摘要:隔离开关即闸刀,其主要功能是在设备维修过程中,对有电和无电的部件进行隔离,造成明显的断开点,使维修设备与电力系统隔离,以保证工人和设备的安全。在变电站运行维护中,隔离开关是改变运行方式的主要工具,直接影响系统供电的可靠性和安全性。在正常的操作过程中,断路开关很少出现异常情况,但在反向制动操作过程中经常出现设备异常、操作异常情况。因此,运维人员必须掌握处理隔离开关常见异常的基本方法,提高操作效率。
关键词:变电站;隔离开关;异常分析;处理对策;
主要对变电站的隔离开关进行研究和分析,分析了电动隔离开关和工作原理,分析了常见的异常隔离开关的基础上,并提出了隔离开关常见异常异常处理方法,希望为隔离开关异常处理提供指导,确保变电站的正常运行。
一、隔离开关
隔离开关(电闸/倒闸),具有足够的绝缘距离,能承载一定的电流负荷,具有明显断开标志。隔离开关内部结构相对简单,工作原理也不复杂,由于其能够承载较大负荷,因此在家居日常以及电力配网中均有广泛应用,安全性和可靠性较高。
二、分析变电站隔离开关常见异常
1.变电站隔离开关电操作失灵。(1)辅助接点接触不良导致隔离开关无法电动操作在变电站中一旦出现接地闸刀辅助接点不到位的情况,变电站系统会因闸刀电气连锁条件不满足而不能进行电动操作。在变电站中这种问题较容易发生,当出现这种情况的时候首先检查分析接地闸刀辅助接点情况,将接地闸刀辅助接点进行复位处理。在闸刀操作连杆作用下,从动装置能带动辅助接点开关进行动作。如果一旦出现从动装置松动的情况,接地闸刀辅助接点会出现定位不准确的问题,这种情况下即使接点闸刀分位常闭接点仍无法闭合,主导电气联锁调价得不到满足,最终主刀操作回路断开。(2)行程开关位置不正确导致闸刀无法电动操作。如果在变电站中电气联锁条件满足且五防联锁条件正常的情况下仍然出现误操作的情况,需要进一步检查问题所在。一般需要检查限位开关位置情况,一旦限位开关位置不准确就会导致误操作。
2.隔离开关瓷件外损,出现闪络现象。对很多相对偏远地区的变电站而言,扬尘、风沙经常出现,隔离开关的绝缘子表面会因这些恶劣天气出现污垢堆积的问题,一旦污垢堆积超过隔离开关标准要求之后就需要进行处理。比如当隔离开关表面污垢等级达到E级时,爬电比距和外绝缘配置标准相差甚远,若此时环境中带电粒子激增,会出现相间水平拉杆和相静触头放电情况,甚至发生闪络,导致电力配网中性点接电线被烧断。一旦隔离开关出现放电或者是较大破损的时候,就需要加强对瓷件以及隔离开关监控,尤其关注其闪络现象。针对这种情况进行实时记录并报告调度员,关闭上一级电源进行检修和故障处理。
3隔离开关触头温度过高,示温片融化。变电站负荷较大,会引起隔离开关触头过热现象,导致隔离开关导体接头变色、变暗,涂的漆材料也会因过热出现软化、变色、位移的情况。如果隔离开关触头温度过高、严重发热,隔离开关触头会出现焊熔现象。在隔离开关触头温度过高的情况下,一般需要红外测温仪、示温片进行检查与复测,监测温度情况。在雨雪等特殊天气中,也能够直接用肉眼观测到热气,以此判断触头温度和过热情况。可能导致隔离开关触头温度过高的原因主要有以下几种:(1)合闸不到位,接触面(电流通过界面)会缩小,此时电阻增大使得斥力增加,出现发热温度升高的情况;(2)隔离开关刀片、弹簧等发生锈蚀以及紧固件松动情况下,接触电阻增大会导致隔离开关会发热;(3)在隔离开关合闸不到位且超负荷运行情况下,隔离开关触头表面会发生物理氧化,拉合过程中的电弧烧伤导致发热。
三、闸刀异常巡视要点及发热处理方法
运行中的隔离开关可能出现的异常情况有:(1)接触部分过热。(2)绝缘子破损、断裂,导线线夹出现裂纹。(3)因严重污损或过电压,产生闪络、放电,击穿接地。(4)支柱式绝缘子胶合部分因质量欠佳和自然老化造成绝缘子掉盖。3月15日晚,运维人员在220 kV的XX变进行熄灯巡视兼红外测温时,发现3号主变7033闸刀C相主变侧桩头处有发热现象,如图2所示。
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图2热像C相图
异常点温度:C相为94.3℃,环境温度为10℃。正常点温度如图6所示,正常点温度:B相为23.4℃。综合现场情况,确定该桩头确实过热后,根据变电运维班异常处理流程,在第一时间将缺陷情况向班组长及运行专职进行汇报。班组长立即与监控中心进行沟通,随后调度发令将3号主变停役,检修人员进行消缺工作。经验收合格后,运维人员联系调度恢复送电。送电完成后,各项监测数据正常,后台无遗留告警信号,至此异常处理结束。本次隐患发现及时,避免了一起220 kV主变中压侧近区短路故障导致主变损坏的事件发生,确保了设备的安全健康运行。在红外测温中,对于较易产生异常温升的大电流设备需要特别关注,特别是对于容易因发热造成损坏的设备存在异常温升时,在红外测温中要结合外观观察,仔细分析该设备的缺陷状况。
四、变电站隔离开关异常处理对策
1.电操作失灵处理策略。辅助接点接触不良处理:针对辅助接点接触不良导致的隔离开关异常,需要对现场进行勘察,确定安全的情况下线将辅助接点开关进行手动复位,并及时通知工作人员和检修人员进行处理,同时做好相应的处理记录。行程开关位置不正确处理:针对行程开关位置不正确引起的隔离开关异常情况,在现场勘查的情况下用操作手柄先进行处理,保证绿色分闸位置和图5中分闸位置一致后先恢复系统工作,再进行进一步处理,如图所示情况需要整体更换闸刀行程开关。
2.隔离开关触头温度过高处理措施。当发现变电站隔离开关的触头温度过高的时候,首先应该进行预处理,利用绝缘杆上推触头以改善触头接触情况,避免隔离开关触头脱滑导致事故升级。如果隔离开关触头温度过高直接出现烧红的情况下,应该直接向调度中心进行汇报,先调整负荷,保证负荷在额定值以下在进一步处理。运维工作人员对现场情况进行勘察,并根据勘察结果进行消缺。然后经验收,验收合格后联系调度中心回复供电。同时在回复供电之后需要继续对变电站运行情况继续监测,经过监测未发现遗留告警信号之后说明隔离开关恢复正常。
总之,隔离开关是电力系统重要的电气设备,能进行倒闸操作,具有隔离电压和分合小电流的能力。由于变电站的电动闸刀多为户外式,经常出现设备异常、操作异常情况。此外,目前缺乏变电站对隔离开关本身及电动操作过程中的技术监测手段,无法对闸刀异常作出及时判断。结合检修后验收及日常巡视工作,对隔离开关的常见异常状况进行了诊断剖析,并提出了相应的处理方法,为隔离开关的现场应用、日常维护以及异常维护提供了借鉴。
参考文献:
[1]张强.变电站隔离开关常见故障分析及处理.2018.
[2]刘艳红.浅谈变电站隔离开关异常分析及处理措施研究.2019.
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