(国网江西省电力公司柘林水电厂 江西九江 332000)
摘要:随着电网电压等级不断提高,用电设备对供电可靠性的要求也越来越高,运行设备发生异常就有可能造成系统停限电。高压隔离开关是变电站中重要的设备之一,在高电压、大电流状态下运行,其工作可靠性与机械振动、触头烧蚀等有密切关系,为了保证电力系统稳定可靠的运行,对高压隔离开关进行在线监测意义重大。
关键词:高压隔离开关;常见异常;处理
1使用情况、发展现状及常见故障分析
1.1高压隔离开关的使用
高压隔离开关是和高压断路器,电流互感器等设备配套使用的没有灭弧装置的电力设备,其作用是断开无负荷电流的电路,且在分闸状态下会有明显的断开点,这样就能够在一定程度上确保电气设备的安全稳定运行。
1.2高压隔离开关发展现状
高压隔离开关产品逐渐成为电气控制的主要装置,由于其整体的设计和运行环境不同,存在一系列的问题。例如,部件损坏、操作故障以及设备的发热和瓷瓶断裂等一系列的问题,这些问题都严重影响高压隔离技术的发展。其中触头发热和结构的问题表现最为突出,设计容量不足、触头材料质量差等问题也很严重,我国的高压隔离开关在技术和质量等方面都是存在严重的问题,需要我们不断地进行改进。
1.3高压隔离开关常见故障分析
高压隔离开关在工作中会发生像操作出错、失效拉合、三相合闸不同步、连结位置发热等问题,若这些问题错误处理不当,就会严重阻碍供电系统的安全。高压隔离开关常见故障有过热故障,瓷绝缘子断裂,操作失灵,零件锈蚀等。
2常见的缺陷与故障分析
高压隔离开关是供高压线路在无载荷情况下进行换接以及对被检修的高压母线、断路器等电气设备与带电的高压线路进行电气隔离用的电气设备。
在系统运行中隔离开关发生的缺陷和故障比较多,涉及到多方面的质量问题。对安全运行威胁最大的是瓷瓶断裂故障,其次是触头过热、运动卡滞、机构卡涩和分合闸不到位、瓷瓶闪络等。
2.1瓷瓶断裂故障
瓷瓶断裂既与产品质量有关,也与隔离开关的整体质量及操作方法有关。瓷瓶在烧制过程中控制不当可能造成瓷件夹生、致密性不均以及水泥胶装不良的问题,加之质检手段不严,造成个别质量低劣的瓷瓶被组装成产品后,投放到运行中对安全构成极大威胁。操作人员在分合隔离开关时操作方法不当、用力过猛也容易造成瓷瓶损坏。
2.2导电回路过热
运行中常常发生导电回路异常发热现象,多数是由于静触指压紧弹簧疲劳、特性变坏,静触指单边接触以及长期运行接触电阻增加而造成的。运行中由于静触指压紧弹簧长期受压缩,如果工作电流较大,温升超过允许值,就会使其弹性变差,恶性循环,最终造成烧损,这是造成触头发热的主要原因。此外,触头镀银层工艺差、易磨损露铜,接触面脏污,触头插入不够、螺栓锈蚀造成线夹接触面压力降低等也是造成发热的原因
2.3机构问题
机构问题表现为操作失灵,如拒动或分合闸不到位,往往发生在倒闸操作时,影响系统的安全运行。由于机构箱密封不好或锈蚀进水造成机构锈蚀严重,润滑干涸,操作阻力增大,在操作困难的同时,还会发生零部件损坏,如变速齿轮断裂,连杆扭弯等。
2.4传动困难
隔离开关的传动系统锈蚀造成传动阻力大,甚至出现拒分拒合,如在运行中曾出现底座轴承锈死、无法操作的情况,这是由于传动部件的主轴铜套干涩、轴承脏污、黄油干涸造成的。
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3高压隔离开关机械故障改进措施
3.1隔离开关拉、合困难
高压隔离开关一般放置在户外,室外的高温、日晒、雨淋风化容易造成设备润滑剂的老化变质。加上老化变质后的润滑剂内落入灰尘等杂质,反而会使润滑剂阻碍机构运动。对于这种问题,可以将机构重大润滑剂进行彻底清理,等待干燥后再加入新的润滑剂。另外,由于设备长期放置在室外,机箱内部锈蚀,造成分、合闸阻力的增大,使得分、合闸困难。处理方法:打开机构箱,将机构箱内的各个部件进行彻底的清理,去除杂质和锈蚀的部分,加入新的润滑剂,安装机构箱就位后,对机构进行适当调整。
3.2隔离开关接触部分发热
发现隔离开关接触部位有发热现象,应立即汇报控制室,同时设法降低或转移负荷,保持密切监视。处理的时候,应根据不同的接线方式,分别采取相应的措施:
(a)双母线接线。如果某一母线侧隔离开关发热,可将该线路经倒闸操作,倒至另一段母线上运行。汇报调度和上级,若母线能够停电时,将负荷转移以后,将发热的隔离开关停电检修。若有旁路母线时,也可以把负荷转移至旁路母线。
(b)单母线接线。如果某一母线侧隔离开关发热,母线短时间内无法停电,必须降低负荷,并加强监视。应尽可能把负荷倒备用电源带,如果有旁路母线,也可以把负荷倒入旁路母线。母线可以停电时,再停电检修发热的隔离开关。
(c)如果是负荷侧(线路侧)隔离开关运行发热,其处理方法与单母线接线基本相同,应尽快安排停电检修,维持运行期间,应减小负荷并加强监视。对于高压室内的发热隔离开关,在维持运行期间,除了减小负荷、并加强监视以外,还要采取通风降温措施。
3.3隔离开关绝缘子松动和表面闪络
一方面,绝缘子表面脏污,可定期清扫绝缘子表面,并涂上防污闪涂料,防止表面闪络。另一方面,如果由于胶合剂出现过大的膨胀或收缩而产生松动,就应该重新胶合或者更换绝缘子。在瓷柱所在水泥结合面处涂上绝缘子的专用防护胶,这样对瓷柱所有水泥结合面有较好的防护作用,延长瓷柱的使用寿命。
3.4刀片自动断开或刀片弯曲
由于线路出现短路的时候,静触头夹片之间出现相互排斥的力变大,刀片的向外推力加大,将会导致刀片断开或者弯曲,应增加压紧弹簧压力。
4高压电隔离开关机械故障的诊断方法
不同诊断方法的特点是不同的,每种方法各有优缺点,这就要求工作人员要从实际状况出发来考虑应该采用哪一种方法来进行检查。检查的范围涵盖要广泛,要包含带电作业与停电检修各个方面,还有可以根据各种方式的优缺点进行弥补,以达到能够正确诊断的目的。支柱绝缘子在装配前,可以利用超声检测其是否有裂纹,以避免在绝缘子裂纹等一系列安全故障。再者,等到开关安装调配之后,可以通过检测绝缘子是否异常受力。这些措施都有利于避免绝缘子出现先天性缺陷导致的一些安全隐患。关于如何勘测电路过热,可以采用红外线法,如果检测结果显示有局部的发热情况,可以根据相应的程序来进行削弱缺陷。同时还可以根据电机的电流检测开关电流,并得出结论,看出其严重及时采取适当的措施。除了上述的检测方法,工作人员还需要进行电阻应变测量技术,这种技术可以用开勘测绝缘子是否产生了异常的受力情况。同时还应该注意的是,电流勘测系统也可以用来驱动电机电流信号,以检测勘探其运行是否正常。等到上述检测措施都安排好之后,也就是机体确定无误可以正常运行不存在其他安全隐患之后,方可将开关投入使用。
5结论
该文主要从高压隔离开关的机械故障入手,通过分析一系列故障问题例如绝缘子断裂、受力异常、电回路过热、操作失灵以及金属器件腐蚀问题等,并根据其技术问题所面临的一系列问题,结合当今现状,提出了相应的对各个故障有效的解决措施。工作人员可以根据这些建议,加强高压绝缘故障防范,以保证工作人员安全工作。
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论文作者:曹开轩
论文发表刊物:《电力设备》2017年第29期
论文发表时间:2018/4/11
标签:高压论文; 母线论文; 绝缘子论文; 瓷瓶论文; 故障论文; 锈蚀论文; 负荷论文; 《电力设备》2017年第29期论文;