高压直流隔离开关常见故障分析及处理措施

发表时间:2021/3/19   来源:《当代电力文化》2020年27期   作者:陆昶安
[导读] 随着电网负荷越来越高,电力系统对高压直流隔离开关工作的可靠性有了更高的要求。
        陆昶安
        中国南方电网超高压输电公司广州局, 广东 广州 510530
        摘 要:随着电网负荷越来越高,电力系统对高压直流隔离开关工作的可靠性有了更高的要求。针对高压直流隔离开关在正常运行过程中,容易发生导致设备停运的故障,导致高压直流隔离开关无法正常投入运行,威胁电力系统运行的稳定运行。本文对高压直流隔离开关运行过程中常见故障进行分析,并结合自身故障处理经验,提出科学合理的故障处理措施,提高电力系统运行的安全可靠性。
关键词:电力系统;高压直流隔离开关;常见故障
        引 言:高压直流隔离开关是直流输电系统中重要的电气设备,能够在线路无电流的情况下,接通或切断供高压设备,可以起到隔离电压的作用,隔离开待检修设备与系统其他带电部分,为检修人员提供足够大的绝缘操作间隔,能够在电力系统运行中有效地确保高压电气设备检修人员的人身安全。因此,本文针对高压直流隔离开关常见故障及处理措施进行分析,以更好地发挥高压直流隔离开关的作用。
1 高压直流隔离开关常见故障分析
1.1 隔离开关发热异常问题
        隔离开关过热的原因主要是隔离开关的材质及过负荷造成。当隔离开关静触头悬浮式触指接触面积小,且不能保证每一片触指都能可靠接触,则容易导致发热。目前电力系统中多采用镀锌的钢制销轴,配以黄铜轴套的隔离开关,当设备长期处于裸露状态,螺栓容易出现严重的锈蚀,会导致动、静触头接触不良,使接触电阻增大,导致隔离开关发热现象明显。另外,当隔离开关触头的夹紧弹簧经过长时间的使用容易出现老化,致使夹力下降,从而出现接触不良,会增大接触电阻,导致接触部位发热异常,严重情况下会产生明显的烧伤坑点。此外,高压直流隔离开关的联接部位导电性能下降,以及隔离开关载流部分出现过负荷运行,也可能引起隔离开关非正常发热。
1.2 分合闸操作异常问题
        在对高压直流隔离开关进行电气操作时,当出现以下3种情况时,都会造成高压直流隔离开关分合闸操作中途停止,无法正常分合闸操作:①隔离开关突然失去电机电源或控制电源。②隔离开关内部元件接点故障或卡涩,接点出现接触不良情况,造成控制回路断开。③隔离开关操作机构传动、转动部分出现卡涩情况,导致隔离开关电机过负荷,造成电机电源空开跳闸,也会使隔离开关停止运转。一旦出现以上这几种情况时,容易导致隔离开关动、静触头间发生拉弧放电,严重情况下造成隔离开关触头烧损,给电力设备的安全运行带来巨大安全隐患。
1.3 绝缘支柱闪络问题
        高压直流隔离开关发生绝缘支柱闪络的原因有:①产品质量缺陷。在绝缘支柱生产过程中,由于生产工艺控制不当或者操作失误等,导致绝缘支柱内部出现杂质、致密性不均匀等问题,最终使成品出现质量缺陷。②材料老化。随着设备使用年限的增长,绝缘支柱表面氧化现象严重,若未能够及时进行修复,其憎水性能明显下降。③极端气候。

由于极端气候条件影响,当绝缘支柱的表面积污现象明显,在极端雷雨、暴风季节情况下,在雨水搭接下,极易发生绝缘支柱表面闪络故障,对电力系统的安全运行构成较大威胁。
2 高压直流隔离开关故障处理措施
2.1过热故障的处理措施
        隔离开关发热主要是由设备材料引起的,应选用强度较高且导电性能良好的材质,避免因设备锈蚀或导电性能下降而引发隔离开关过热。当隔离开关过热故障时,检修人员需结合检查情况进行分析隔离开关过热原因,当其原因为设备出现锈蚀老化引起的,应及时清理已经锈蚀部件,严重情况下应进行更换,对于老化设备应及时进行更换[1]。当动、静触头接触不良引起发热状况,检修人员在检修过程中应检查压紧弹簧是否正常,否则对其进行更换,并在动静触头接触部分涂上凡士林,以提高其润滑性,防止接触部分腐蚀或氧化。
2.2 分合闸操作异常的措施
        高压直流隔离开关分合闸操作异常故障主要由于回路出现接触不良造成,导致操作回路异常断开。隔离开关分闸操作时,若出现中途停止,应迅速手动将其拉开;隔离开关合闸操作时,若出现中途停止,应迅速将隔离开关拉开[2],将故障排除后再操作。
2.3 绝缘支柱闪络故障处理
        针对绝缘支柱闪络故障,有如下几种处理措施:①在购置绝缘支柱时,严格筛选绝缘支柱生产厂家,通过认真比对,选择质量优、信誉好的绝缘支柱生产厂家的产品,以确保绝缘支柱产品质量。②在停电检修期间,认真对高压隔离开关绝缘支柱伞裙表面进行清洁,对老化严重的伞裙进行修复,使其憎水性能得到恢复,条件允许的情况下对绝缘支柱加装增爬伞裙,提高绝缘支柱的防雨闪能力,定期对绝缘柱子伞裙进行憎水性试验,及早发现憎水性下降问题,及早开展修复工作。③加强绝缘支柱的出厂检测力度,出厂试验人员可采用无损探伤技术,定期对绝缘支柱进行检测,如发现内部存在裂纹或者杂质要及时进行处理或更换,确保绝缘支柱能够正常使用。此外,检修人员还要加强对绝缘支柱胶合面的检查。
结 语:
        在直流输电系统中,高压直流隔离开关的作用十分重要。如果高压直流隔离开关故障,就会严重影响电力系统的安全稳定运行。作为检修人员必须了解高压直流隔离开关的结构、工作原理以及性能,才能及时找出高压直流隔离开关各种常见故障出现的原因,提高故障处理能力,同时还应做好高压直流隔离开关的日常检修维护工作,通过科学的监测手段来及时发现高压直流隔离开关运行中存在的故障隐患,提高高压直流隔离开关运行的稳定性。
参考文献:
[1]马宏明. 周涛涛. 彭诗怡. 邱志斌. 朱 琳. GW4隔离开关机械故障仿真与诊断技术[J].电工技术学报,2019,34(S2):501-508.
[2]贺冰. 靳康怡. 论高压隔离开关的机械故障及改进技术[J].科技风,2019(31):154.
[3]陈小慧. 曾 莉. 李文辉. 隔离开关轴向传动部件故障快速预测系统设计[J].电子设计工程,2019,27(20):115-118+123.
[4]刘仕兵. 马志方. 仇智圣. 李俊 . 接触网高压隔离开关的机械故障诊断新策略[J].华东交通大学学报,2019,36(05):136-142.
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