探讨220kV断路器液压机构二次回路隐患的解决办法论文_凌征忠

(广东电网能源发展有限公司)

摘要:220Kv变电站中,高压断路器是重要的电气设备之一,对电力系统安全稳定运行起着重要作用。断路器器液压机构二次回路在运行过程中,由于受到多种因素影响,容易出现以下问题,如渗漏、不能及时把压力变化情况反馈到保护装置上等,这些问题如不能及时处理,会引发设备或保护系统误动,造成大面积停电等不良后果。

因此,必须对其在运行过程中可能产生的各种隐患,进行排查,并找出有效措施解决,确保电力系统安全可靠运行。

关键词:液压机构;二次回路;运行隐患;解决措施

前言

电力系统安全可靠运行,离不开电气设备的正常工作。断路器属于重要的控制和保护装置,断路器及二次系统是否正常工作,对电网安全稳定运行有着重要影响。断路器处在正常工作时,可能对电流实施接通和断开作业;如发现设备产生故障或现异常时,可及时把电流切断,消除故障。目前许多高压断路器开关中,均配有液压机构进行工作,随着断路器工作时间的增加,操作开关的次数也不断增多,长期工作后,开关会出现质量问题,如失灵、老化等,液压机构也容易出现各种故障,如运行时泄露液压油等,导致压力出现异常,断路器不能正常工作。因此,必须对液压机构产生故障与隐患的原因进行分析,并采取有效措施解决,确保电力系统安全稳定运行。

一、断路器液压机构构成原理分析

现阶段断路器液压机构常见的主要形式包括有:常高压保持式、瞬时充压式和瞬时失压一常高压保持式。其中最为普遍采用的是第一种形式。根据断路器开断电压的不同等级,液压操动机构以高压、超高压领域为划分标准,采用二级或三级控制阀的结构。

二、断路器液压机构工作过程存在问题

液压机构是断路器的重要部件,其具有长期等待、快速响应、瞬时爆发大功率等特点,但在运行一定时间后,也容易出现各种问题,影响其性能发挥。主要包括以下几方面:

1、液压机构的动力来源是油,因此,机构上配有高压油泵,通过发电机产生驱动,把油液压进蓄能器中,获得能量,这种结构,存在明显不足之处,如容易出现漏油、管路、元件分散等问题。

2、机构内所配置的端子箱,其内部控制系统也容易产生各类故障,致使电动机补压不及时,引发断路器不能正常工作,供电系统稳定运行受到影响。某220kV变电站的定检人员,通过对某年全年的断路器压力故障进行统计,总共达到27次,每月平均超过2次。见表1

表1

通过上述表1可以看出,由于电源控制系统引起的故障就有19次,占了故障总数的7成,成为电动机工作出现问题的主要原因。进一步调查发现,断路器处于瞬时启动状态时,会突然增大电流,电熔丝因增大的电流而熔断;信号线较弱;抗干扰能力差;继电器接点容易出现接触不良等问题;此外,检修人员由于责任心不强,运维不到位,也是导致故障出现的原因之一,需要重视和加强管理。

三、解决问题方法与措施

为有效解决上述问题,促进电力系统安全可靠运行,需要做好以下几项工作:

1、控制启动油泵的次数

正常情况下,应控制油泵启动次数,24h内控制在l~2次为合适,如果启动次数过多,可能会造成液压器里的油产生泄漏。为避免出现上述问题,要控制油箱内的油量,不得超过安全阀,同时对各排油孔进行检查,确保其正常;检查内部装置,确保其不会出现泄漏问题。此外,还要拆下输油管,检查接头处是否存在渗漏,做好有关密封工作,避免因密封不良引发问题出现。检查合闸处,确保其没有出现漏油问题,其所在的密封圈要完好无损,如出现问题,要及时进行更换。

2、检查压力

要定期检查压力,确保其正常,避免因压力不稳定引发液压机构出现故障。为此,应结合其构造及工作原理,制定相应的监控制度和报告,监控压力控制回路运行情况,要求有关作业人员,严格按照所定的制度和报告要求进行操作,避免因操作不当,造成事故出现。

3、检查分、合闸设备

定期检查分、合闸设备,保证其密封性能,也是减小液压机构二次回路运行故障的有效措施之一。检查工作主要包括以下几方面:对分、合闸线圈进行检测,看线圈断线或接头处,是否存在接触不良,或电磁铁阀出现弯曲、变形;检查辅助断路器,是否存在问题,导致回路不畅。做好检测分合闸线圈电阻、回路以及断路器接触等工序,如发现问题要及时解决,保证二次回路工作正常。

4、强化对操作人员的技术培训,提高其操作水平。

操作人员的操作技术和水平,的技术直接关系到二次回路的正常运行。因此,有关单位,应定期对操作人员进行集中培训,演习事故预警,提高操作人员的专业知识和技术水平,以及对出现事故时及时采取措施解决的能力。此外,还要制定可执行的标准化的操作规程,制定考核制度,定期对作业人员进行考核,严格按照制度和标准执行,制定奖罚措施,对违规作员进行处罚,通过有效措施,提高电力系统运行效率。

四、案例分析

在对220 kV 变电站有关设备和线路定检过程中,检查人员在检查断路器操作箱二次回路时,发现存在以下情况:断开一组操作电源 , 发一组直流电源消失 ,一组控制回路断线信号 ,3s 后发二组控制回路断线 。进一步检查,找到了原因,是断路器机构SF6闭锁二次回路存在缺陷,需要进行整改,把问题解决。断路器机构SF6闭锁回路及A相分闸回路如图 2 所示 。

按照规程规范要求,SF6闭锁由机构本身实现 ,这里不做改变 ,将图2 断路器 SF6总闭锁继电器K10 功能改为断路器 SF6 一组闭锁继电器 ,将使用在二组操作回路中的K10 的常闭接点从操作回路中取出。新增断路器 SF6二组闭锁继电器K20 , 使用第二组操作电源 , 并通过三相 SF6密度继电器的另一副闭锁接点串联启动 ,然后将 K20 的闭锁继电器的常闭接点串接在二组跳闸回路中以实现功能 ,改造后的回路如图 3 所示 。

在断路器 SF6 气压正常时 , 三相 SF6 密度继电器接点均闭合 , K20 继电器励磁 , 操作回路中 K20 的常开接点导通 , 二组跳闸回路正常 。如断路器任一相 SF6气压低闭锁时, SF6密度继电器动作,该相 SF6密度继电器接点断开,K20继电器失磁 ,操作回路中K20 的常开接点断开,第二组控制回路断线 ,实现 SF6压力低闭锁功能 。经过这样整改就不会出现一组操作电源失电 , 两组控制回路均断线的情况 , 避免一段用直流系统出事时 , 所有断路器全部拒动的隐患 。

五、结束语

变电站运维人员,应加强对220kV断路器液压机构二次回路系统的日常巡查工作,对发现问题和隐患时,要及时采取措施解决,确保电网安全稳定运行,提高电网的经济效益。

参考文献

[1] 国家电力调度通信中心,电力系统继电保护规定汇编,中国电力出版社,2014

[2] DL∕T995-2016,继电保护和电网安全自动装置检验规程

[3] 贺家李,电力系统继电保护原理(第四版),中国电力出版社,2015,

[4]陆文龙,SF6 断路器的故障原因及处理步骤分析,自动化应用 ,2018(03)

论文作者:凌征忠

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年10期

论文发表时间:2019/10/30

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