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摘要:封闭组合电器是由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线终端等组成,是变电站中非常重要的组成部分。封闭组合电器的运行质量直接关系着整个变电站的运行情况。因此,本文针对封闭组合电器安装过程中一些问题可能导致其运行过程中故障展开分析,找出引起故障产生的原因,并对该类故障的预防进行详细的分解分析,以供参考。
关键词:封闭组合电器;故障;预防
1封闭组合电器常见故障及原因分析
1.1封闭组合电器常见故障
封闭组合电器在制造时出现的毛刺、安装运输时部件松动或接触不良引起电极电位浮动、运行中绝缘老化、以及各种情况下可能出现金属微粒等各种绝缘缺陷。此外,设备安装不良、密封不良也是有发生,上述缺陷发展可能发生故障。通过对变电站封闭组合电器设备运行情况的不完全统计,总结出常见的故障有SF6气体泄漏、绝缘故障、断路器故障,而这些故障有的是因为产品设计缺陷和材质选用方面,有的发生在安装工艺把关不严方面,本文主要针对安装工艺上存在问题进行原因分析。
1.2故障原因分析
1.2.1SF6气体泄漏原因分析
SF6气体泄漏是封闭组合电器发生的所有故障中,出现频率最高的故障。法兰密封面、压力表和充气阀是目前发生气体泄漏的普遍部位。而导致泄露现场施工引起的主要原因可以概括为以下三类:(1)密封圈处理(O型圈)泄漏之所以经常发生是由于密封圈的质量问题,现场对密封圈检查不仔细或清洗不到位,会导致密封圈表面的裂痕、凹凸及内部的细微缺陷在安装过程中难以被发现和处理,安装完成后引发气体泄露现象。(2)对接法兰密封面处理若对接两个罐体中心线不对称,会造成在密封结合面上产生很大的扭矩,更严重的造成密封圈脱离密封槽而移位,最终使密封面密封性不够而发生泄漏。(3)SF6气体处理一般在现场是通过吸附剂的更换、抽真空和充气的手段对SF6气体进行处理。若吸附剂出现不是采用真空包装或吸附剂产品有质量问题;或者现场抽真空及注气的方法不合理,都可能导致SF6气体处理不到位,从而发生气体泄漏。
1.2.2绝缘故障的原因分析
内部闪络击穿和局部放电是目前封闭组合电器发生的两大绝缘故障,其中闪络击穿不但是经常发生,同时造成的影响是巨大的。这种故障绝大多数都发生在盆式绝缘子和支持绝缘子上,此外还有因为断路器绝缘拉杆发生断裂而引起的击穿事故,造成相对地击穿短路。击穿短路原因总结为以下3点:一是部件材质自身的质量不过关;二是封闭组合电器内部存在大量自由微粒;三是悬浮电位放电。
1.2.3断路器故障原因分析
元件故障一般发生在断路器中,操动机构和传动环节是断路器故障主要发生部位,操动机构故障发生在液压机构,而液压机构故障主要体现于漏油和控制阀失灵,以此引起断路器闭锁、误跳或停运检修。多级控制阀由于复杂的机构,氮气储能装置的落后将加大泄漏的可能性以及选用的密封圈橡胶材料质量不过关选,这些都是液压机构设计方面不可靠的因素,从而引发液压机构发生故障。
2封闭组合电器事故防范措施及安装方法
2.1做好安装前交底和学习
在安装前除了组织常规的措施交底外,也要组织专业技术人员交底和专项培训,虽然不同厂家在设备安装方法和形式上基本相同,但是各个厂家在细节都会进行不断的改良和创新,特别是在设备导体连接方法和外壳法兰密封方式上都有细小区别,因此在设备安装前必须都要由专业技术人员和设备厂家服务人员给施工人员进行交底和培训,对设备安装说明进行认真的学习。随着网络和电子办公的普及,应尽量采用视频课件和3D技术进行详细讲解。在安装施工过程中专业技术人员和设备服务人员要对安装过程进行全程指导,验收和记录,避免出现用错零件的情况。
2.2加强施工现场环境管理
根据上级反事故措施(2015版)“严格控制安装现场的环境条件.封闭组合电器(H封闭组合电器、GIL)的装配作业必须采取必要的防尘措施(例如搭建有效的防尘围栏(账篷),空气洁净度等级应达到或优于9级后方可进行。作业区相对湿度大于80%、阴雨天气时.不允许装配施工;装配施工时,作业区内不得进行产生粉尘及金属微粒的工作”要求.项目部应督促施工单位做好防尘措施。并在审查施工方案时特别注意提高施工现场空气洁净度的措施.合理安排停电时间及范围。对个别施工现场,由于受带电设备影响,不具备搭建临时施工棚的,应采取其他有效的措施(如现场施工汽车停止行驶,加盖保护膜等有力措施)控制空气粉尘度达到九级以上,并应取得供应商及生产运行部门的认可。
2.3对施工进行合理组织及分工
封闭组合电器设备安装连续性强,并且人员对安装要求和方法要有一个逐渐熟悉的过程,对安装施工人员配置要求要基本固定,特别是在组装阶段,要选用动手能力强和责任心强的人员配合专业技术人员进行导体穿装和外壳法兰面处理等细致工作,这些工作是决定安装质量的核心环节,稍有疏忽就会造成导体损坏和法兰漏气,因此责任心和操作能力都要具备才可以。除精细工作指定专人负责外在对接过程中还需要对其他人员有明确的责任分工,如导体和绝缘子清理,母线筒端盖拆除和清理,已安装的螺栓紧固等都需要分组负责,各司其责才能保证安装质量和进度。
设备安装固定后需要对每个气室进行抽真空和充注SF6工作。通过对气室抽真空可以检测气室的密封性能和泄漏水平,真空度及保持时间要符合厂家技术文件要求,真空泵组要有防止因为突然停止或误操作而引起真空泵油倒灌的措施。在充注气体前,应检查充气设备和管路清洁、无水分、无油污,还应利用SF6气体排出管路中的空气,以保证充入设备内气体的纯度不受污染。一套完整的封闭组合电器设备会有几十个气室需要进行处理,在真空处理和充注气体时要对每一个气室的状态进行详细记录,要求操作人员要充分掌握不同功能气室的数据要求,了解操作技巧和要领。气室处理和气体充注环节相对于设备组装工作要枯燥和繁琐,要求操作人员应具有足够的耐心与细心,才能保证整体工作的质量。
2.4重视验收和过程记录
封闭组合电器设备安装工作验收按照工作开展顺序一般分设备基础交安验收,到货开箱清点验收,安装过程验收和最终验收几个环节。工序交接时重点验收基础平整度,最大误差应控制在5mm以内,逐个验收每一个预埋接地块的接地电阻要符合设计文件要求;设备采用室内布置时要验收室内环境是否满足安装要求,门窗和预留孔洞都要采取临时封堵措施,防止风沙进入室内。安装过程验收重点检查导体件插入深度,每一段导体连接后要检测导体直阻符合厂家技术文件要求,检测过程要及时跟进;检查法兰平整度和胶圈安装质量及螺栓紧固力矩,法兰连接情况直接影响气室密封水平;最终验收需重点关注气室真空处理和气体充注记录,这是设备安全运行的关键指标,一旦存在未按要求进行处理的气室就会发生安全事故,引起设备损坏或人身事故。
在国家规范和验评标准上对具体记录方法和验收标准都写的比较简单,在这方面推荐按照设备厂的技术文件要求执行。技术文件要求会根据设备形式和特点对国家标准规范内容进行细化,每一项验收项目和标准要求都会在表格中详细开列出来,在安装过程中每进行一步操作都要对表格进行认真填写,这样既能反应安装时的真实情况,又能做到记录资料可追溯的目的。
3总结
综上所述,封闭组合电器作为变电站中的关键设备,其直接影响着整个变电站系统的运行情况,因此,在安装封闭组合电器的过程中,要从前期准备、现场安装及验收等各环节加强质量控制,确保封闭组合电器能以优越性能投入生产,确保变电站运行的稳定性及安全性。
参考文献
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