试论220?kV变电站断路器检修要点及操作

发表时间:2020/9/8   来源:《中国电气工程学报》2020年4期   作者:王志新
[导读] 20kV变电站断路器检修内容较为复杂,应从气体泄露、分合闸动作、回路电阻值、机械属性以及微水量等方面出发进行性能检测和评定
        摘要:220kV变电站断路器检修内容较为复杂,应从气体泄露、分合闸动作、回路电阻值、机械属性以及微水量等方面出发进行性能检测和评定。因此,分析220kV变电站断路器检修要点,依照全周期检查要求设定220kV变电站断路器检修方案,依照实际分析检修操作及注意事项,以期为220kV变电站断路器故障预防和处理提供参考依据。
        关键词:断路器;检修;要点;方案
        引言
        作为电力系统中重要的设备之一,断路器能否正确动作,不仅与其合闸时间及分闸时间有关,且与其合分闸时间密切相关。目前,国内电力系统并未将测试断路器合—分时间这项内容作为周期性检测项目,只是将合—分时间作为断路器大修后和机构大修后的测试项目,这就使由断路器造成的高低压线路故障时有发生,做好220kV变电站断路器的日常管理和维护已成为新时期输配电工作的重中之重。
        1220kV变电站断路器常见的问题
        1.1断路器拒绝合闸
        拒绝合闸往往是在合闸或重合闸时发生的故障,其原因为电气故障或机械故障。对于线路故障而言,应检查内部线路是否出现漏电或因潮湿引发的断路器无法闭合;人员操作不当、二次回路故障、电源存在问题;本体传动机构是否存在设计上或部件上的机械问题。
        判断断路器拒绝合闸故障的方法有以下6点:①检查合闸的控制电源运转是否正常;②检查回路熔丝是否运转正常,熔断器是否正常运转;③接触器的触点有无损坏;④详细检测隔离开关和控制开关的按钮,排除因人为操作不当而产生的拒绝合闸;⑤将控制开关归“0”,查看合闸铁芯能否常工作,如果开关已放在“0”位置,则说明不是电气方面的问题;⑥采用排除法,如果已经排除电气方面的问题,则可判定为机械方面的原因。
        1.2控制回路故障
        该故障主要表现为元器件故障、机械属性故障等。220kV变电站断路器运行过程中,元器件损坏会直接造成断路器无法使用;分离与合并速率、合闸时间、回路阻值等未在阈值内,均会影响其运行性能,造成结构发热或控制失效。
        1.3断路器误合故障
        如果断路器未经操作自动合闸,则属误合闸故障,可通过以下2种方法判断:①没有经过合闸操作,手柄位于“分后位置”,但红灯依然闪亮,则表明断路器已经合闸,这便属于“误合”,必须第一时间拉开误合的断路器。②对于误合闸的断路器,如果拉开后依然再次误合,则需要拉开合闸电源,查找机械方面、电气方面的具体原因,并联系调度和相关部门,同意停用断路器后第一时间报修。断路器发生误合闸的原因具体包含直流两点接地导致合闸控制回路短路;如果合闸接触器的线圈电阻过小、动作电压较低,则在直流系统发生瞬间脉冲的情况下会引发断路器误合闸现象;弹簧操动机构的储能弹簧锁扣不可靠,在发生震动的情况下(断路器跳闸)锁扣将会自动解除,导致断路器自行合闸。
        1.4液压机构故障
        该故障对220kV变电站断路器影响严重,很容易造成断路器拒动或误动,一般是由液压油导致,如液压油中杂质过多、液压油温度较低、断路器漏油等。这些均容易造成断路器密封性不严,使其在运行过程中无法顺利动作。
        2220kV变电站断路器检修要点及方案
        2.1断路器检修重点及难点
        在上述断路器故障检修中,应将重点放在设备的设计、制造、安装质量上,做好日常质量检修和运维管理,依照实际问题形成220kV变电站断路器检修要点,有针对性地开展各项检修工作。断路器故障具有突发性,很难预测。在故障检修时需从以上检修要点出发,逐项开展。尤其是对长久使用的断路器,一定要测试其元器件性能,判断是否存在老化零部件并及时更换。


        2.2防跳回路异常的处理方法
        应严格处理断路器工作中的防跳回路异常。根据某电力企业在断路器防跳回路中的异常处理,其解决措施有以下2点:①防干扰处理。安装断路器操作箱,解决断路器回路中的干扰问题。操作箱主要由防跳装置组成,比如电压防跳、电流防跳等。当防跳回路内存在电流时,操作箱会随着电流的变化而启动,确保断路器实现稳定的跳闸动作。操作箱内的电压继电器连接了合接点,并采取并联的方式接入到断路器回路内,同时,利用串联的方式接入合闸回路内。②加设继电器。在对应的回路内加设特殊继电器,细致开展防跳工作。
        2.3拒绝合闸的处理方法
        首先要判定是机械故障还是电气故障,一般的处理步骤有以下3步:①首先判断是什么原因造成的断路器跳闸,确定是线路问题,还是预伏故障线路上的原因。如果判定为线路问题,则可直接选择在故障区域投断路器。②根据断路器的类型采取相应的检测方法,比如,遇到油断路器或真空断路器时,要考虑油压、气压是否正常,相关指数是否在正常范围内,如果地域合闸所需的数值不正常,则要查看是否能恢复油压、气压,从而将数值控制在正常范围内。③如果操作员违规操作或操作步骤出现失误,应检查合闸保险是否烧毁、控制开关是否因复位速度过快而损坏、转换开关是否异常。
        2.4开展针对性维护
        针对220kV变电站断路器故障情况,制订完善的应急处理方案。例如:绝缘拉杆检查时,应检查拉杆异动、变位情况,确定拉杆机械部分是否在正常运行范围,出现松脱断裂应及时更换;断路器分合闸储能测试时异动,应及时检查合闸滚子和合闸掣子是否超标、变形,并及时更换;断路器电气线路、机械零件检查时,应测试是否出现拒动和异动,检查铁芯动作是否正常,如出现故障,应针对具体故障更换电源、线路或铁芯等。
        2.5细化检修流程
        断路器检修过程中要先准备好检修装置,办理完整的检修手续。在各项手续均满足要求后,方可进行性能测试,检查本体部件、液压机构等,按照作业指导书测定各部分元器件性能、元器件状态是否满足安全运行需求,从而及时维修或更换受损元器件。修复后将本体和液压机构恢复,整组调试,检查断路器阀门管路气密性,注入液压油,接通线路测试修复后的断路器状态。
        3220kV变电站断路器检修方案的运用
        母联断路器中电磁阀严重老化,内部部分区域甚至出现生锈,造成电磁阀运行过程中无法动作,一级活塞漏气。电磁阀密封圈变形,封闭时无法完全密封,二级阀门压力忽高忽低,不在标准范围内。
        母联断路器铁芯松动,分闸过程中振动严重,与槽板不能紧密扣合。该现象持续时间较长且曾出现拒分,造成区域部分线圈烧毁,痕迹非常明显。
        其他区域按照检修方案逐项检查后均显示正常。对上述故障进行处理时,重新更换电磁阀和密封圈,在气动装置中增加油水分离器,减少断路器内水汽成分,降低零部件生锈的可能性。同时,更换铁芯区域烧毁的线圈,增加定位销钉并使用螺杆紧固,确保铁芯能够正常运行且不存在振动。安装完毕后,检查断路器管路气密性和油压状态均符合要求后送电测试,断路器动作正常,检修效果显著,达到了预期目标。
        结语
        综上所述,对于断路器的各种故障,需要科学、合理地分析各类高压断路器事故和故障发生的具体原因,并采取合理的处理措施,做到第一时间送电,尽可能地降低事故发生的概率。
        参考文献
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        [2]黄凌洁.高压断路器状态监测与故障诊断方法的研究[J].北京交通大学学报,2011(02).
        [3]林雪倩,孙轶群,蔡金锭,等.220kV断路器的运行维护检修成本模型分析[J].电工电气,2012,(10):5-7.
        [4]黄玮,胡宏宇,陈开群,等.500kV变电站220kV线路断路器延时分闸故障分析[J].水电能源科学,2012,30(9):145-147.
       
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