摘要:隔离开关,在电路中起隔离电源、倒闸操作、用以连通和切断小电流电路作用,它本身的结构及工作原理都比较简单,但使用量大,工作可靠性要求较高。由于受到周围环境、通流、放电闪络及操作时拉弧的影响,户外敞开式刀闸的动静触头容易出现老化生锈现象,造成触头发热或影响正常操作,这些都对设备安全运行造成很大的隐患,本文讨论了一种用于220kV隔离开关触头的带电除锈润滑装置的实现方式,旨在为变电运行人员提供一个便捷的工具,在设备无需停电的情况下,对其进行润滑除锈,保障设备安全运行。
关键词:隔离开关;锈蚀;润滑
1、引言
近年来,随着我国经济的快速发展,人们对电力的需求越来越高,为了更好地保障民用电,对变电设备的安全稳定运行要求也随之更高,除了在变电运行日常工作中需要加强巡视,及时发现缺陷并消缺外,还必须每年对设备进行定检维护,确保电力设备安全稳定运行。在进行高压电力设备消缺和定检维护工作时,需要将电气设备转至检修状态,这时运行人员需要将检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开,以保证检修人员和设备的安全,而隔离开关的作用就是断开无负荷电流的电路,使所检修的设备与电源形成明显的断开点,所以隔离开关在停复电操作中有着极为重要的作用。操作设备或线路停复电是变电运行工作中最重要的组成部分。
2、目的和意义
设备停电时,都需要拉开隔离开关来形成明显的断开点,将检修的设备或线路与电源隔离开来,以保障检修人员和设备的安全,但由于受到周围环境、通流、放电闪络及操作时拉弧的影响,户外敞开式刀闸的动静触头容易出现老化生锈现象,且随着运行时间的增加,触头老化生锈的现象会越来越严重,从而导致倒闸操作时刀闸出现合闸不到位的现象,这对设备安全运行会造成很大的隐患。根据过往经验,当220kV刀闸出现合闸不到位时,运行人员只能做些简单的处理,如用绝缘棒敲打动触头,重新试分合几遍刀闸等,效果都非常不明显,只能等待下次停电处理,但不到位的刀闸带电运行会出现发热、闪络、异响等现象,影响刀闸的安全可靠运行。如果对其进行停电检修,特别是母线侧刀闸,不仅影响线路的复电时间,而且涉及到对应的母线停电,工作量特别大,因此有必要研制一款多功能的刀闸触头带电除锈润滑装置,当刀闸出现合闸不到位时可以对刀闸的动触头和带电的静触头进行简易的除锈及润滑,使刀闸尽可能的合闸到位,及时恢复线路的带电运行,同时也可减少专业班组人力、物力、财力的投入,由此提高工作效率。
3、设计思路
对于除锈润滑装置,我们希望实现的目标是:可以在静触头带电的情况下对触头进行除锈和润滑工作,无需将设备停电,大大提高工作效率,确保线路及时恢复送电,并适用于全型号的220kV敞开式隔离开关。经过讨论研究,我们对除锈润滑装置提出一个初步设想:由直流电动推杆电机、除锈润滑剂、无线遥控器、电池、绝缘支架、固定螺旋夹、辅助铲子组成。我们通过遥控直流电动推杆电机,推动触头按压除锈润滑剂瓶的喷嘴,使除锈剂喷进生锈的刀闸动静触头里面进行除锈。
4、可行性分析和具体实施
经过设计研究和制作,我们成功研制了除锈润滑装置,其各部分的主要技术指标如下:
1)支架部分:本装置我们采用了220kV电压等级的绝缘杆作为支撑部分,绝缘杆采用玻璃钢环氧树脂制成,分节处采用螺旋接口,方便拆卸组装,长度可根据使用需求快速调节,且出厂时及每个试验周期内均通过相应测试电压的试验,具有良好的绝缘性能。
2)控制部分:我们最终制作了一个24V直流电源、推力为250N、行程为10mm、行程速度为20mm/s的直流电动推杆电机,用于推动触头按压除锈润滑剂瓶的喷嘴。板件及具体功能如下:
图1.除锈润滑装置整体结构图
遥控板插座:内装遥控模块,用于接收遥控信号,可接范围为10米;
步进电机:分为零线、A+、A-、B+、B-,实现两路电源,一路上一路下;
4路扩展接口:可以接入电阻模块调速步进电机;
下载端口:用来编程;
控制按钮:用于近距离控制,四个按钮分别分一上一下两备用;
6-24V电机电源:此为可接入的工作电压区间;
驱动芯片:实现电机直上直下功能;
3)固定部分:根据防锈润滑装置的各部件的尺寸及组装要求,我们使用AutoCAD合理设计出几部分金属固件,并用车床加工,将润滑剂及控制系统部分组装在一起,形成一个整体。
4)辅助部分:我们利用环氧树脂材料制作了辅助铲子,将其打造成外薄里厚的形式,操作时可以将其套上磨砂纸深入刀口进行简易快速地打磨,也可以涂上凡士林进行润滑,同时我们将铲子制造成可以90度旋转的样式,以便将其适应于各种型号的隔离开关。
图2.除锈润滑装置整体结构图
5、应用效果及前景
该应急润滑装置已成功研制,并在220kV丰顺变电站进行了应用,效果良好,如在一次操作过程中发现42901刀闸触头卡涩,我们使用该装置成功地在短时间内清除了刀闸触头的锈蚀,避免了触头因卡涩无法合闸到位而发热的情况发生,不让设备带隐患运行。
本装置未来将进一步推广至各个电压等级使用,如110kV隔离开关的触头及传动部分除锈,普及情况良好时可以将除锈工作列入变电站的周期性作业范围之内。
参考文献:
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[2] 杨海林,变电站倒闸操作过程中隔离开关故障处理方法浅谈[J];《电子制作》;2016年
[3]莫锦均(1983-),男,广东阳江人,本科,主要从事电力系统运行管理工作
[4]陈家权(1988-),男,广东梅州人,本科,主要从事电力系统运行管理工作
[5]周春龙(1983-),男,广东揭阳人,本科,主要从事电力系统运行管理工作
[6]廖文彪(1986-),男,广东梅州人,硕士,主要从事电力系统运行管理工作
论文作者:莫锦均,陈家权,周春龙,廖文彪
论文发表刊物:《电力设备》2018年第33期
论文发表时间:2019/5/16
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