高压断路器、隔离开关故障分析和对策

发表时间:2020/9/29   来源:《中国电业》2020年5月第15期   作者:王图权
[导读] 本文首先对电力一次设备进行介绍,然后对电力一次设备中断路器以及隔离开关常见故障以及应对策略进行详细探究。
        王图权
        贵州乌江清水河水电开发有限公司 贵州 贵阳 550000
        摘要:当前,随着社会进步和发展,各行各业用电负荷不断增加,对于电力系统运行稳定性的要求越来越高,由此对电力设备检修和维护提出更高管理要求。本文首先对电力一次设备进行介绍,然后对电力一次设备中断路器以及隔离开关常见故障以及应对策略进行详细探究。
关键词:电力一次设备;断路器;隔离开关
1 引言
        我国电力系统发展迅速,电网运行水平不但提升。但是在电网运行中,误操作、电气设备绝缘老化、机械疲劳、机械寿命等,依然容易发生各类故障,导致电力企业经济损失。为了保障电网运行质量,亟需对电力一次开关类设备中的各类故障进行深入研究。
2 电力一次设备概述
        电力系统一次设备指的是发电设备、输送电能以及分配电能的高压电器设备,常见一次设备包括发电机、变压器、断路器、隔离开关以及互感器等。通过将各类电气一次设备进行连接,即可形成电力一次接线回路。电力一次设备类型较多,不同设备的使用性能也有一定区别,但总的原理相同;在电力系统运行中,一次设备好坏和稳定能够有效提升系统运行稳定性,因此,如果一次设备出现故障,应及时进行故障性质判断、检测和分析,采取有效的应对措施,消除故障隐患,保证设备健康水平,减少或杜绝因断路器、隔离开关故障原因对电力系统运行质量造成不良影响。
3 断路器故障及改进对策
        在电力系统运行中,断路器发挥着十分重要的作用,如果断路器发生故障,导致开关不能正常运行,则会对电力系统造成较大不良影响。断路器常见故障以及改进措施如下:
3.1合闸电压过低
        在电力系统运行中,如果合闸电压比较低,则应对电压进行适当调整。对此,应测量合闸电磁线圈两端的电压值,并进行分析,如果检测电压低于合闸额定电压的85%以下,则应及时恢复电压至额定值。如果采用手动操作方式或者电动操作方式,均不能完成合闸,则需对转动部位以及传动部位进行检查,判断是否发生卡涩或损坏,如卡涩及时查明原因并消除缺陷、如有损坏,应及时更换相关零部件。
3.2操作机构故障
        对于弹簧式储能机构断路器出现操作机构故障现象比较多,①多数是现场安装调试不到位,安装过程验收不严,造成部分零部件有卡涩现象,传动机构轻微变形等安装缺陷。⑵断路器本身没有在一个自由独立空间,动静触头与母线都是 连接无法让断路器因分合闸产生能量得到释放,长期分合断路器就会出现操作机构金属材料出现变形和疲劳,从而影响断路器稳定性,这类问题主要是发生在发电机出口断路器。隔离开关相对就简单一些,故障多数出现在操作机构。对此,系统停电时必须对各类传动构件以及转动构件进行检查检测分析,并做好标记便于下次维护或检修时参考,检查时如果发现部分零件有磨损或者锈蚀,则应更换损坏零部件或涂抹润滑油,保证机械传动灵活可靠。
3.3分、合闸电磁铁芯不动作
        测量分、合闸线圈直阻,判断分、合闸线圈是否被烧毁,如烧毁更换已损坏分、合闸线圈,同时还应检测分、合闸线圈两端电压,同时检查线圈铁芯有无锈蚀以及铁芯有无卡涩和磁饱和等。检查断路器分、合闸回路,辅助开关的影响也比较大,如果接触点不良,则会影响断路器分、合闸。因此,应在断路器分闸储能时,对辅助开关位置进行检查,判断是否发生损坏,如果辅助开关位置不合理,则应及时调整至正常位置,而如果有故障问题,则应及时更换。
3.4 SF6气体泄漏
        造成SF6气体泄漏的原因比较多,常见有密封胶垫损坏、密封胶垫断裂当然已有设备制造厂质量问题,金属外罩存在沙眼泄漏。在对SF6气体泄漏故障进行检测时,应采用转用检测设备,并合理应用包扎法或气泡法对泄露部位进行排查,在确定SF6气体泄漏部位后,即可采取修复措施,或者更换密封垫。


4 隔离开关故障及改进对策
4.1支持瓷瓶损坏
        瓷瓶损坏故障的危害性比较大,如果不能及时采取有效的处理措施,则会造成母线短路故障,严重影响设备稳定运行。因此瓷瓶的质量尤为关键。
        为了有效解决绝缘瓷瓶故障问题,应对绝缘瓷瓶质量进行检测分析,在检测合格后即可投入使用。在瓷瓶使用中,绝缘闪络现象也比较常见,主要是由地绝缘距离过短或者瓷柱爬电距离过短所造成的。对此,应对加宽爬电距离以及高瓷柱高度进行适当调整。在瓷瓶的运行检测中,需对瓷瓶进行常规检测,一般可应用红外线无损检测技术,对瓷柱质量进行全面检测分析,如果瓷柱出现故障隐患,则应及时更换,在瓷柱更换过程中,应涂抹防护胶,进而提升瓷柱的防护效果,延长瓷柱使用年限。
4.2机构异常
        在电力一次设备运行中,机构异常故障比较常见,一般是由倒闸操作中分合闸不到位所造成的。对于机构异常故障,可进行现场检测,旧型号开关机构异常故障发生率比较高,一般是由平衡弹簧材质差、制造工艺不合格所造成的,在其实际运行过程中,平衡弹簧锈蚀后容易断裂。另外,在部分开关闸刀的使用过程中,三相拐臂角度不合理,机构输出轴调节处理不当,进而造成螺丝断裂,同时限位开关工作异常,进而影响分合闸效果。
        机械传动故障的原因包括机构箱进水、机构生锈等,一旦发生机械传动故障,则会导致机械传动失灵。将机构箱材料更换为不锈钢材料,对触头做好润滑处理,确保传动部位密闭性,避免进水后锈蚀。机构故障的诱发原因比较多,包括定位螺丝安装位置不合理、机构连杆变形、限位开关安装位置不准确等。对此,应加强现场检测,对各类机构运行故障的产生原因进行分析,并采取针对性故障处理措施。最后,在对电力一次设备进行检修时,如果出现开关拒分拒合故障,则应在停电情况下做好按错再进行检修。
4.3隔离开关故障
        在隔离开关运行中,回路发热故障比较常见,导电回路运行时间长,动静触头氧化、老化,弹簧弹性降低,造成触头接触不良。动静触头氧化,导致接触电阻增加。接螺栓预紧调整不当,则会造成螺栓断裂接触不到位都是发热主要原因,最严重的是合闸不到位,接触面不够、过流面不满足要求就可能烧坏开关。因此加强温度监测,及时发现异常尤为重要。
        加强定期巡视红外监测能够快速准确的发现回路发热故障的诱发原因,在对回路故障进行检修时,应对静触头弹簧夹进行检查,如果发现触指烧损或者动静触头发生氧化,则应及时更换,另外,还应涂抹导电膏,对于失效螺栓,应直接更换。巡视、维护和检修是保证设备可靠运行必要手段。
4.5隔离开关导电回路过热
        在电力一次设备运行中,导电回路过热故障比较常见,如果隔离开关工作电流超过开关负荷值,则会造成开关发热,导致触头表面老化或损坏。如表面镀层会脱落,回路电阻增加,开关同样发热。
        在对隔离开关进行日常维护管理时,应保证导电触头表面干净,导电膏使用适量薄薄一层就行保证接触面过流量。如果开关触头被轻微烧坏,则应进行打磨处理,打磨处理完成后依然无法继续使用直接更换,触头松动应调整或更换触头弹簧,同时还需对触头弹簧进行润滑处理,保证其可正常动作。最后,做好修后台账和检修报告并对相关人员进行专业技术培训,使其掌握隔离开关巡视、检修、维护、操作方法,杜绝故障发生,定期采用红外测温技术进行检测,及时发现开关设备过热现象,并采取有效的处理措施。
5 结语
        综上所述,本文主要对高压断路器、隔离开关常见异常和故障处理措施进行了基本探究。在电力系统运行中,电力一次开关类设备故障发生率比较高,故障产生原因比较多,严重影响电力系统稳定运行。因此加强对不同电力一次开关类设备巡视、检修、维护、操作培训和管理尤为重要,为电力系统安全稳定运行提供坚实技术支撑。
参考文献:
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[2]项亮,刘鑫.变电站断路器常见故障分析及处理方法研究[J].中国科技纵横,2017,000(023):102,104.
[3]付益强.变电站隔离开关常见故障分析及处理[J].南方农机,2017,48(008):3-3.
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