220kV出线断路器、隔离开关故障及处理措施

发表时间:2021/3/16   来源:《中国电业》2020年第30期   作者: 张志强,袁超,谭晓琳
[导读] 近年来,随着全球经济一体化进程的不断加快,由此极大的推动了各个前沿领域的发展
        张志强,袁超,谭晓琳
        国网临沂供电公司,山东省临沂市,276000
        摘要:近年来,随着全球经济一体化进程的不断加快,由此极大的推动了各个前沿领域的发展,电力也成为了人们日常生活中不可或缺的一部分。电力安全问题关系到我们的社会和经济发展。断路器在高压供电系统中不仅起到功率调节的作用,而且还起到安全调节的作用。
        关键词:220kV出线;断路器;隔离开关;故障;处理措施
        引言
        科技的发展,各领域的技术水平逐渐提高,信息技术应用更加广泛的今天,220kV出线断路器及隔离开关检修是一项技术要求较高的工作,要求检修人员在对其工作原理详细了解的基础上,认真分析故障原因,严格按照规范规程要求开展检修工作,尤其应认真落实检修细节,确保其尽快恢复正常状态。
        1 220kV出线断路器、隔离开关故障
        1.1分合闸不到位
        在电力运行中,在对高压隔离开关进行操作时,如果分合闸不到位,则会导致隔离开关出现接触不良及操作开关不动的情况,使回路长时间保持通电状态,会导致电网中运行设备发热,严重时会导致设备被烧毁,引发安全事故,影响电力系统运行的安全性。高压隔离开关分合闸不到位的原因主要是由于受外部高温、日晒雨淋等环境的影响,造成设备润滑剂的老化变质,或因灰尘落入老化变质后的润滑剂内造成相关结构出现卡涩,或设备机箱内部发生锈蚀等情况,使分合闸操作受到的阻力增大,导致分合闸困难。
        1.2误动
        误动是断路器二次回路接线及操作机械故障所致,操作中若分合的电磁铁其电压较低,对应的操作控制回路直流接地,断路器出现误分。若负责分合闸的电磁铁扣入较少,断路器运行中周围有较长时间的振动的同时设备长期运行,就可能导致断路器在无控制命令下自动分合闸。对于误动故障,可对设备控制回路的直流系统接地性进行检测,无故障过后可对高压断路器周围检查,看是否存在施工或者其他原因导致的强烈振动,检查出具体原因后进行处理。
        1.3发热故障
        主要有以下现象。(1)主导电杆管壁表面有烧伤痕迹。(2)接线板与圆柱式导电杆连接的接线座内采用弹簧压紧式连接,本身接触不良,导电性不好。(3)现场通过新旧弹簧对比,发现原压紧弹簧因过流、锈蚀严重变形,基本失去弹力。(4)接线板与圆柱式导电杆连接的接线座内的压紧螺栓外露,长期下雨造成弹簧铁锈严重。不能使圆柱式导电杆嵌套于凹槽内。通过对GW4-10型隔离开关的解体检查,分析造成导电部位发热的主要原因有以下几点。①厂家在设计方面存在问题,该隔离开关采用接线板与转动瓷柱的圆柱式导电杆进行面接触,在弹簧弹性减弱时,本身就存在接触不好的缺陷。②接线板与圆柱式导电杆连接的接线座内的压紧螺栓外露,致使导电杆不能完全嵌套于凹槽内,原本就很小的面接触变成仅和螺帽连接的点接触,接触面的减小,造成回路电阻增大,自力式弹簧在长期过流发热的情况下变形,失去弹性。由于是室外运行,雨水造成弹簧锈蚀,导致接线板与圆柱式导电杆连接之间接触不好,接触电阻增大,致使整个连接部位发热打火。③由于长期发热,瓷柱与连接的铁帽发生热胀冷缩效应,出线裂纹现象,当拉动锈蚀、焊死的隔离开关时,在操作外力作用下产生应力集中,裂纹发展,最后拉断瓷柱。
        2处理措施
        2.1分合闸不到位故障处理
        针对分合闸不到位的故障,检修人员首先应在佩戴绝缘手套的情况下,按照标准操作要求、力度控制得当地将隔离开关拉开重合,反复操作几次。如果仍然无法使分合闸到位,则需立即向上级汇报,安排停电检修计划,检修人员应打开隔离开关的机构箱,如发现锈蚀和杂质情况,应将机构箱内各个部件的锈蚀和杂质部分进行彻底清理,加入新的润滑剂,将机构箱组装后并加以适当调整,以确保设备的安全稳定运行。


        2.2跳闸故障
        跳闸故障的发生概率相对较高,发生跳闸后,相关工作人员应沉着冷静分析,记录好跳闸的时间、实际情况,停止音响信号,对线路巡逻,找到断路器检查是否损坏,并将巡逻检查结果及时报备给上级管理人员,受到上级管理人员的执行命令之后再落实一系列处理故障操作。若后续合闸之后发现断路器有出现跳闸,则应将情况反馈给调度员,对断路器作进一步检查,最终检查发现故障为系统故障,则需将系统和断路器相互隔开,之后再维持现状,确保故障排除之后才可恢复电网系统运行。
        2.3发热故障处理
        (1)更换接线座内的压紧弹簧和瓷柱。更换弹簧后紧固压紧螺栓,使螺栓在凹槽以下,保证凹槽与圆柱式导电杆能可靠接触。更换拉裂的瓷柱,并重新组装隔离开关。更换完毕后,测量了回路的接触电阻,满足负荷要求,投入运行后跟踪测温正常。(2)整体技术改造。故障过去后,针对隔离开关接线座内部采用压紧螺栓、压紧弹簧的方式,来保持导电部位接触面的接触问题。进一步分析:如基础变位、长期锈蚀,很容易造成连接处的面接触发生变化,造成发热烧熔现象,日常处理做法是更换弹簧,再紧固压紧螺栓。隔离开关起到一个通过电流的作用,在其发热处可以采用分流方法,即短接其发热点,用两条可伸缩式铜导电带,将接线板与圆柱式导电杆短接,作为主要导流连接件。这样就彻底解决隔离开关转动连接处的发热问题。为了保证隔离开关能开合到位,短接软铜带的长度根据固定位置的转动半径确定,以每组开关4条为宜,其截面积要满足隔离开关的额定电流要求。
        2.4断路器及隔离开关防误检查
        在安装断路器以及隔离开关的过程中,常会受到许多外界因素的影响,一旦操作不当可能会使得隔离开关、接地刀闸和断路器之间出现接线短接的情况,从而出现电气和电磁机构闭锁装置的误动作情况。为了减少这一情况的出现,检修人员在安装刀闸的过程中,需要严格遵守工作流程,一旦出现误动作情况,则应该及时检查断路器和刀闸的位置是否正确,经过检查发现没有错误后,才能够开展后续的工作。此外,在检修的过程中,为了避免出现带负荷拉、合隔离开关的情况,检修人员还应该将隔离开关控制线与相应断路器进行闭锁。一旦闭锁装置出现故障,或者在隔离开关和接地刀闸不能正常工作时,工作人员需要依照闭锁的相关要求对断路器和刀闸的位置进行检查,待检查无误后,才可以解除锁定。
        2.5安装加热器
        针对断路器输出轴上支撑轴承出现卡涩、锈蚀等问题,提出采用加热器改善轴承所处环境。具体是在分合闸弹簧机箱下部左下角位置安装加热器,安装完加热器后断路器轴承机箱内湿度大问题会得到有效改善,从而避免轴承锈蚀。
        2.6绝缘子破损和闪络放电维护
        检修人员若是发现隔离开关出现绝缘子破裂或者闪络放电的情况,则应该做到以下三点。第一,使用超声波无损探伤仪检测瓷柱的情况,确保接电导体内部无损伤,经过检查没有问题之后才能够继续使用;第二,做好隔离开关绝缘子的维护,如果在对其进行探伤检查之后没有发现异常情况,需要在瓷柱的冲压模上涂抹非绝缘保护胶;第三,为了能够提升瓷瓶的防污闪能力,则应该优先使用防污瓷瓶,同时提升瓷柱高度和爬电距离。
        结语
        对出线断路器和隔离开关的安全隐患,需及时发现并处理,尽量减少故障的发生。保证两台设备的安全运行,可为供电系统提供可靠性和安全性。因此,电力企业应加深对其的了解,积极开展维修工作研究,并为确保电网安全运行提供保证。
        参考文献
        [1]林贤云.对变电设备状态检修中试验数据的处理方法的分析[J].山东工业技术,2019(5):193.
        [2]张维哲.智能变电站一次设备运维管理分析[J].科技资讯,2019,17(3):49-50.
        [3]程文平.隔离开关的可靠性评估及其检修管理研究[D].广州:华南理工大学,2016.
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