国网 山西省电力公司检修分公司,山西太原 030032
摘要;在高压供电系统中,避免高压隔离开关故障,是确保高压电网运行安全级稳定性的关键,本文阐述了高压隔离开关的作用、运行中高压隔离开关的要求及常见运行中的检查、维护及故障与处理。
关键词:高压隔离开关;日常检修;维护
1导言
高压隔离开关是电力系统中重要的电气设备,其现场运行条件相对恶劣,受到大气污染、制造工艺、运行维护等因素的影响,故障率相对较高。因此,有必要做好高压隔离开关的故障处理,提升对高压隔离开关的运行维护水平。
2高压隔离开关的作用
隔离开关是一种有明显断路点的开关,动、静触头明显可见,在配电设备和配电线路中,主要起隔离电源的作用。隔离开关又称刀闸。由于它没有灭弧装置,所以隔离开关不能带负荷进行操作。但隔离开关允许进行无载切、合或切、合小电流的配电设备及电路,隔离开关允许切、合的范围:(1)、允许切、合电压互感器和避雷器;(2)、允许切、合仅有电容电流的母线设备;(3)、允许切、合电容电流不超过5A的空载电力线路;(4)、允许切、合户外10KV及以下线路不超过15A以下的负荷;(5)、允许切、合户外10KV及以下线路电流在70A以下的环路均衡电流;(6)、允许切、合400KVA以下空载变压器。
3隔离开关在运行中的检查
(1)检查隔离开关的动、静触头插入深度是否足够,接触是否良好,触头有无过热(允许温度70°)、烧伤,刀片有无弯曲、变形的现象;(2)检查隔离开关的传动机构是否良好,接地线是否接触可靠;(3)检查隔离开关的机械闭锁是否良好;(4)检查隔离开关的绝缘子是否清洁、有无裂纹和放电现象。
4隔离开关的维护
(1)隔离开关外观检查清扫,更换破损的绝缘子;(2)调整弯曲的操作机构和三相触头的同期;(3)更换失灵机械连锁装置;(4)隔离开关触头涂导电膏或凡士林油;5、隔离开关触头接触松动处理(调整动触头弹簧)。
5高压隔离开关的常见故障及其处理措施
高压隔离开关在电力系统中的使用频率非常高,同时运行环境相对恶劣,面对制造工艺、气候环境、运行维护等方面的影响,高压隔离开关在运行中容易出现锈蚀、过热、接触不良、密封不佳、机械故障等问题。下文将对其中较为常见的几种故障展开讨论。
5.1异常发热
虽然高压系统对隔离开关的触头质量和制造工艺都有较高的要求,但高压隔离开关的异常发热问题仍不可避免。尤其是户外型隔离开关,由于暴露在户外,很多部件大多裸露,受到雨水冲刷很容易引起零部件生锈,如果此时出现隔离开关触头接触不良、出线座锈蚀、各接线夹或螺栓连接部位松动等情况,由于长期通过电流可能导致异常发热。一旦发现隔离开关出现异常发热情况,必须立即向调度部门汇报,并根据实际情况进行处理,如果是双母线接线方式中某一条母线的隔离开关出现发热,可以将负荷全部倒闸到另一条母线,再进行故障处理,如果是单母线接线,应该立即进行负荷转移,再进行故障处理,尽快安排定位具体的故障原因。例如,某变电站的GW5型高压隔离开关,在运行中开关接触点部位经常出现打火现象,经过停电检修,发现该系列的隔离开关触头为拉簧式,在运行中接触面由于缺少有效的维护,而出现氧化情况,当通过接触面的负荷电流过大时,就会出现打火现象,同时,每次打火时弹簧会出现退火,引起拉力降低,对隔离开关的运行造成极大影响。对此,变电站及时采取了有效措施,采用了螺丝固定等法缓解弹簧疲劳,并对该隔离开关保持严密监视。
5.2拒分拒合
高压隔离开关的二次回路中连接的部件众多,包括中断器、熔接器、接触器、辅助开关、热继电器等,还有很多机械元件,包括触头、触指、弹簧等,这些部件在长期的使用中,都存在损坏或锈蚀的可能。高压隔离开关拒分拒合的表现形式主要有:
①隔离开关合不上。隔离开关合不上闸,是因为动、静触头不在一条轴线上,动触头卡在主触头边缘或操作机构卡涩,此时操作人员不可用力过猛,强行操作,应来回轻摇操作把手,轻摇把手几次即可合闸,或用绝缘杆进行辅助合闸。隔离开关冬季因冰冻不能合闸时,应设法除掉冰冻。若主接触部分有阻力,不得强行合闸,以防损坏传动杆、绝缘子,造成接地短路。
②隔离开关拉不开。隔离开关拉不开,操作人员不可用力过猛,强行操作,应来回轻摇操作把手。故障原因:一般是机构卡涩,轻摇把手几次即可以拉闸。因隔离开关本身传动机械故障而不能操作时,应向电力调度汇报,按调度命令执行。户外隔离开关冬季因冰冻不能拉闸时,应设法除掉冰冻。
③高压隔离开关的电气系统出现故障,如元件损坏、保险丝熔断等。导致高压隔离开关出现故障的原因是多方面的,包括机构因素、电气因素等。其中,机构因素包括隔离开关内部的连杆、拐臂等元件锈蚀,或是因长期的撞击与摩擦,导致触头支架的强度不足,引起分合闸不到位。此时,应该针对相应的锈蚀部位进行润滑,并更换不合格元件;电气因素是指电动机故障、控制电源故障、保险丝断裂等电气故障,引发隔离开关分不能分合闸。由于系统内部各元器件结构复杂,因此应该做好日常的检修和维护。
5.3瓷瓶断裂
在高压隔离开关的实际故障中,瓷瓶断裂是危害性较大的一种故障,因瓷瓶断裂可能导致短路,引发系统停电事故,严重时还可能损坏电气设备和工作人员。在高压隔离开关实际运行过程中,由于隔离开关的瓷瓶和法兰是用水泥胶装剂胶装的,受到外界温度变化影响时,水泥胶装剂会产生膨胀应力,由于隔离开关的法兰、胶装剂、瓷瓶的膨胀系数和收缩系数各不相同,因此一旦温度变化波动较大或操作频繁时,可能引起瓷瓶破裂。根据现场经验实际分析,很多高压隔离开关的瓷瓶破裂与胶装质量不合格有关,在高压隔离开关瓷瓶破裂事后的事故分析中,发现很多瓷瓶胶装时,或没有使用缓冲垫、或有断裂的木楔残留在内、或仅对法兰口进行简单胶装而内部未进行必要的胶装,这种情况下,会引起瓷瓶内部出现夹渣或夹层,随着外界环境的变化引起裂纹,并逐步扩大最终引起事故。针对上述问题,应该从两个方面加强管理。首先,严格对瓷瓶胶装质量的管理,胶装不合格的瓷瓶应不予采用,对瓷柱涂抹专用的防护胶,提升其对温度的适应能力,延长使用寿命。在运行中,还可以采用补强柱的方式来提升瓷瓶的强度,目前主要有50%和100%两种强度的增强瓷柱,对于温度变化剧烈或运行条件恶劣的高压隔离开关,可以酌情采用。此外,做好瓷瓶的无损检测,目前常用的检测方式有超声波检测和TEV暂态电压检测等方法,能够及时发现微小的瓷瓶裂缝,起到防患于未然的作用。
5.4零件锈蚀
受到周围环境的影响,高压隔离开关零件锈蚀不可避免。运行年数越长,开关设备趋于老化,加上雨雪冲刷、潮湿气候的影响,隔离开关的零件出现生锈卡涩。同时,高压隔离开关运行环境中灰尘较大,污垢堵塞和氧化作用也会引起零件锈蚀,导致隔离开关故障。针对零件锈蚀故障,首先应该做好隔离开关的运行维护,定期对高压隔离开关进行除尘除垢工作,对隔离开关的传动部件涂抹润滑油,某些容易锈蚀的元件涂抹防锈漆或二硫化钼,定期更换腐蚀严重的零部件,母线因故停电检修时,可以顺便进行隔离开关的检修和维护工作。其次,做好隔离开关的材料选型,选用导电性能较好的触头,刀闸固定螺栓使用不锈钢材料,金属件都应该使用热镀锌工艺,尤其是某些湿度高、空气盐度高的特殊地区,应该适当缩短隔离开关的检修周期。
6结论
综上所述,加强对高压隔离开关的检修管理,不仅要从设备的正确选型入手,选择设计合理、质量优良的产品,并结合实际运行经验,对隔离开关进行切合实际的技术改造,重视高压隔离开关设备运行的可靠性和稳定性,有效降低电气设备损坏的出现。
参考文献:
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