变电站隔离开关运维关键技术研究 许杰

发表时间:2021/6/3   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:许杰
[导读] 摘要:近年来,随着电力系统的迅猛发展,由于受产品质量、安装工艺、日常维护、环境温度等因素的影响,变电站内隔离开关的运行环境愈发重要。
        国网冀北电力有限公司怀来县供电分公司  河北省张家口市  075400
        摘要:近年来,随着电力系统的迅猛发展,由于受产品质量、安装工艺、日常维护、环境温度等因素的影响,变电站内隔离开关的运行环境愈发重要。尤其是目前大部分变电站内值守人员都有所减少,市区内的低电压等级变电站都是无人值守变电站,在这种情况下,隔离开关的可靠运行显得更加重要。因此,强化变电站隔离开关的关键技术的研究具有极其重要的显示意义。
        关键词:变电站;隔离开关;运维技术
        一、隔离开关的功能和特点
        隔离开关没有灭弧装置,不能用来接通和断开负荷电流电路。隔离开关的作用为:隔离故障处理电源,倒闸操作,接通和切断小电流电路,是无灭弧功能的开关器件。隔离开关在分位置时,触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志;在合位置时,能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件(例如短路)下。高压隔离开关的工作原理及结构比较简单,但是由于使用量大,工作可靠性要求高,对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。
        二、隔离开关常见故障
        在变电站倒闸操作当中,隔离开关的主要故障是一次设备故障和二次回路故障。在一次设备故障当中出现的故障主要有电机卡滞,合闸不到位,连杆卡死等。二次回路故障主要包括电动机回路故障,控制回路故障以及闭锁回路故障等。在变电站倒闸操作期间,如果隔离开关出现故障,将会影响操作的顺利开展,工作人员须全面分析故障问题,这样才能明确故障类型。为了促进倒闸操作的顺利进行,须在确定故障之后迅速找出故障点。本文主要分析了倒闸操作期间隔离开关常见故障类型,并且基于以上故障问题,提出针对性的解决措施,希望可以为设备检修人员提供参考性价值。
        三、隔离开关在操作中的注意事项
        隔离开关一般都不能带负载操作,以免弧光短路只有负荷开关或断路器和有灭弧罩的开关才能带负载操作熔断式隔离开关不可以带负荷操作。隔离开关的正确操作顺序:(1)首先在操作隔离开关时,应先检查相应回路的断路器确实在断开位置,以防止带负荷拉、合隔离开关。(2)线路停、送电时,必须按顺序拉、合隔离开关。停电操作时,必须先拉断路器,后拉线路侧隔离开关,再拉母线侧隔离开关。送电操作顺序与停电顺序相反。这是因为发生误操作时,按上述顺序可缩小事故范围,避免人为使事故扩大到母线。(3)操作中,如发现绝缘子严重破损、隔离开关传动杆严重损坏等严重缺陷时,不得进行操作。(4)隔离开关操作时,应有值班人员在现场逐相检查其分、合闸位置、同期情况、触头接触深度等项目,确保隔离开关动作正确、位置正确。(5)隔离开关一般应在主控室进行操作。当远控电气操作失灵时,可在现场就地进行手动或电动操作,但必须征得站长或技术负责人的许可,并在有现场监督的情况下才能进行。
        四、隔离开关维护方法
        需要定期对隔离开关进行检修维护,按照投运年限进行小修或者大修,并且根据实际情况,配合保护定检或者开关大修同期完成。在开展维护工作前,应先手动/电动试分合刀闸和地刀,以了解其性能状况,从而能进行针对性的维护及消缺。同时,在攀爬瓷瓶工作前,应先检查瓷瓶无裂纹,尤其与金属粘合的部位,瓷质应无裂纹,水泥胶水无松化迹象。
        (1)对于不满足技术要求的隔离开关,需要根据停电窗口期制定合理的改造或者更换计划,特别是对于额定电流不达标、动热稳定性不满足要求以及刀闸绝缘水平不够的隔离开关,需要进行及时更换。(2)对于准备投运的隔离开关,需要进行回路电阻检验,并定期进行绝缘子的红外探伤检查,并以抽查的方式进行触指压力检查。(3)强化刀闸导电部分、连杆以其连接部件、操动机构的外观性检查和润滑处理。(4)在隔离开关的各个胶装部位应涂上具备良好防水性能的密封胶,同时在隔离开关的底座处提前打好排水孔,以杜绝由于雨水沉积结冰膨胀造成的绝缘子断裂情况发生。

(5)连接导线的弧垂应进行合理的调整,确保导线对于端子的拉力在合适的范围内。(6)在进行检修时,清洗操动机构、检查涡轮蜗杆有无发生破裂的情况,刀闸的啮齿情况是否有异常,确保没有磨损或者卡涩的现象,刀闸的限位器以及制动装置应该能可靠动作;调整主拐臂到合适的位置;针对性的检查滚轮,一旦发现滚轮出现裂纹,立马进行更换且保证更换的滚轮具备更好的抗压能力。(7)可以应用升降车进行刀闸的检修,但是禁止攀爬绝缘子,以免造成绝缘子断裂。应依照试验规程完成绝缘子全方位检测,将绝缘子断裂可能性降低到可控范围内。(8)主闸刀和接地闸刀间应具备可靠的机械联锁,并且机械连锁部件应具备较好的机械强度,日常检修维护时一旦发现强度不够的情况应立即进行改造或者换型。
        五、隔离开关异常动作处理
        (一)隔离开关接头过热和温度指示器熔化的处理
        当热点温度大于或等于90℃或δ大于或等于80%时,缺陷严重或紧急,应反馈调度员减负荷,查明原因并及时处理。外观检查。当导电部分接触不良,刀口、接头变色时,可用相应电压等级的绝缘棒改善接触状况。但用力不宜过大,以免滑落,从而扩大事故范围。然后观察过热情况,加强监测。如果所有隔离开关均为红色,则禁止使用此方法。应尽可能降低负荷、停止使用或采取降温措施降低温度。处理前应报调度检修专业,并加强监控。
        (二)隔离开关瓷件外部损坏或严重闪络的处理
        立即向调度员报告并尽快处理。加强停电前的监控。如果绝缘子损坏或放电较多,应使用上一级开关断开电源。禁止使用自己的隔离开关断开负荷和接地点。
        (三)隔离开关拒合处理
        拒绝转换。当隔离开关打不开时,不要用力拉,特别是母线侧的隔离开关。先找出原因再拔。操作机构锈蚀、卡死,隔离开关动、静触头焊接变形,瓷件断裂,电动操作机构电机失电,机构损坏或操作回路锁紧装置失灵等原因,在查明原因前不得强行打开,否则可能造成设备损坏事故。此时必须改变运行方式,及时向调度员申请停电检修。拒绝开机。当隔离开关不能合闸时,应及时查明原因。首先检查锁闭电路是否正常,操作顺序是否符合要求。然后检查轴销和楔形螺栓是否脱落,铸铁和传动杆是否断裂或变形等机械故障。对于电机结构,检查电机是否断电等电气线路故障,找出原因并处理后方可运行。对有先天性缺陷、不易拉上的隔离开关,可用同一电压等级的绝缘棒操作,但用力应适当,否则可申请停电检修。
        (四)人员误操作隔离开关的处理
        隔离开关误操作是由于操作人员不掌握实际情况或不认真执行规定造成的。如果叶片刚刚离开叶片(电弧),应立即以相反方向关闭隔离开关。如果操作人员带负荷误合隔离开关,在任何情况下都不得再次打开。如需断开电路,应先用电路开关切断负荷,再断开错牙合隔离开关。
        六、结论
        隔离开关是电力系统重要的电气设备,能进行倒闸操作,具有隔离电压和分合小电流的能力。由于变电站的电动闸刀多为户外式,经常出现设备异常、操作异常情况。此外,目前缺乏变电站对隔离开关本身及电动操作过程中的技术监测手段,无法对闸刀异常作出及时判断。
        参考文献:
        [1]赖文贤.110kV变电站倒闸操作过程中隔离开关故障处理方法[J].中国新技术新产品,2015(21):32~33.
        [2]徐羚,周宁.500kV新余变电站隔离开关操作异常分析及反事故措施[J].电力与能源,2014(04):478~480.
        [3]孙晓敏.变电站倒闸操作过程中隔离开关故障处理方法[J].广东电力,2011(07):84~89.
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