسته قرار دهید و دسته را حدود ۲۰ دور در جهت عقربه‌های ساعت بچرخانید. وقتی دسته به طور واضح مسدود شد و صدای کلیک شنیدید، دسته را بردارید. در این زمان، دسته در موقعیت تست قرار دارد. قفل را باز کنید، درب اتاق دسته را باز کنید، دوشاخه‌ی ثانویه را به صورت دستی جدا کنید و مدار اصلی دسته را قطع کنید.
۳. چرخ دستی سرویس را فشار دهید تا قفل شود، چرخ دستی را به سمت چرخ دستی سرویس بیرون بکشید و چرخ دستی سرویس را هدایت کنید.
۴. قبل از ادامه کار، صفحه نمایش شارژ شده را مشاهده کنید یا بررسی کنید که آیا شارژ نشده است یا خیر.
۵. دسته کلید اتصال زمین را در سوراخ شش ضلعی سمت راست پایین درب وسط قرار دهید و آن را در جهت عقربه‌های ساعت بچرخانید تا کلید اتصال زمین در حالت بسته قرار گیرد. پس از تأیید بسته بودن کلید اتصال زمین، درب کابینت را باز کنید تا پرسنل تعمیر و نگهداری وارد بخش تعمیر و نگهداری شوند.

قضاوت و رسیدگی به خطای بسته شدن خطاهای بسته شدن را می‌توان به خطاهای الکتریکی و خطاهای مکانیکی تقسیم کرد. دو نوع روش بسته شدن وجود دارد: دستی و الکتریکی. عدم بسته شدن دستی معمولاً یک خطای مکانیکی است. بسته شدن دستی را می‌توان انجام داد، اما خطای الکتریکی یک خطای الکتریکی است.
۱. اقدام حفاظتی
قبل از اینکه کلید روشن شود، مدار دارای یک مدار حفاظت از خطا است تا رله ضد قطع را فعال کند. کلید بلافاصله پس از بسته شدن قطع می‌کند. حتی اگر کلید هنوز در حالت بسته باشد، کلید دوباره بسته نمی‌شود و به طور مداوم می‌پرد.
۲. خرابی سیستم حفاظتی
اکنون عملکرد پنج مرحله‌ای در کابینت ولتاژ بالا تنظیم شده است و لازم است که سوئیچ وقتی در موقعیت عملیاتی یا موقعیت آزمایشی نیست، بسته نشود. یعنی اگر سوئیچ موقعیت بسته نباشد، موتور نمی‌تواند بسته شود. این نوع خطا اغلب در طول فرآیند بسته شدن رخ می‌دهد. در این زمان، چراغ موقعیت در حال کار یا چراغ موقعیت آزمایشی روشن نمی‌شود. چرخ دستی سوئیچ را کمی حرکت دهید تا سوئیچ حد را ببندید تا برق ارسال شود. اگر فاصله افست سوئیچ حد خیلی زیاد باشد، باید تنظیم شود. هنگامی که سوئیچ موقعیت در کابینت ولتاژ بالای نوع JYN قابل جابجایی به سمت بیرون نیست، می‌توان یک قطعه V شکل نصب کرد تا از بسته شدن مطمئن سوئیچ حد اطمینان حاصل شود.
۳. خرابی آبشاری الکتریکی
در سیستم ولتاژ بالا، برخی از قفل‌های الکتریکی برای عملکرد قابل اعتماد سیستم تنظیم شده‌اند. به عنوان مثال، در یک سیستم تک باس با دو خط برق ورودی، لازم است که فقط دو تا از سه سوئیچ، یعنی کابینت دو خط ورودی و کابینت اتصال باس، بتوانند با هم ترکیب شوند. اگر هر سه بسته باشند، خطر انتقال معکوس برق وجود خواهد داشت. و پارامترهای اتصال کوتاه تغییر می‌کنند و جریان اتصال کوتاه عملکرد موازی افزایش می‌یابد. شکل مدار زنجیره‌ای در شکل ۴ نشان داده شده است. مدار قفل ورودی کابینت به صورت سری با کنتاکت‌های معمولاً بسته کابینت اتصال باس متصل می‌شود و کابینت ورودی می‌تواند زمانی که کابینت اتصال باس باز است، بسته شود.
مدار قفل داخلی کابینت اتصال باس به طور موازی با یکی از کابینت‌های ورودی که به ترتیب در حالت عادی باز و یکی در حالت عادی بسته است، متصل می‌شود. به این ترتیب، می‌توان اطمینان حاصل کرد که کابینت اتصال باس فقط زمانی می‌تواند برق را منتقل کند که یکی از دو کابینت ورودی بسته و دیگری باز باشد. هنگامی که کابینت ولتاژ بالا را نمی‌توان به صورت الکتریکی بست، ابتدا بررسی کنید که آیا قفل داخلی الکتریکی وجود دارد یا خیر و نمی‌توانید کورکورانه از بسته شدن دستی استفاده کنید. خرابی‌های آبشاری الکتریکی عموماً عملکرد نامناسبی دارند و نمی‌توانند الزامات بسته شدن را برآورده کنند. به عنوان مثال، اگرچه کوپلر باس ورودی یک باز و یک بسته است، چرخ دستی در کابینت باز بیرون کشیده می‌شود و دوشاخه به برق وصل نیست. اگر مدار قفل داخلی از کار افتاد، می‌توانید از یک مولتی‌متر برای بررسی محل خطا استفاده کنید.
استفاده از چراغ‌های قرمز و سبز برای قضاوت در مورد خرابی سوئیچ کمکی ساده و راحت است، اما خیلی قابل اعتماد نیست. می‌توان آن را با یک مولتی‌متر بررسی و تأیید کرد. روش تعمیر اساسی سوئیچ کمکی تنظیم زاویه فلنج ثابت و تنظیم طول میله اتصال سوئیچ کمکی است.
۴. خطای مدار باز مدار کنترل
در حلقه کنترل، سوئیچ کنترل آسیب دیده، مدار قطع شده و غیره، به طوری که سیم پیچ بسته شدن نمی تواند انرژی بگیرد. در این زمان، هیچ صدایی از عملکرد سیم پیچ بسته شدن وجود ندارد. هیچ ولتاژی در سیم پیچ اندازه گیری وجود ندارد. روش بررسی این است که نقطه مدار باز را با یک مولتی متر بررسی کنید.
۵. خرابی سیم‌پیچ بسته شدن
سوختن سیم‌پیچ بسته شدن، خطای اتصال کوتاه است. در این زمان، بوی عجیب، دود، فیوز اتصال کوتاه و غیره رخ می‌دهد. سیم‌پیچ بسته شدن برای کار کوتاه مدت طراحی شده است و زمان روشن شدن نمی‌تواند خیلی طولانی باشد. پس از خرابی بسته شدن، دلیل آن باید به موقع پیدا شود و ترمز مرکب نباید چندین بار معکوس شود. به خصوص سیم‌پیچ بسته شدن مکانیزم عملکرد الکترومغناطیسی نوع CD به دلیل جریان عبوری زیاد، به راحتی می‌سوزد.
روش تست توان اغلب هنگام تعمیر خطایی که کابینت ولتاژ بالا را نمی‌توان بست، استفاده می‌شود. این روش می‌تواند خطاهای خط (به جز دمای ترانسفورماتور و خطاهای گاز)، خطاهای آبشاری الکتریکی و خطاهای سوئیچ محدود را از بین ببرد. محل خطا اساساً می‌تواند در داخل چرخ دستی تعیین شود. بنابراین، در مواقع اضطراری، می‌توانید از محل تست برای آزمایش انتقال توان استفاده کنید و روش انتقال توان چرخ دستی آماده به کار را برای پردازش جایگزین کنید. این روش می‌تواند با نصف تلاش، دو برابر نتیجه به دست آورد و زمان قطع برق را کاهش دهد.