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浅谈变电开关设备存在的问题及状态检修对策分析廖烈涛

发表时间：2020/7/21 来源：《电力设备》2020年第8期作者：廖烈涛

[导读] 摘要：电力资源永远是人们日常生活及社会发展中的重要资源，而社会发展的高速性及电力资源的普及性皆促使着电力企业不断进行建设与突破。

        （南方电网超高压输电公司天生桥局贵州省兴义市 562400）
        摘要：电力资源永远是人们日常生活及社会发展中的重要资源，而社会发展的高速性及电力资源的普及性皆促使着电力企业不断进行建设与突破。而在智能化变电站的建设中，如何保证设备的运行质量，如何快速发现及解决运行故障是变电站必须重视的问题之一。而作为直接影响电力系统运行状态的重要设备之一，开关设备的状态检测工作至关重要。本文将从开展变电开关设备状态检修的意义出发，具体论述变电开关设备亦存在的问题及状态检修的策略。
        关键词：变电开关设备；问题；状态检修；对策
        在变电站运行过程中，若开关设备存在问题或发生故障，将会对变电系统的运行造成巨大的影响。因此，为保证变电开关设备能够一直维持正常的运行状态，进一步提高变电开关设备的安全性及使用效率，应针对开关设备易发生的问题展开状态检修。状态检修工作应通过系统的检查全面掌握开关设备的运行状况，排查设备存在的隐患，做到防患于未然。
        一、开展变电开关设备状态检修的意义
        变电开关设备在运行过程中若发生故障将会直接对变电站电气设备及工作人员造成严重威胁，因此状态检修的主要目的是通过系统的检查解决开关设备中存在的缺陷，从而解决安全隐患问题，保证设备能够维持最高的工作效率，提高设备的健康水平，延长设备的使用寿命及利用率。而变电开关设备检修的意义还有全面掌控设备的状态、避免过剩维修问题的发生、降低后期维修资金的投入、不使设备带病工作、降低事故发生概率、精准预判设备剩余寿命等。
        二、变电开关设备问题
        在电力系统运行中所需要应用的开关设备类型较多，例如高压熔断器、隔离开关及断路器等，而开关设备的主要运行规律为通过开关的开闭动作完成对设备的控制，而一旦开关设备出现故障将会对变电设备及使用人员皆带来不可估量的严重后果。它不仅会导致变电设备被严重破坏，从而导致其利用率及使用寿命皆降低，还会威胁到工作人员的生命安全。而开关设备发生故障的主要原因分为自身原因及人为原因两种，自身原因是指开关设备存在质量问题导致其无法安全使用，人为原因是指因工作人员的操作失误导致开关设备出现故障。为预防这两个问题的发生，电力企业应重视开关设备的状态检修工作，利用状态检查降低因设备故障而造成严重事故的概率，延长设备的使用寿命，减少在开关设备后期检修维护工作中的经济投入。
        通过对变电开关设备的状态检修可以总结出不同开关设备在应用过程中易出现的问题，其中包括：（1）真空开关。该设备在应用过程中最易发生的故障为分闸、合闸失灵及回路闭塞，这一问题会使设备的回路通畅性明显降低。（2）SF6开关设备。该设备在运行过程中易出现的问题有以下几种：泄露、密度继电器报警、低气压状态下频繁多次报警以及故障电弧问题。其中密度继电器报警问题的发生主要是因为设备的设计缺陷，而故障电弧问题在实际应用中发生的概率较低，可以通过相应的防范措施实现有效的规避。但在发生故障电弧问题后，会导致设备出现高压高温反应，将会严重影响开关设备的工作。
        三、变电开关设备故障规律
        3.1国产液压机构（CY）易出现渗油、打压、报压等故障
        综合来看，无论是SF6开关还是真空开关都具有较为良好的稳定性，因其本体性能而产生的故障极少，即便因本体性能而造成故障，其故障大多具有规律性及缓慢性，即使是国产LW8系列，其出现的主要问题为年泄漏率超标，而这一问题发展也较为缓慢，且能够在运行中实现高效的控制。但是国产液压机构在运行过程中的稳定性较差，经常会出现规律性的渗油故障及突发性的龅牙故障。相较于国产液压机构，国产弹簧操动机构都稳定性较佳。
        3.2真空开关设备中机械引起附件故障的概率高于开关本体故障
        在运行过程中，真空开关设备具有良好的稳定性，其本体性能皆能够维持良好的运行状况，而其发生的故障主要是由机械引起的附件故障。其中最易发生机械故障的为ZN-10系列真空开关，因为在无优化改造中，选择了机构沿用，导致其目前无法与CD10电磁机构实现完美的配合状态，从而出现动作频繁或连续动作的开关、辅助开关变换不到位、传动机械变形脱销等问题。这也导致在故障统计表中电磁机构故障率与二次回路故障率一直居高不下。

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        （3）由于开关本体的渗油或不检修，开断次数过了限制等规律性故障，是这类开关发生问题的主导因素，因此，由这方面原因导致开关出现故障的几率达到96%以上，可见油断路器的开断能力和密封性能非常重要。
        （4）SF6开关总体性能稳定，故障少。尤其以ABB西门子阿尔斯通为主的110kVSF6开关设备，但设备不断，科技含量高，而且开断能力和防污闪能力都格外显著，开关设备的稳定性更强。
        四、开关设备状态检修对策
        4.1真空开关设备问题
        检修人员需要深入研究设备常见的故障问题，才能在解决问题时一击即中，准确地找出问题发生的原因，并进行维修处理。如果设备的开关控制能力出现下降，那么能够造成这一问题的原因，包括未做好辅助开关的及时变换，传动机械或连续开关出现脱销的问题，于是为了在日后避免这类问题的出现，需要对电力企业设备问题的检修与处理人员提出严格的要求，通过制定科学合理的检修计划来做好开关设备检修的周期性工作，这样能够有效的避免真空开关设备出现问题，导致负面影响的产生，尤其是针对绝缘以及回路电阻的测试，要作为检修工作中的重点，判断好设备的交流耐压情况，同时对测试参数和标准参数进行对比，一旦发现异常情况，则需要对设备进行修理或处理，这些都能够有效的解决中公开关设备的问题，除此以外，需要对机械设备的动作次数进行检测，将动作达到极限时的开关设备的情况作为重点观察对象，因为这是关乎于运行质量的关键，一旦有异常问题的出现，则需要进行迅速检修和处理。
        4.2 SF6断路器问题
        关于这部分的检修问题，需要工作人员制定严密的检修计划，断路器和电阻的情况要三年检测一次，如果出现问题，可以尝试通过更换断路器或参数调试的方法与解决，确保断路器能够正常工作，如果在检修过程中发现开关外部有大量的污渍，那么则需要对其进行清理，需要选择专用的清洁剂进行处理，同时要安排专业人员定期对断路器上的灰尘和垃圾进行清除；如果在开关正常运行的前提下无法发挥其作用，那么则需要采用消缺检修，一旦发现开关的寿命已经达到最大限度则需要利用质量性能良好的开关对旧开关进行替换。
        4.3故障电弧问题
        关于故障电弧问题，需要采取有效的预防措施来进行控制，其中包括的内容有，变电站安装设置的各个设备之间间距要保持适当，同时为了使设备能够有效隔开，可以设置隔离壁或隔板，如果设备是带电设备，那么则需要做好安装之前的绝缘处理。由于工作人员的工作能力参差不齐，因此在电气设备操作过程中会发生一些失误，为了避免这些问题的出现，需要对操作人员进行操作培训。除此之外，在故障电弧问题检修过程中，消极预防手段也是比较常用的方法，包括在设计期间应用耐高温、耐高压的材料，确保设备的性能，从而实现对电弧的控制，避免意外的发生。
        4.4做好开关设备的巡检作业
        在使用过程中开关设备很容易受到多种因素的影响，现因素是导致开关设备出现故障的根本原因，为了降低故障发生的概率，需要日常的巡检作业来发现问题，电力企业在日常的巡检作业中能够尽早的制定出问题的解决方案，为后续工作提供保障。检修人员需要做好检修的部署工作，通过不同的检查小组，对变电站的开关设备进行巡检，确保开关，保持正常的工作状态，避免外界因素对开关设备产生负面影响，以此实现对设备的有效控制。
        结语
        为了确保设备在运行过程中能够尽可能的减少事故的发生，对变电设备进行检修是非常有效的手段，这种预防性作业，在电网发展不断庞大的今天，有着不可替代的作用，无论是出于对用户的考虑，还是对设备质量与效率的考虑，变电开关设备的状态检修都是必不可少的，这是保障系统安全的基本防线。
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