摘要:随着城市电网以及发电厂的不断建设,电力企业的服务检修质量也在不断的升级,对电力系统运行的安全性要求也越来越高。断路器对电力系统的安全运行起着保障作用,高压断路器又对电力系统的运行起着保护和控制的作用,这种保护可以有效的通过断路器的开合来变换电网设备的运行状态,可以在第一时间内对故障电路进行有效切断,从而保证电网设备无故障部分的正常运行。如果断路器发生故障,不能有效的动作,则在电网设备发生故障时没办法有效的切除,从而使故障范围扩大,进而影响整个发电厂内电网的正常运行。因此高压断路器是保证电力系统稳定运行的重要因素之一,但在实际运行当中,高压断路器由于受多种因素的影响,在使用中发生故障的机率较大。
关键词:断路器;典型故障;预防措施
一、变电站高压断路器的相关概述
变电站高压断路器需要满足:①能够快速识别各类型故障,及时做出关合与开断反应;②能够在经过长期负载电流后,依然把温度控制在规定范围内;③应当保证相间端口的触头达到规定标准;④在较恶劣的工作环境中,也可以保持良好、持久的运行状态。在变电站高压断路器正式投入使用后,一般初始运行状态较好,断路器可以发挥很好的功能,但经过长时间使用后,断路器的触头容易出现烧伤,增加了接触时的电阻值,导致电阻值超标,设备便不能发挥控制作用。如果对类似的这些故障采取置之不理的态度,不仅对电力系统的运行造成不良影响,更有可能出现电容爆裂事故。因此,必须加强对断路器监督与控制,及时解决故障。
二、变电站高压断路器的故障
(一)拒动故障分析
高压断路器在正常状态下会通过分合来对电流进行控制,而在出现拒动故障之后则会打乱正常的分合动作,从而引发越级跳闸,使系统故障范围扩大。在一般情况下出现拒动故障的原因包括机械原因和电气原因。1)机械原因。高压断路器由于机械原因所引起的拒动故障突出表现在器械的生产制造、调试安装、检修等存在质量问题,最终使电力系统高压断路器的使用出现机械故障。2)电气原因。因为电气原因所引发的高压断路器拒动故障的触发点是电气控制不恰当、辅助回路故障,表现形式为分合闸线圈的烧毁、辅助开关的操作失误、合闸接地气故障、二次接线故障等。
(二)绝缘故障
高压断路器发生故障最为频繁的为绝缘故障,因闪络、过电压击穿、爆炸等绝缘问题造成的故障较多,其中更以内、外绝缘及瓷套闪络故障为主。内绝缘故障。内绝缘故障即是断路器在运行当中因内部出现异物而导致断路器本体发生放电现象。外绝缘和瓷套闪络故障。主要原因是瓷套的外型尺寸和外绝缘泄露比距不符合标准要求以及瓷套的质量有缺陷。由于断路器与开关柜不匹配、柜内隔板吸潮、绝缘距离不够、爬电比距不足、无加强绝缘措施等原因导致高压开关柜发生绝缘故障的次数也较多,主要有电流互感器闪络、柜内放电和相间闪络等。此外开关柜内组件有质量缺陷也将导致相间短路故障。
(三)关合开断故障
高压断路器在分合闸过程中出现的无法开断或合不上闸的现象,这可以通过监测平时操作过程中分合闸时间是否在产品出厂给出的范围值内。
(四)载流故障
高压断路器主要表现为触头过热导致的熔毁事故,仅能通过温度监测,因为压降过小,很难通过电压信号进行判断。只能通过红外检测罐体温度进行判断。
三、变电站高压断路器故障的对策
(一)对设备进行定期清理
在使用设备前,应当对其进行冲击耐压试验,清除里面的异物,为设备运行创造一个干净的环境。此外,还要对其他高压运行区域如GIS系统等进行全面、严格的检测,这样有助于及时发现问题,从而针对这些问题采取更加可行的对策进行调整。
(二)防止操作机构故障
各运行、维护检修单位应根据可能出现的系统最大运行方式及可能采用的各种运行方式,每年定期核算开关设备开断的短路电流,并采取以下机构反事故措施:(1)保证机构箱内加热器、温控器、除湿器良好,使机构箱在潮湿季节或气温突变时保持干燥和恒温。(2)经常注意监视机构压力及油位,发现油位过低或渗漏油时应及时处理。(3)为保持液压油的清洁,防止漏压,在运行中每隔2年将油过滤一次。阀体解体检修必须在室内,并用海绵控拭零部件。
(三)由于“拒分”而产生拒动现象的处理措施
如果跳闸电源没有比较高的电压、跳闸回路出现一定的问题、铁心没有很好的进行动作,或者是由于铁心出现卡涩的情况,就会非常容易出现“拒分”的现象,通常情况下也会称之为断路器出现拒动的现象。如果出现上面所说的情况的时候,应该采用手动拉闸的方法将电源总断路器进行断开,这样就可以避免变压器被烧坏。如果在这个时候断路器并没有出现跳闸的现象,可以归结为保护方式为上级后备分路保护,这个时候应该将断路器拉开,让其恢复正常工作。
(四)严格电网断路器检修工作的管理
对断路器故障进行处理的措施除了技术层面措施还要有管理层面措施,好的管理确保电力系统平稳运行,保持良好的用电秩序,同时也对电力技术的创新与应用有很大裨益。电网气高压检修涵盖的范围非常的大,其工作的重要程度也非常的高,为了确保安全可靠的用电环境,保证断路器这个用电安全的保障器可以在真正发生危险时发挥至关重要的作用,必须要构建一个高素质高技术水平的检修队伍,同时在用电需求大幅度增加的情况下,要不断提升检修人员借助现代技术、仪器设备进行电力检测的水平,能够及时准确地判断故障原因,结合自身经验排除故障。提升中国检修人员的专业技能是一场硬仗,这需供电单位为其提供更多学习、实践机会,定期全员开展检修人员技能培训。相关省市电网力监管部门也要完善相关电网力变配电检修学习成果检测制度,考查员工经过培训电力专业技能是否有长进,设计合理的奖罚制度根据考核情况对员工进行奖惩,对于技术水平高责任心强的电网力变配电检修工作人员给予荣誉奖励及物质奖励,激发检修人员的工作热情,督促他们提高技术水平,更好的保障电网设备安全。
(五)建立完善的检修维护体系,强化人员责任意识
在检修的过程中要集中收集相关的数据,综合分析后,制定出科学、的检测、维修流程。结合更加智能化的系统完成对整个设备的检修,依据设备的实际状态来制定相关检修方案。学习之前的优秀经验,结合已有的技术巩固、提升整个队伍的专业水平。在对变电站高压断路器的常见故障进行维护时,相关工作人员必须在工作中严格执行变电站检修时的站值班制度,加强对人员专业技能的培训,强化管理、检修人员的责任心和责任感,以严谨认真的态度去完成自身工作。严格执行交接班制度,在进行交接班时,不能提前或推后交接班的时间,必须把变电站的具体情况说明清楚进行交接,保障变电站的运行。
四、结论
综上所述,随着社会经济的快速发展下,电能已然成为国民经济生产的重要能源之一,怎样实现对电能的高效化利用成为相关人员需要思考和解决的问题。高压断路器是维护和管控发电厂内电网安全运行的重要基础性设备之一,高压断路器的存在对发电厂内电网的正常运行起着十分重要的作用。为此,在新的历史时期需要相关人员在工作中利用所学知识及时分析和掌握高压断路器的运行情况和故障类型、故障成因,并采取有效的措施来处理这些故障,旨在能够为发电厂内电网稳定运行和人们身安全用电提供重要支持。
参考文献
[1]彭搏.高压断路器在线监测与故障诊断系统的研究[D].上海交通大学,2018.
[2]姜华.浅谈高压断路器问题分析及状态检修措施[J].中国新技术新产品,2018(18):103.
[3]刘士峰,郑麟,王一博.高压断路器常见故障分析[J].科技创新与应用,2018(2):125.