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【摘 要】 随着电网的日趋复杂,电网的安全性变得越来越重要,失灵保护是电网的重要保护,在220kV及以上电压等级电网中,按照近后备的保护配置原则,根据GB14285-93《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求,在现代高压以及超高压的电网之中,断路器失灵保护是作为近后备的保护方式日益得到广泛让用。为了进一步确保失灵保护动作的有效性,避免由于误动而导致安全事故发生。本文就220kV断路器的失灵保护相关问题展开研究分析。
【关键词】 220kV;断电器;失灵保护;可靠性
引言:
220kV断路器失灵保护作为变压器、断路器重要的继电保护,对电网的安全稳定运行意义重大。同时也是电气运行值班员应掌握、了解的重要继电保护。本文浅谈220kV断路器失灵保护原理及回路,分析了解失灵保护动作过程,对电气运行值班员在事故处理及分析时可起到积极作用。
一、断路器失灵保护工作原理及作用
1.断路器失灵的定义
当系统发生故障,相应的保护装置保护动作而其断路器操作失灵拒绝跳闸时,通过相应保护装置的作用于本变电站相邻断路器跳闸,称为断路器失灵保护。断路器失灵保护是近后备中防止断路器拒动的一项有效措施。
2.判断断路器失灵应有两个主要条件
2.1有保护对断路器发过跳闸命令;
2.2该断路器在一段时间里一直有电流。
断路器失灵保护起动元件就是基于上述原理构成。
3.装设断路器失灵保护的作用
220kV以上的输电线路一般输送的功率大,输送距离远,为提高线路的输送能力和系统的稳定性,往往采用分相断路器和快速保护。由于断路器存在操作失灵的可能性,当线路发生故障而断路器又拒动时,将给电网带来很大威胁,故应装设断路器失灵保护装置,有选择地将失灵拒动的断路器所在(连接)母线的连接元件断开,以减少设备损坏,缩小停电范围,提高系统的安全稳定性。
二、断路器常发生的故障及原因分析
1.绝缘拉杆松脱断裂的故障原因
绝缘拉杆松脱断裂的原因:在操作的过程中,绝缘拉杆的锁紧螺母由于振动出现松动,绝缘拉杆与调节螺杆的连接处,在分合闸操作后,出现衰减式振动,以致绝缘拉杆松动,或者引起绝缘拉杆断裂,造成瓷瓶爆炸事故。虽然,不同型号的断路器断裂的故障次数存在差异,较多事故的断路器类型应当避免使用,要及时更换,达到降低事故的发生率。但是不论那种型号的断路器,不可避免的使用一段时间后,就会出现断路器事故。最主要还是日常的定期的检查和维护工作没有做到位。因此,日常的定期的检查要及时发现的绝缘杆的异常松动、变位的情况,必须要给予足够的重视,把绝缘拉杆换掉。另外对机械必须常规检验,是否在正常运行的范围,严格按技术标准内对超行程和三相行程调试。
2.设备的部件损坏的故障及原因分析
设备的部件的密封件由于安装时没有严格维护,安装位置存在误差没有纠正,在长期运行等情况,容易造成故障。除此之外传动机构、拉杆等位置部件也频繁出现损坏,经常损坏的部件对断路器分、合闸都有一定的影响。主要原因就是机械强度不够,对电路运行也会产生一定的影响,进而使断路器处在不正常的运行状态,以致断路器电压过高或过低处于闭合状态,控制开关触点接触或断路器辅助触点出现错误,损坏指示灯泡。因跳闸线圈断开,回路的熔丝出现熔断等,缩短断路器的使用寿命。主要原因:安装时,对部件的质量没有检测,部件中存在的缺陷没有控制,安装位置存在误差未发现。因此,必须要提高产品质量,对于部位的生产质量要严格的控制,通过对生产工艺的严格控制,确保产品的质量,才能避免故障的发生。
3.断路器分闸或合闸后都储能的故障及原因分析
断路器储能的故障主要是合闸后弹簧的储存能量被释放,合闸回到原位,储能电机电源依然接通,弹簧实现储能。分闸时,开关常闭触点处在断开状态时,同样弹簧的能量被释放,原先合闸弹簧的能量应保持在原来状态,储能电机也能储能。主要原因:对于发生分、合闸都能储能没有重视,以致合闸滚子和合闸掣子的磨损量出现超标现象,合闸掣子出现变形出现故障。日常应对断路器的检查做低电压试验。发现合闸滚子和合闸掣子的磨損或合闸掣子出现变形,应把相应部件更换。
4.液压机构打压出现故障及原因分析
液压机构多应用在电压110kV以上的等级断路器中,作用是利用航空液压油作为介质,传递弹簧或压缩氮气的储存的能量,输出的力速度比较大并保持较稳定。长期运行使设备的密封圈老化、破损,压力阀松动,导致密封不严,以致机构内部漏油漏气。液压机构在打压过程中,出现频繁的打压的现象,高压放油阀处密封性较差,操作过程没有关严放油阀,连接高压油管路处出现渗油,存在着液压机构漏油的问题。安全阀内部工作环境处在高温状态,误操作安全阀,没有得到及时的复位,机构内部出现泄压现象。导致漏油或渗油,降低液压油的压力,导致微动开关失效或停起泵压力的标准值变小。根据相关断路器产品的信息,对检修的时间和内容合理的划分,必须提高产品质量,对于液压机构的部位生产质量严格把关,联系生产厂家严格出厂检测,联合相关的部门做好试验验证,严格控制安装的工艺,确保设备的正常运行。
三、220kV线路断路器故障的应对措施
1.必须对断路器进行更新换代
断路器设备由于长期的运转,基本出现老化、带病作业,也是导致断路器故障频发的原因。传统的油断路器由于不适应现代科技发展的需要,加上自身的缺陷,无法满足日益增长的电力需求。因此,断路器的更新换代是非常必要,选择优质的断路器设备有助于电力系统的稳定,真空断路器有着性能优势,应用后,有效地提高判断故障的效率,设备质量可靠,可以代替传统的油断路器,成为更新换代首选的产品。
2.定期检修的必要性
断路器设备运作一段时间后,预防断路器设备的故障发生,就需要进行检修,制定定期检修制度,有利于发现运作过程产生的不同程度的问题。由于断路器设备使用量较大,检修人员不足,而且专业水平能力较差,检修工作的内容无头绪,质量无法获得的保证。事实上,检修后,依然有大量的断路器设备使用性能无法保障,发生故障仍然频发。检修过程要针对前期出现的问题,系统制定检修的周期、方式和项目。全面的分析前期出现的问题,采用的检修工艺保证系统的稳定运行。必须合理地划分检修的时间和内容,科学规划断路器的检修工作。加强检修人员的技术、专业水平的培训,以普通的检修工作为依托,延伸自身检修的技能水平,提高判断故障的分辨率,实现对故障的有效预防。
四、结束语
随着国民经济的快速发展,电力系统网架结构也在不断完善,继电保护的重要性显而易见,但不可避免的存在继电保护拒动的可能性。继电保护拒对电力系统的危害很大。断路器失灵保护作为断路器的后备保护,能有效避免事故的扩大,其瞬时跟跳功能,以及有选择的将失灵断路器所连接母线上的其余支路断路器断开功能,有利于电网的安全、稳定、可靠的运行。因此断路器失灵保护是每一位电气运行值班员必须掌握的技术知识,作为电网设备的监护者,我们应加强对继电保护及自动装置的学习,提高自身专业技能,为电网的安全运行做出应有的贡献。
参考文献:
[1]杨泽斌.浅谈220kV断路器失灵保护改造[J].中国新技术新产品,2011.(01).
[2]尚晋.断路器失灵保护的配置与反措的探讨[J].电工技术,2010(08).
[3]赵立文,万鹏.浅析电网操作和新间隔投运等过程中的继电保护问题[J].广东科技,2009(08).
[4]贺春,李鑫.220kV主变压器高压侧断路器失灵保护的若干问题分析[J].电力系统保护与控制,2010(01).
【关键词】 220kV;断电器;失灵保护;可靠性
引言:
220kV断路器失灵保护作为变压器、断路器重要的继电保护,对电网的安全稳定运行意义重大。同时也是电气运行值班员应掌握、了解的重要继电保护。本文浅谈220kV断路器失灵保护原理及回路,分析了解失灵保护动作过程,对电气运行值班员在事故处理及分析时可起到积极作用。
一、断路器失灵保护工作原理及作用
1.断路器失灵的定义
当系统发生故障,相应的保护装置保护动作而其断路器操作失灵拒绝跳闸时,通过相应保护装置的作用于本变电站相邻断路器跳闸,称为断路器失灵保护。断路器失灵保护是近后备中防止断路器拒动的一项有效措施。
2.判断断路器失灵应有两个主要条件
2.1有保护对断路器发过跳闸命令;
2.2该断路器在一段时间里一直有电流。
断路器失灵保护起动元件就是基于上述原理构成。
3.装设断路器失灵保护的作用
220kV以上的输电线路一般输送的功率大,输送距离远,为提高线路的输送能力和系统的稳定性,往往采用分相断路器和快速保护。由于断路器存在操作失灵的可能性,当线路发生故障而断路器又拒动时,将给电网带来很大威胁,故应装设断路器失灵保护装置,有选择地将失灵拒动的断路器所在(连接)母线的连接元件断开,以减少设备损坏,缩小停电范围,提高系统的安全稳定性。
二、断路器常发生的故障及原因分析
1.绝缘拉杆松脱断裂的故障原因
绝缘拉杆松脱断裂的原因:在操作的过程中,绝缘拉杆的锁紧螺母由于振动出现松动,绝缘拉杆与调节螺杆的连接处,在分合闸操作后,出现衰减式振动,以致绝缘拉杆松动,或者引起绝缘拉杆断裂,造成瓷瓶爆炸事故。虽然,不同型号的断路器断裂的故障次数存在差异,较多事故的断路器类型应当避免使用,要及时更换,达到降低事故的发生率。但是不论那种型号的断路器,不可避免的使用一段时间后,就会出现断路器事故。最主要还是日常的定期的检查和维护工作没有做到位。因此,日常的定期的检查要及时发现的绝缘杆的异常松动、变位的情况,必须要给予足够的重视,把绝缘拉杆换掉。另外对机械必须常规检验,是否在正常运行的范围,严格按技术标准内对超行程和三相行程调试。
2.设备的部件损坏的故障及原因分析
设备的部件的密封件由于安装时没有严格维护,安装位置存在误差没有纠正,在长期运行等情况,容易造成故障。除此之外传动机构、拉杆等位置部件也频繁出现损坏,经常损坏的部件对断路器分、合闸都有一定的影响。主要原因就是机械强度不够,对电路运行也会产生一定的影响,进而使断路器处在不正常的运行状态,以致断路器电压过高或过低处于闭合状态,控制开关触点接触或断路器辅助触点出现错误,损坏指示灯泡。因跳闸线圈断开,回路的熔丝出现熔断等,缩短断路器的使用寿命。主要原因:安装时,对部件的质量没有检测,部件中存在的缺陷没有控制,安装位置存在误差未发现。因此,必须要提高产品质量,对于部位的生产质量要严格的控制,通过对生产工艺的严格控制,确保产品的质量,才能避免故障的发生。
3.断路器分闸或合闸后都储能的故障及原因分析
断路器储能的故障主要是合闸后弹簧的储存能量被释放,合闸回到原位,储能电机电源依然接通,弹簧实现储能。分闸时,开关常闭触点处在断开状态时,同样弹簧的能量被释放,原先合闸弹簧的能量应保持在原来状态,储能电机也能储能。主要原因:对于发生分、合闸都能储能没有重视,以致合闸滚子和合闸掣子的磨损量出现超标现象,合闸掣子出现变形出现故障。日常应对断路器的检查做低电压试验。发现合闸滚子和合闸掣子的磨損或合闸掣子出现变形,应把相应部件更换。
4.液压机构打压出现故障及原因分析
液压机构多应用在电压110kV以上的等级断路器中,作用是利用航空液压油作为介质,传递弹簧或压缩氮气的储存的能量,输出的力速度比较大并保持较稳定。长期运行使设备的密封圈老化、破损,压力阀松动,导致密封不严,以致机构内部漏油漏气。液压机构在打压过程中,出现频繁的打压的现象,高压放油阀处密封性较差,操作过程没有关严放油阀,连接高压油管路处出现渗油,存在着液压机构漏油的问题。安全阀内部工作环境处在高温状态,误操作安全阀,没有得到及时的复位,机构内部出现泄压现象。导致漏油或渗油,降低液压油的压力,导致微动开关失效或停起泵压力的标准值变小。根据相关断路器产品的信息,对检修的时间和内容合理的划分,必须提高产品质量,对于液压机构的部位生产质量严格把关,联系生产厂家严格出厂检测,联合相关的部门做好试验验证,严格控制安装的工艺,确保设备的正常运行。
三、220kV线路断路器故障的应对措施
1.必须对断路器进行更新换代
断路器设备由于长期的运转,基本出现老化、带病作业,也是导致断路器故障频发的原因。传统的油断路器由于不适应现代科技发展的需要,加上自身的缺陷,无法满足日益增长的电力需求。因此,断路器的更新换代是非常必要,选择优质的断路器设备有助于电力系统的稳定,真空断路器有着性能优势,应用后,有效地提高判断故障的效率,设备质量可靠,可以代替传统的油断路器,成为更新换代首选的产品。
2.定期检修的必要性
断路器设备运作一段时间后,预防断路器设备的故障发生,就需要进行检修,制定定期检修制度,有利于发现运作过程产生的不同程度的问题。由于断路器设备使用量较大,检修人员不足,而且专业水平能力较差,检修工作的内容无头绪,质量无法获得的保证。事实上,检修后,依然有大量的断路器设备使用性能无法保障,发生故障仍然频发。检修过程要针对前期出现的问题,系统制定检修的周期、方式和项目。全面的分析前期出现的问题,采用的检修工艺保证系统的稳定运行。必须合理地划分检修的时间和内容,科学规划断路器的检修工作。加强检修人员的技术、专业水平的培训,以普通的检修工作为依托,延伸自身检修的技能水平,提高判断故障的分辨率,实现对故障的有效预防。
四、结束语
随着国民经济的快速发展,电力系统网架结构也在不断完善,继电保护的重要性显而易见,但不可避免的存在继电保护拒动的可能性。继电保护拒对电力系统的危害很大。断路器失灵保护作为断路器的后备保护,能有效避免事故的扩大,其瞬时跟跳功能,以及有选择的将失灵断路器所连接母线上的其余支路断路器断开功能,有利于电网的安全、稳定、可靠的运行。因此断路器失灵保护是每一位电气运行值班员必须掌握的技术知识,作为电网设备的监护者,我们应加强对继电保护及自动装置的学习,提高自身专业技能,为电网的安全运行做出应有的贡献。
参考文献:
[1]杨泽斌.浅谈220kV断路器失灵保护改造[J].中国新技术新产品,2011.(01).
[2]尚晋.断路器失灵保护的配置与反措的探讨[J].电工技术,2010(08).
[3]赵立文,万鹏.浅析电网操作和新间隔投运等过程中的继电保护问题[J].广东科技,2009(08).
[4]贺春,李鑫.220kV主变压器高压侧断路器失灵保护的若干问题分析[J].电力系统保护与控制,2010(01).