(国家能源集团乐东发电有限公司 572539)
摘要:高压开关即隔离开关是电力系统中非常重要的控制与保护设备,在电力网中主要作用起到分断与闭合高压电源,实现可靠电力能源的分配和输送。若因为它的事故而造成停电,损失会非常严重也会给社会稳定造成影响,并带来巨大的经济损失。因此对开关设备检修管理及检修要点在本文中加以介绍,并以案列和常见缺陷及故障分析浅谈,为以后设备检修管理和开关安全检修提供参考。
关键词:安全与质量;检修与维护;案列与分析
1.产品介绍及常见缺陷故障分析
目前靖远发电公司及对外检修各电厂应用广泛的高压开关,主要有户外和户内两大类多种型号类别。户内有6KV真空开关、6KV真空接触器开关等国内外产品,户外主要有220KV、330KV等电压等级不同的国外与国内产品,性能又分SF6高压开关及真空高压开关等等。因此,高压开关检修与维护前应做好各型号技术资料的储备与学习,熟知了解各高压开关的机械特性和电器保护性能等都很重要,是检修人员与维护人员工作前避免造人身伤害和设备损坏的前提保障。本人多年从事变电检修多年,感受户内6KV真空开关中,国外ABB等公司产品机构特性优于国内,强于国内厂家产品。国内材料机械刚性过软,工艺欠缺今后需改进。分析开关在储能后的分断过程中震动过大,有时造成机械机构不能正确复位。设备缺陷、检修缺陷、运行缺陷、人员操作等缺陷有个系统认识,做到精准检修。
案列一
靖远发电公司所用国内天水厂家6KV真空高压开关,在远操分合时机械传动装置不动作,不能正确闭合开断。经查开关机构五防闭锁装置在前次开关分合后没能正确复位,机械保护装置阻碍辅助开关切换电信号以及线圈处机械装置动作无效,所以国内工艺精准,材料机械刚性和稳定性都需改进,后更换五防机械装置故障排除。电器回路线圈和辅助开关故障少,国内和国外区别不大值得肯定。再替换线圈或辅助切换开关时做到执行检修工序工艺要求即可,另外更重要的一点6KV真空开关检修前必须释放机构储能弹簧能量后再检查检修,以防误动伤到检修人员故障排除做到精准排除检修。
案列二
特殊故障的排除,对外检修内蒙鄂尔多斯电厂,本人负责变电户外高压降压站一号机出口高压开关国外ABB公司产品330KV开关检修,所遇到的故障非同期。开关的复位检修A相、C相合位,B相未合,B相弹簧储能没有释放,机械装置不能释放弹簧储能压力,无法对B相机构控制系统检查,遇到困难。国外ABB公司高压开关与我公司法国开关和西安厂家开关机械控制装置都不同,对于新接触的设备技术资料的查阅必要性就更重要,初期检查开关向运行人员了解情况查阅资料,发现运行人员维护不到位,开关A、C相机构指示牌在运行位置,B相在检修位置。造成机构箱辅助开关位置不对,二次回路电信号不能正常分合非同期发生。弹簧储能机构连接齿轮机械机构有闭锁保护装置动作,停运后的检修所以无法操动。ABB公司产品设计巧妙,解锁装置按钮外观同齿轮外盖板紧固螺栓一样,不细致观察很难发现,盖板四角共计四个螺栓。查阅资料发现其中一个为假螺栓,即闭锁解锁按钮内部构造有压力弹簧式解锁顶针。用螺丝刀用力顶压解锁成功,另外一人用释压操作杆搭接齿轮机构上下运动,接除储能弹簧压力。释放完毕检查开关机构分合闸线圈处的机械装置完全到位,辅助开关的切换电到位故障排除。通过针对各种故障的排除,感受对设备、人员的系统管理和学习很有必要性。
1.1 开关设备检修的管理
a 状态检修:根据设备自身的运行环境和状况,采用各种测量和分析的方法,保持对运行中的开关设备,进行运行状态监测。避免不必要的停电,并减少了维修中出现的不必要的损害、不必要的维修,根据实际的运行状态来进行判断设备是否需要检修,它具有一定的实用性。
b 定期检修:可以通过大修或小修这种检修方式对设备发生的故障做到及时发现和处理,按照计划进行检修。同时做好维护工作,清理设备灰尘机构加润滑机油和凡士林。
c 实验检修:设备在运行当中如出现了问题将退出运行需要检修,为了能使设备再次投运需做电气试验和机械特性试验等,保护传动试验做好一次人员的配合工作,防止频繁操作不当烧损分合闸线圈。
2.开关设备检修与维护管理要点
检修工作保证安全的组织措施;保证安全的技术措施检修工作的停、送电管理等工作都属于开关设备的检修管理范围。
a保证检修工作安全的组织措施。应遵循《国家电网公司电力安全工作规程》变电站和发电厂电气部分、电力路线部分中的有关规定来制定高压开关设备检修保证安全的组织措施。
b 安全的技术措施用以保证检修工作。操作人员应按照相关规定执行以下技术措施:装设遮拦、验电、接地以及悬挂标示牌、停电等。
c 停、送电管理在检修工作中的应用。在检修过程当中会出现停、送电管理工作,配电网运行方式会引起相应变化,将会被改变开关设备的运行状态。全部由调度来掌握开关设备的运行是不现实的,因为高压开关设备数量太大,所以,调度部门在高压开关投入运行前按设备的重要程度进行划分为:调度管辖的设备、调度许可的设备和非调度管辖的设备,这三类在停、送电管理方面都有各自的要求。
3.保障开关安全稳定运行的措施
a 结合实际情况,保证到期必修,修必修好,严格执行部颁检修规程、规定和检修导则工艺。
b 做好预防性试验,对运行中的开关设备应加强监视。
c 严格把好开关调试交接关,确保开关设备选型的合理。
3.1检查开关设备
开关设备至少每月检查一次,并做好记录。遇到新投运或检修后投运;设备满荷;需在暴雨、台风、大雪等特殊天气等情况下进行特殊的检查。检查标准一般如下:
①在不超过限额值情况下,设备运行。
②设备表面应清洁,设备运行正常,无放电现象,无裂缝和缺损。
③各设备连接部分无松动发热,各连接螺丝无松动脱落现象。
④正常的开关设备操作电源。
3.2开关设备事故处理
事故处理的原则:
①尽量减少停电范围,消除事故根源,限制事故扩大,尽快恢复送电。
②对重要的用户应优先恢复送电,尽可能保持对用户的供电。在事故对人身、设备安全构成严重威胁时,根据相关条文操作人员及时报告调度等部门,并采取先进性停电操作。恢复供电必须在断路器跳闸的原因查明之后。当内部放电、母线电压互感器发生冒烟等异常情况时,该电压互感器的电源隔离开关不得直接拉开。
3.3 开关设备的缺陷管理工作
按下列原则对缺陷分类:
①重大缺陷:设备仍可短期继续安全运行时比较严重的缺陷。
②一般缺陷:对近期安全运行影响不大的缺陷。
③紧急缺陷:是指随时可能导致发生事故,严重程度已使设备不能继续安全运行的缺陷。
①发现缺陷、②登记、③填写缺陷单、④审核并上报、⑤汇总、⑥列入工作计划、⑦检修、⑧消除缺陷并反馈、⑨保存资料,这是缺陷处理的工作流程。
4 对开关绝缘状态的监测
开关设备的绝缘状态监测中包括漏电流等指标的在线监测和停电检测,以及介损、局放。多年来一直在高电压工程、高压电器领域中对绝缘在线监测进行专题研究,与开关有关的且目前应用比较成功的方面主要有:开关电容套管的电容量的变化、介损的在线检测,系统漏电流酌检测。而以GIS为代表的封闭式高压、超高压开关设备的绝缘在线监测则是较难实施的。
绝缘问题一般可以通过泄漏电流的形式被反映出来,污秽造成的闪络事故及其前兆检测也可通过泄漏的电流发现。持续时间很短、幅值很高的电流脉冲在临近闪络时绝缘表面会出现。可在统一接地处串一电流互感器或分流器,测整体设备,这样前兆电流脉冲在闪络发生前就能测到。
某些绝缘状态除了在线检测外,可以根据停电检修或备用时检测结果得出,如复合绝缘的表面状况、密封橡胶的老化状态等。所以,绝缘状态检测要求也更全面,所包含的信息比在线检测更多。
5 物理与机械参数的诊断
机械状态的诊断目的是对开关的操动机构、传动机构工作参数的变化和机械故障考查,它关系到灭弧系统的工作正常与否。检测机械故障,诊断机械振动的方法通常被直接采用,所需要的信息理论上可以得到。信号的机电转换在实现的时候效果一般不理想,失真严重,通过特制的光信号过滤器,把传感器与光纤绕在动导电杆上或开关壳体,测量波动自干涉斑纹图样,包含了断路器操作时产生的机械与声的振动信息,把所有信息压缩到色度坐标中,应用色度变换,信号传输的问题可以解决,由于开关所有的机械动作都是由机电转换完成的,对于常见故障,机械系统的变化可以由相应的电量变化反映出。
开关的机械参数可由其动触头行程和时间的关系反映出,所以,传感器频率响直要求好,一种应用半导体器件速度方法和检测触头行程在与动触头连接的开关某一部位上装一霍尔元件,由测试精度给出,并让它在一梯度磁场中随开关动作运动,由霍尔元件输入一恒定电流时,动触头的位移即可由其输出电压反映,很高的灵敏度和很好的频率响直是二霍尔元件所具有的,它脱离了电接触,这项技术在国外智能化开关的位移检测中得到广泛应用。
由开关电器的温升直接反映出开关电接触的状况,人们时常关心电气参数,电弧电压与电弧形态在开关工作时则是很难诊断的状态。此外,因开关操动机构的控制回路故障,开关整体也常失效,脱扣线圈的断线故障就是其中之一。
6 老化监测,寿命累计及相关的检修判据
检测到的故障征兆或老化与劣化的状态评判;设备工作寿命终了的判定是状态检修研究包括的两方面内容。因开关动作分散性很大,全面评估状态健康水平应以实际工作寿命的累计为判据。在寿命累计时进行加权处理,因为开关开、断电流的大小与电磨损量是非线性关系。
由于比较分散的状态检修的基础工作,目前综合分析与判断的系统软件急需结合实际开发。这方面的工作通过建立开关设备的运行状态分析诊断系统,及时接收现场取得的测试数据,实现数据远程相互传递,并及时反馈有关规定及设备的处理意见,简单进行判断设备的测试数据,当设备出现的异常情况时,给出有意义的参考意见。
7 结语
加强开关的监测、检修、及管理工作,不仅从设备的选型入手,还要在人员与设备管理上下功夫,才能更好的保证开关很好的工作,开关是配电设备中十分重要的部件,只有保护好它才能保证用电安全,高压开关的检修及应用工作应在实际生产中加以注重。从而达到最佳的安全效益和经济效益。