高压隔离开关机械故障分析及诊断技术论文_林涛

高压隔离开关机械故障分析及诊断技术论文_林涛

(宁夏国网电力公司石嘴山供电公司 宁夏石嘴山 753000)

摘要:高压隔离开关在电力系统中应用非常广泛,作为电力场所非常重要的一种开关电器,一旦高压隔离开关出现故障,则会对电力系统的稳定运行带来较大的影响。本文首先说明了高压隔离开关原理及用途,然后详细阐述了高压隔离开关机械故障诊断及其应对措施。

关键词:高压隔离开关;机械故障;诊断;传动系统;电气

一、高压隔离开关原理及用途

高压隔离开关是发电厂和变电站电气系统中重要的开关电器,需与高压断路器配套使用,其主要功能是:将高压配电装置中需要停电的部分与带电部分可靠地隔离,保证检修工作时的安全,起隔离电压的作用,高压隔离开关的触头全部敞露在空气中,具有明显的断开点,不具有灭弧功能,不能用于切断、投入负荷电流和开断短路电流,仅可用于不产生强大电弧的某些切换操作,否则在高压作用下,断开点将产生强烈电弧,并很难自行熄灭,甚至可能造成飞弧(相对地或

相间短路),烧损设备,危及人身安全,这就是所谓“带负荷拉隔离开关”的严重事故。

高压隔离开关按安装地点不同分为,屋内式和屋外式,按绝缘支柱数目分为,单柱式,双柱式和三柱式,各电压等级都有可选设备。高压隔离开关还可以用来进行某些电路的切换操作,以改变系统的运行方式。例如:在双母线电路中,可以用高压隔离开关将运行中的电路从一条母线切换到另一条母线上。

二、高压隔离开关机械故障诊断及其应对

(一)高压隔离开关机构相关问题

1、机构及传动系统引起的拒分拒合

(1)诊断

当高压隔离开关机构箱内进水时,则其内部的连杆、拐臂和底架等部件则会出现生锈及腐蚀现象,从而导致开关出现拒分或是拒合现象。而一旦连杆、传动连接部件及闸刀等部件强度达不到标准要求时,开关在开合过程中也极易出现不到位的现象。机构传统中的轴承出现锈蚀时,极易出现卡死现象,从而导致开关出现拒合或是拒分故障。

(2)应对

当出现上述问题时,需要及时对达不到标准要求的部件进行处理及更换,做好锈蚀部件的检修和维护工作,可以利用二硫化钼润滑剂及进行防雨罩安装,从而对高压隔离开关机构及传动系统进行必要的防锈及防腐处理。

电气原因产生的拒分拒合

(1)诊断

一旦三相电源刀闸没有合上、控制电源出现断线、热继电器出现误动将电源

切断、二次元件出现受损导致回路出现拒动及电动机出现故障等电气问题发生时,都会导致高压隔离开关出现拒分拒合故障。对于由于以上电气原因而导致的高压隔离开关拒分拒合故障,由于这些保护器件设置在电气的二次回路上,任何一个器件出现问题时,都可能导致隔离开关出现拒动。

(2)应对

当分合闸按钮无法正常启动时,则需要检查操作电源,对熔断器的完好情况

进行检查,如果电源和熔断器都处于良好的运行状态,则需要再排查其他器件。同时需要选择合格的二次元件,确保二次元件的可靠性,从而有效的保障二次回路的正常运行。

3、开关分/合闸不到位或三相不同期

(1)诊断

当高压隔离开关的分/合闸定位螺钉、辅助开关及限位开关的行程等设置不合理、连杆使用过程中出现变形使其正常长度受到影响、传动不到位等情况存在

时,都会导致开关分合闸不到位或是三相不同期故障发生。

(2)应对方法

对于定位螺钉、辅助及限位开关等器件需要定期进行查看,及时对存在的隐患进行处理。定期检查连杆受损和变形的情况,及时对其进行调整和替换。对于高压隔离开关三相不同期的问题,需要多次对隔离开关进行断开重开,在具体操作时严格按照相关的安全规范进行,确保操作的准确性。当采取上述措施后隔离开关还无法分合到位时,则操作人员需要戴上绝缘手套,利用手动操作来确保隔离开关三相触头到位,但在事后还需要进行停电进行检修和维护。

(二)导电回路接触不良相关问题

1、诊断

当隔离开关固定接触部件的螺栓没有拧紧,而且接触面存在脏物,不光滑时,雨水和灰尘进入其中发生氧化反应,从而导致接触面出现电化腐蚀现象,接触电阻变大,接头部件发热,导致导电回路接触不良问题发生。

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2、应对

针对这种情况可以将固体润滑剂涂抹在隔离开关的接触面,保证接触面的光滑度,避免接触面出现氧化。

(三)活动接触部位接触不良相关问题

1、触头接触处过热

(1)诊断

当触头部件接触点较脏及触头弹簧弹性降低时,都会导致接触不良现象发生。

(2)应对

针对这种情况下,可以利用防水胶确保固定接触部件达到良好的密闭性,确保接触面的清洁和干燥,从而维持接触电阻的恒定。

2、接线座过热

(1)诊断

部分应用圆锥形流动接触结构的高压隔离开关接线座,当密封不好时,滚动触头部位容易进入雨水和灰尘,表面发生氧化及积垢,从而导致接触触头出现发热现象。

(2)应对

这就需要提高滚珠轴承处部位的密封性,防止油脂出现老化和流失。

(四)瓷柱电气及机械相关问题

1、外绝缘闪络

(1)诊断

瓷柱的爬电距离和对地绝缘距离不够导致了外绝缘闪络的产生。

(2)应对

在具体应对时需要开发新型高效瓷柱,增大爬电距离和瓷柱高度,提高整体绝缘水平。

2、瓷柱断裂

(1)诊断

瓷柱断裂是高压隔离开关所造成的破坏力最强的一种故障,可能造成母线短路、母线停电、变电站或发电厂停电等重大事故,可能危害到相邻的电气设备,可能伤害到现场操作人员。

(2)应对

一是加强瓷柱强度,加装补强柱。在隔离开关支柱旁再加一支补强柱,以防止发生一支断裂而造成的单相短路事故。

二是采用高强度瓷柱。目前有的厂家生产成型的高强瓷有相对普通瓷增强50%强度及100%强度两种,都可供改造普通瓷柱用。根据技术经济比较,认为选择50%高强瓷是改造普通瓷柱的最佳方案,因为这种方案的工作量最小、费用最低。

三是检测防护。采用超声波无损探伤仪对瓷柱进行检测,测试不合格的瓷柱应立即更换。

四是涂专用防护胶。在探伤诊断良好的基础上,在瓷柱所在水泥结合面处涂敷绝缘子专用防护胶。它的主要成分为改性硅橡胶,其优点为具有很强的憎水迁移性,加上专用胶后,具有常温固化、温度适应范围大、不老化、不起层、粘结力强、憎水性强的优点,不像硅油那样吸附灰尘、污染其他设备,对瓷柱所有水泥结合面有较好的防护作用,能延长瓷柱的使用寿命。

(五)自动掉落合闸故障

诊断

一些垂直开合的隔离开关,在分闸位置时,遇到振动较大的情况,隔离开关可能会自动落下合闸。发生这种情况非常危险,尤其是当有人在停电设备上工作时,很可能造成人身伤害、设备损坏以及带地线合闸事故。原因为处于分闸位置的隔离开关操作机构未加锁;机械闭锁失灵,如弹簧销子振动滑出。

应对防止此类情况出现,要求操作机构的闭锁装置应可靠,拉开隔离开关后必须加锁。

结语

综上,在电力系统中,高压隔离开关发挥着非常重要的作用,高压隔离开关运行的好坏会对电气设备运行的可靠性和稳定性带来直接的影响,关系到电力系统能否安全、高效运行,因此需要在日常工作中加强对高压隔离开关的检修和维护工作,及时对故障隐患进行清除,确保电力设备保持安全、稳定的运行。

参考文献

[1]王伟宏,相亚楠,刘涛.高压隔离开关常见缺陷及处理分析[J]. 电子技术与软件工程. 2015(12)

[2]杨军.浅谈高压隔离开关的故障处理[J].中国新技术新产品. 2013(24)

[3]郑荣艺.户外高压隔离开关常见故障及维护措施[J]. 电子世界. 2013(24)

论文作者:林涛

论文发表刊物:《电力设备》2016年第4期

论文发表时间:2016/6/2

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