摘要:高压断路器在电力系统中扮演了重要角色,要对用电设备电路的通断进行控制,还要实现对用电设备的保护与电网的连接。高压断路器要保证运动的可靠性,才能在电气设备出现短路、空载与超负荷的采取保护措施。一旦高压断路器受到外界因素干扰或自身原因,就会导致变、配电系统出现故障,影响电力系统的正常运行。对当前的高压断路器进行分析,可以发现高压断路器在应用中极易出现拒动现象,而且原因有电气原因也有机械原因,给电力系统与电力设备带来很大的隐患。本文将结合实际情况,分析高压断路器出现拒动的原因,提出相应的建议。
关键词:高压断路器;拒动;研究;建议
0引言
随着电力事业的不断发展壮大,城市的用电规模也在不断提升。高压段路器得到大量的推广与应用,特别是在继电保护与安全自动装置的控制上,发挥了越来越重要的作用。高压断路器在实际运行中会受到各种外界影响,加之自身复杂的结构原理,导致高压断路器存在聚合与拒分等问题的发生,一旦高压段断路器出现拒动行为,就会使电力系统与操作人员的安全出现漏洞,影响人们正常的生产生活,给社会带来巨大的经济损失。当前在短路器拒动的控制上,难以做到完全避免,只能是尽可能降低拒动次数,或采取预防手段进行管控。
1高压断路器的结构与作用分析
高压断路器往往包含操作机构、绝缘组件、导流元件与灭弧元件等部分,根据操作机构的不同,高压断路器分为气动机构、液压机构与电气机构三种;根据灭弧元件的不同,高压断路器分为空气断路器、SF6断路器、与油断路器等。
高压短路器常用于变电所与发电厂,因此是常见的高压元器件,它在电力系统中的作用较多:实现对用电设备及线路的控制与保护,实现对线路的连接与切断,在出现短路与超负荷时控制电路的开合,进而保护线路与设备的安全;电力系统的工作环境往往在室外,因此容易受到各种外界因素的干扰,当线路存在短路与接地等异常情况时,高压断路器会采取响应,配合保护装置对整体线路的安全进行保护,实现对电网整体故障范围的缩小,保证其余用户的正常用电。此外高压断路器配有自动化重合闸功能时,可以大幅降低故障的处理时间,实现对线路故障的及时恢复。
2高压断路器拒动的原因分析
(1)高压断路器拒合闸的原因分析
高压断路器拒绝合闸的原因有机械原因也有电气原因。机械方面的主要原因来自检修、调试与生产环节,如果是断路器的传动机构故障,往往是传动连杆脱落或松动,导致断路器无法完成对应的操作,据统计数据显示这种机构故障占到拒动故障的50%以上;如果是液压机构出现故障,压力过高时,会导致电磁铁电压异常,影响合闸阀的动作,导致断路器合闸后无法正常打开,同样当压力不足时,会导致液压机构的压力达到要求,使合闸回路出现闭锁异常;弹簧机构的故障,储能电源跳开时,会导致电压的亏损,此时应进行合闸保证储能机构的正常储能,当合闸后无法自动储能又急需电力时,可采取手动合闸储能,进行临时处理;此外还有合闸铁心故障与跳闸机构脱扣等故障原因。
电气方面的原因:如果是母线电压不足时,应对操作电压进行检查,对比母线电压值,确认电压值不足时,应对其进行调节,使电压值满足要求;若是操作条件的问题时,相关人员应检查断路器合闸的同期条件是否满足,防护要求是否满足等;若是合闸电源原因时,应对控制电源与合闸电源进行检查,发生电源空开或空跳时,应先对相应的控制电源或合闸电源的空开采取合闸操作,待高压断路器的电源接通后,再进行合闸,若排除合闸电源,则应检查合闸线圈与回路,采取对应的操作;此外还可能是触点接触性能不好与操作手柄的问题。
(2)高压断路器拒绝跳闸的原因分析
高压断路器在电力系统中的作用较大,一旦出现拒绝跳闸,极易导致影响电力系统的安全运行,对设备及人身安全产生威胁。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆若某个环节的高压断路器拒绝跳闸,很容易造成‘越级跳闸’的出现,引起临近线路的电力故障,严重时影响电力系统的瘫痪,使故障扩大化。与断路器拒绝合闸类似,断路器拒绝跳闸的原因也分为机械原因与电气原因。
机械原因:高压断路器拒绝跳闸的机械原因主要来自断路器的生产、调试与维修环节,其中大部分是由操作系统与传动系统引起。解决机械原因导致的故障,应先检查跳闸回路的运行状况,在排除回路异常的情况下在进行机械故障的逐一检查;如果是机械操作机构导致的拒绝跳闸,则多是由机械机构卡顿、干涩与传动结构轴销脱落造成;其次手动高压断路器往往配备了CD17机构,该机构拒绝跳闸多是由合闸顶杆异常导致,顶杆过位会引起断路器手动分闸无法操作。
电气原因:电气原因导致的高压断路器拒绝跳闸,主要来自电气回路的异常。首先可能是由高压断路器的电源故障引起,故障来自电源触点的接触性能不佳或熔断器被熔断;防跳继电器的线圈故障,导致电流与电压异常;操作回路出现开路或辅助触点接触性不良也会引起高压断路器拒绝跳闸;此外还可能是指示灯故障或操作电源的电压异常导致。
3高压断路器拒动的处理措施与建议
(1)高压断路器拒动的处理措施
高压断路器的电源电压往往较高,一旦出现断路器拒动时,首先应保持镇静,避免因为慌乱导致判断失误。高压断路器拒动的主要原因多种多样,作业维修人员应根据具体情况进行分析,结合设备的运行现状与指示灯显示状态,综合以往的故障经验做出准确的判断,找出故障的成因与应对措施,避免故障的扩大。在判断与检查过程中应避免单人作业,应采取两人一组的形式,一人负责机构的远程操作,另一人观察断路器闸刀的响应,保证作业人员的安全,加快维修进度。
若高压断路器拒绝分闸时,产生的危害也远远大于拒绝合闸时的危害,因此应加强重视。先对断路器的拒分的情况进行确认,观察断路器保护装置的出口状态,若断路器处于合闸状态,应观察上级断路器的分合闸状态,若上分下合说明当前断路器处于拒分状态;再检查断路器的运行状态,分析出现拒绝分闸的原因,及时了解故障的成因,采取对应的措施,若故障短时间无法妥善解决,应隔离该高压断路器,检查上级断路器的情况,排除上级线路故障造成的拒绝分闸;隔离后的高压断路器应上报维修部门,在电力得到妥善处理后拆卸送到指定地点进行全面检查。
(2)改善高压断路器拒动的建议
高压断路器结构复杂,再出现拒动故障后,应针对具体的情况进行分析。若原因为油式断路器内油量缺乏或油质不佳,气体断路器气压不足,液压断路器液压不足时应避免盲目的断开,应视情况进行分析。首先应在故障断路器位置建立警示标志,之后按流程进行处理。若故障断路器为断路器超负荷时,应首先转移负载设备,断开断路器连接母线,隔离故障断路器后再对上级断路器采取合闸操作;若断路器为变电站电源断路器,应在断开上级断路器,隔离故障断路器后,采取更换备用断路器的方式,避免事故的扩大化。
4结束语
本文展开对高压断路器拒动的分析研究,首先指出了高压断路器的机构组成与结构原理,在整体上了解高压断路器的工作原理。其次将高压断路器的拒动行为分为拒合闸与拒分闸进行讨论,分别对导致拒合闸或拒分闸的机械原因与电气原因进行分析,为后续提出高压断路器拒动的处理措施提供参考。最后结合实际情况,提出高压断路器拒动的应对方式,并提出相关建议,对提升电力系统的安全性与稳定性意义重大,在一定程度上还能提高作业人员的安全意识与操作水平。
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论文作者:支珍
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
标签:断路器论文; 高压论文; 故障论文; 原因论文; 机构论文; 操作论文; 电源论文; 《电力设备》2019年第1期论文;