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摘 要 针对沙溪口发电分公司开关站隔离开关的运行现状及存在问题,设备生产厂家为节约成本而不采用精良材质,忽略完善化设计和制造,同时结合本公司隔离开关运行中发生的故障,总结一些防范措施。
关键词 隔离开关 运行现状 常见故障 原因分析 防范措施
一、运行现状
中电(福建)电力开发有限公司沙溪口发电分公司之110kV、220kV开关站为半高型双层结构型式,是福建省电网的枢纽开关站,共有66把的高压隔离开关。该开关站采用“双母线带旁路母线”的电气主接线方式。
隔离开关新安装投产时,合分闸操作均正常。但因隔离开关处于室外露天,长期受到风吹日晒雨淋,随着运行时间的推移,各传动部件均存在或多或少的锈蚀,变形卡涩,导电杆和触指表面氧化,黑色粉末多,氧化层较厚,接触电阻超标;有的因机构进水,操作时转不动;有的会发生操作时连杆扭弯;还有的在连杆焊接处断裂而操作不动。总之,由于机构卡涩问题引起的各种故障不少。
同时隔离开关受到系统运行方式限制,母线侧及旁母隔离开关停电机会少,隐患不容易发现,也不能按照“同回路开关检修,隔离开关也检修”的大小修周期进行有效的预防性试验、检查和消缺,更进一步导致了隔离开关的年久失修,造成隔离开关健康水平下降快,故障出现几率难以把握。
另很多隔离开关仍是使用铜铝过渡线夹。2012年7月14日,220kV开关站曾因一隔离开关的铜铝过渡线夹操作时发生断裂,从而导致220kV母差动作的事件。虽已结合间隔停电机会更换了部分铜铝线夹,但因母线停电困难而不能对母线侧隔离开关予以更换,存在较大的安全隐患。
二、 隔离开关常见的故障及原因分析
隔离开关运行中常见的故障类型有以下几种:瓷瓶断裂故障、机构问题(电动操作失灵、传动机构故障)、导电回路(接线板及动静触头接触部位)发热、操作不到位等。
(一)拒分和拒合
1、机构及传动系统造成的拒分拒合,传动系统主要存在的问题可归纳如下:
(1)在合闸时柱形(或方形)触头顶住条形触指,使隔离开关不能合闸;另外合闸时柱形触头常会顶住触头块。
(2)在合闸时,两导电杆中心不是在一条线上而是呈“八”字形,使柱形触头与条形触指单边接触。
(3)操作费力,有不平衡、卡滞和严重晃动现象。
(4)操作传动系统部件损坏,如接头脱焊、拐臂断裂,连杆弯曲等。
(5)主隔离开关与接地刀闸之间的机械连锁失灵。
原因分析如下:
(1)由于隔离开关条形触指弹簧锈断或弹性下降,使触头内条形触指的两边排列不整齐,各触指张开角度大小不一样,以致合闸时柱形(或方形)触头被位于靠近触头中心线的条形触指顶住。当采用电动合闸时,将造成被顶住的条形触指顶弯,使隔离开关合闸不到位,同时还使两支持绝缘子受到水平方向的应力。本公司曾发生过因此而造成支持绝缘子断裂的事故。
(2)操作时产生的冲击作用使传动系统的销子变形,轴孔因磨损而扩大,加上拉杆接头固定限拉螺母松动,分合操作限位螺钉机械磨损等问题,造成导电杆合闸不到位或合过头,于是两导电杆便不在同一中心线上而是呈“八”字形。另外由于转动支持绝缘子弯曲或绝缘子与法兰面不垂直,也会出现触头单面接触的情况。
(3)隔离开关的传动系统操作费力和转动不平衡的原因有:①相间和同相的水平传动拉杆与接头未焊接在同一中心线上,或水平传动拉杆弯曲,或相间的传动拉杆三相不在同一中心线上,这样将造成传动时三相运动不同步的别扭现象;②传动系统各转动轴销处及基座内的轴承座由于长年运行,缺乏润滑油润滑;③三相传动系统受到的阻力不相等,以致造成操作时隔离开关转动不平稳及卡滞现象。
(4)支持绝缘子弯曲及法兰面与绝缘子不垂直。
2、电气问题造成的拒分拒合
电气问题造成的拒分拒合原因:三相电源闸刀末合上;控制电源断线;电源保险丝熔断;热继电器动作切断电源;二次元件老化损坏使电气回路异常而拒动;电动机故障等。上述原因均可造成电动机构分合闸时,因电动机不启动,隔离开关而拒动。
电气二次回路串联的控制保护元器件较多,任一元件故障,都会导致隔离开关拒动。
(二)隔离开关分、合闸不到位或三相不同期
原因有:分、合闸定位螺钉调整不当;辅助开关及限位开关行程调整不当;连杆弯曲变形使其长度改变,造成传动不到位等。
(三)隔离开关导电系统过热
原因有:(1)隔离开关合闸时,因其触指弹簧长期处于受压状态而疲劳,加上中间触指内进水,使弹簧严重生锈甚至锈断,造成触指接触压力下降,接触电阻上升,从而引起过热。(2)条形触指与柱形(或方形)触头接触不良。(3)条形触指与柱形(或方形)触头长期处于分闸状态时受到大气污染,表面氧化及脏污物的作用在接触面上形成电阻率较高的覆盖层,使合闸后造成中间触头过热。
(四)瓷柱电气和机械性能不良
1、外绝缘闪络
造成外绝缘闪络的原因,主要是瓷柱的爬电距离和对地绝缘距离不够。
2、瓷柱断裂
绝缘子断裂与电瓷厂产品质量有关,也与隔离开关整体质量有关。绝缘子浇制不均等问题,此外还有水泥胶装的问题。另外质检手段不严也给运行留下隐患,有缺陷和有隐患的绝缘子没有被检测出来,被组装成产品后,对安全运行构成极大的威胁。
除了支持绝缘子外,旋转绝缘子断裂故障也有可能发生,旋转绝缘子操作时主要受扭力作用,瓷瓶断裂事故至今仍不能有效的予以防止。
(五)机构操作失灵
操作失灵首先是机械传动问题,早期使用的机构箱容易进水、凝露和受潮,转动轴承防水性能差,又无法添加润滑油,长期不操作,机构卡涩,轴承锈死,强行操作往往导致部件损坏变形。另外,产品的传动结构设计不合理,操作阻力大也是重要原因。有些产品导电杆合闸限位与电动机配合不当,操作中造成涡轮开裂。有的隔离开关的闸刀机构传动主轴与垂直传动轴连结,采用半圆柱吻合结构,在电动操作时由于半圆柱变形发生相对位移,使合分闸不到位。还有由于接地刀锈蚀,使轴销断裂而无法操作。此外还有辅助开关问题,包括切换不到位或接点接触不良,另有辅助开关损坏等,导致电动操作失灵。 (六)隔离开关机构箱进水以及轴承部位进水
隔离开关机构箱进水以及轴承部位进水现象很普遍。金属零部件的锈蚀问题也十分严重,包括外壳、连杆、轴销、弹簧等。操作机构箱外壳也会严重锈蚀。加之润滑措施不当,导致机械传动失灵,导电接触系统造成接触不良。
(七)隔离开关引线采用铜铝过渡线夹
开关站内隔离开关仍有许多引线采用铜铝过渡线夹,因铜铝的连接工艺限制,造成连接处较为薄弱,从而当该类线夹在操作过程中有可能因别劲而致铜铝连接处断裂。所连导线就有可能误碰其它带电部位,可能造成母线短路而引发母线停电、变电所或发电厂停电等重大事故,还会损坏相邻的电气设备或伤及操作人员,因此存在较大的安全风险。
三、防范措施
1、机构及传动系统造成的拒分拒合。
(1)安装调试时,要求现场施工人员应严格按厂家说明书要求进行安装调试,使隔离开关的柱形(或方形)触头与条形触指配合良好,同相的导电杆在同一中心线上、相间和同相的水平传动拉杆与接头焊接在同一中心线上,操作传动系统各部件传动灵活无卡涩。安装调试过程中,应至少进行五次的隔离开关的现场、远方操作试验。
(2)新投运的隔离开关,要解体检查中间触头及其触头弹簧是否完好、组装是否正确、条形触指的固定是否牢靠等。调试时应注意防止中间触头合闸时单边接触。
(3)运行中若发现隔离开关各部件存在变位卡涩等影响正常操作的缺陷时,要及时处理正常。
(4)隔离开关的供货厂家应保证提供质量可靠的条形触指弹簧,不能随着运行时间的推移,条形触指弹簧锈断或弹性下降。
2、电气问题造成的拒分拒合
(1)当按分合闸按钮隔离开关不启动时,要首先检查操作电源是否完好,熔断器是否熔断,然后检查各相关元件。发现元件损坏时应更换,并查明原因。
(2)二次回路的关键是各个元件的可靠性,所以订货时需要求厂家选择质量可靠的二次元件。
(3)隔离开关分、合闸不到位或三相不同期。
检查定位螺钉和辅助开关等元件,发现异常进行调整,对有变形的连杆,应查明原因及时消除。此外,在操作现场,当出现隔离开关合不到位或三相不同期时,应拉开重合,反复合几次,操作时应符合要求,用力适当。如果还未完全合到位,不能达到三相完全同期,应戴绝缘手套,使用绝缘棒,将隔离开关的三相触头顶到位。同时安排计划停电检修。
3、隔离开关导电系统过热
发现隔离开关的主导流接触部位有发热现象时,应汇报调度,设法减小转移负荷,加强监视,视具体情况不同采取相应措施:
(1)GW4系列隔离开关,是靠隔离开关的触刀与触指接触通过电流。触刀与触指接触是否良好,主要取决于与触指相连的弹簧的弹力如何。造成接触面过热的主要原因:其一是受室外环境的影响,接触面氧化;其二,由于负荷性质和原因,不能停电保养使维护周期过长(一般两年至三年);其三,负荷电流较大,加之事故情况下,大电流的冲击造成接触面间发热打火,这又造成弹簧退火,弹力减少,接触面间电阻增大进一步严重发热,形成恶性循环,最后必将导致触指烧坏。
针对此种情况,可采取加装分流带的处理方法,即在每个触指和触指座相应的地方,各钻一个6mm螺孔,然后用螺丝将叠起的铜质软连接片固定在触指与触指座之间,这样就起到了分流作用,从而减少了触指与触指座之间的电流。这种分流方法特别适用于承受大负荷电流而又长期带电运行的隔离开关。它简单易行、运行可靠、维护周期长、经济效益可观,具有很强的实用性和可操作性。
(2)进行温度检测,根据发热温度及发展速度决定是否需要向调度申请改变运行方式或减少负荷。
(3)改变运行的方式。
(4)检修:隔离开关检修一般要更换静触头弹簧夹和烧伤的触指,清除动静触头氧化层,清洗动静触头,涂导电胶,紧固螺栓,彻底的办法是更换静触头。
(5)检修后隔离开关导电回路电阻测量是必须的。动静触头接触面的电阻是发热的主要原因,导电回路电阻测量也是检验检修质量的手段,合格与否作为检修设备投运的条件。
(6)加强维护和坚持红外检测是减少和发现导电回路发热故障的有效手段,沙溪口发电分公司每月坚持进行一次红外热成像检测工作。
4、瓷柱电气和机械性能不良
(1)外绝缘闪络:
①厂家主要是开发新型瓷柱,以增加爬电距离和瓷柱高度、提高整体绝缘水平。
②用户在订货时要根据所在地区的污秽等级情况,提高一个污秽等级来确定隔离开关的爬电距离。
③用户要坚持“逢停必扫,扫必扫净”的原则,对隔离开关的瓷瓶进行清扫。
(2)瓷柱断裂:
①加装补强柱:在隔离开关支柱旁再加一支补强柱,以防止发生一支断裂而造成的单相短路事故。
②采用高强度瓷柱:目前有的厂家生产成型的高强瓷,有相对普通瓷增强50强度及100强度两种,都可供改造普通瓷柱用。根据技术经济比较,认为选择50高强瓷是改造普通瓷柱的最佳方案,因为这种方案的工作量最小、费用最低。
③采用超声波无损探伤仪对瓷柱进行检测,测试不合格的瓷柱应立即更换。
④安装施工单位应加固支持绝缘子上部的引线托架,并保证安装的水平度,同时保证引线托架不倾斜。该支持瓷瓶底部支持槽钢应选用抗弯强度高的槽钢,且安装应水平。
⑤运行时,应尽量减少不必要的倒母线操作,减少对瓷瓶的冲击应力;检修时应尽量采用手动慢动操作。
⑥对瓷绝缘子断裂问题,必须要综合进行治理,首先从源头上抓起,绝缘子制造厂要严格工艺,稳定生产过程,每个绝缘子都应经过认真检验,保证合格品才能出厂。隔离开关制造厂要把好外购件关,加强检验,提高隔离开关整体质量。运行单位宜对同型号隔离开关在手动操作时比较其操作力矩,如出现操作困难,切忌强行进行操作。更好的方法是要开展隔离开关支柱瓷瓶缺陷检测新技术的试点和推广,进一步研究开发瓷瓶缺陷在线监测工作。建议在小修或大修检查时,应适当增加空载机械操作次数,以提高瓷瓶缺陷在停电操作中暴露的概率 5、机构操作失灵。
隔离开关制造厂,在设计制造阶段要进行认真的分析和试验研究,并且负责地做好每一台开关的出厂试验,决不能把缺陷遗留到运行现场。
6、隔离开关机构箱进水以及轴承部位进水
机构箱改用不锈钢材料,对触头系统采用干润滑工艺,对转动部位做到全密封防水,以实现终生免维护。
7、隔离开关引线采用铜铝过渡线夹
结合间隔停电机会或申请全站停电机会,将铜铝过渡线夹全部更换为全铝线夹。
8、不使用采用黄铜轴套的隔离开关
受潮后黄铜轴套发生严重的脱锌腐蚀,氧化锌粉末将滑动配合的间隙挤满,增加运动阻力或根本无法运动;
9、尽量少采用三层复合自润滑轴承的隔离开关
虽然采用三层复合自润滑轴承的隔离开关短期内不会出现锈蚀现象,但由于电镀层的脱落仍有多数开始生锈腐蚀增加了转动部位的运动阻力。
10、对隔离开关生产厂家的建议
户外隔离开关传动系统中的销轴与轴套,不宜采用钢制镀锌销轴配黄铜轴套,推荐采用不锈钢销轴配以不锈钢轴套或不锈钢球形轴节、不锈钢销轴或渗锌钢销轴配以塑料自润滑轴套,这样运行中不需要定期润滑,即可保持活动关节长期灵活和操作平稳可靠。
11、加强隔离开关的巡视
为了预防高压隔离开关在运行中发生故障,防止发生大面积停电事故,各输变电系统应加强日常检查和巡视,主要项目有:
(1)当隔离开关通过较大负荷时应注意检查合闸状态。
(2)隔离开关接触严密无弯曲发热变色等异常现象。
(3)支持绝缘子等应清洁无裂纹损坏。
(4)导线线夹,特别是铜铝接头应严格检查。
(5)在高温负荷下和对接头有怀疑时应进行温度测量。
(6)母线连接处应无松动脱落现象。
(7)开关隔离开关的传动机构应正常。
(8)接地线应良好。
(9)发生事故及天气骤变,按特殊巡视检查。
(10)对新投运的隔离开关,应对隔离开关的导电回路进行重点检查。
四、结语
通过对沙溪口发电分公司部分隔离开关故障原因的分析及了解电力系统其它用户隔离开关的故障情况,对因隔离开关故障而造成其它设备损坏甚至引发大面积停电的现象,作为隔离开关的用户必须加以足够的重视。除督促隔离开关制造厂进行完善化设计和制造外,各用户应加强安装及检修的工艺质量管理,根据设备自身结构进行灵活处理。只有充分了解了高压隔离开关在运行中可能出现的各种故障现象及其故障原因,并熟练掌握了相应的故障发生时的处理措施,才能有针对性地强化制造、安装和检修时的工艺质量管理;对于日常巡视,应及时掌握设备运行状况,发现故障尽快查明原因并排除隐患,保障电网安全可靠运行。
随着科学技术的不断进步,隔离开关制造工艺将不断完善,性能也将不断提高,各用户单位应以安全为基础,对设备进行完善化和更换,保证电力系统的稳定性和安全性。
参考文献:
[1]吕俊霞.隔离开关常见的故障及处理方法[J],电工文摘,2010(01).
[2]史登祥.高压隔离开关的故障处理[J],安全管理网,2008(04).
[3]盛明学、王志清.户外高压隔离开关常见故障的原因分析与处理[J],高压电器,2010(10).
关键词 隔离开关 运行现状 常见故障 原因分析 防范措施
一、运行现状
中电(福建)电力开发有限公司沙溪口发电分公司之110kV、220kV开关站为半高型双层结构型式,是福建省电网的枢纽开关站,共有66把的高压隔离开关。该开关站采用“双母线带旁路母线”的电气主接线方式。
隔离开关新安装投产时,合分闸操作均正常。但因隔离开关处于室外露天,长期受到风吹日晒雨淋,随着运行时间的推移,各传动部件均存在或多或少的锈蚀,变形卡涩,导电杆和触指表面氧化,黑色粉末多,氧化层较厚,接触电阻超标;有的因机构进水,操作时转不动;有的会发生操作时连杆扭弯;还有的在连杆焊接处断裂而操作不动。总之,由于机构卡涩问题引起的各种故障不少。
同时隔离开关受到系统运行方式限制,母线侧及旁母隔离开关停电机会少,隐患不容易发现,也不能按照“同回路开关检修,隔离开关也检修”的大小修周期进行有效的预防性试验、检查和消缺,更进一步导致了隔离开关的年久失修,造成隔离开关健康水平下降快,故障出现几率难以把握。
另很多隔离开关仍是使用铜铝过渡线夹。2012年7月14日,220kV开关站曾因一隔离开关的铜铝过渡线夹操作时发生断裂,从而导致220kV母差动作的事件。虽已结合间隔停电机会更换了部分铜铝线夹,但因母线停电困难而不能对母线侧隔离开关予以更换,存在较大的安全隐患。
二、 隔离开关常见的故障及原因分析
隔离开关运行中常见的故障类型有以下几种:瓷瓶断裂故障、机构问题(电动操作失灵、传动机构故障)、导电回路(接线板及动静触头接触部位)发热、操作不到位等。
(一)拒分和拒合
1、机构及传动系统造成的拒分拒合,传动系统主要存在的问题可归纳如下:
(1)在合闸时柱形(或方形)触头顶住条形触指,使隔离开关不能合闸;另外合闸时柱形触头常会顶住触头块。
(2)在合闸时,两导电杆中心不是在一条线上而是呈“八”字形,使柱形触头与条形触指单边接触。
(3)操作费力,有不平衡、卡滞和严重晃动现象。
(4)操作传动系统部件损坏,如接头脱焊、拐臂断裂,连杆弯曲等。
(5)主隔离开关与接地刀闸之间的机械连锁失灵。
原因分析如下:
(1)由于隔离开关条形触指弹簧锈断或弹性下降,使触头内条形触指的两边排列不整齐,各触指张开角度大小不一样,以致合闸时柱形(或方形)触头被位于靠近触头中心线的条形触指顶住。当采用电动合闸时,将造成被顶住的条形触指顶弯,使隔离开关合闸不到位,同时还使两支持绝缘子受到水平方向的应力。本公司曾发生过因此而造成支持绝缘子断裂的事故。
(2)操作时产生的冲击作用使传动系统的销子变形,轴孔因磨损而扩大,加上拉杆接头固定限拉螺母松动,分合操作限位螺钉机械磨损等问题,造成导电杆合闸不到位或合过头,于是两导电杆便不在同一中心线上而是呈“八”字形。另外由于转动支持绝缘子弯曲或绝缘子与法兰面不垂直,也会出现触头单面接触的情况。
(3)隔离开关的传动系统操作费力和转动不平衡的原因有:①相间和同相的水平传动拉杆与接头未焊接在同一中心线上,或水平传动拉杆弯曲,或相间的传动拉杆三相不在同一中心线上,这样将造成传动时三相运动不同步的别扭现象;②传动系统各转动轴销处及基座内的轴承座由于长年运行,缺乏润滑油润滑;③三相传动系统受到的阻力不相等,以致造成操作时隔离开关转动不平稳及卡滞现象。
(4)支持绝缘子弯曲及法兰面与绝缘子不垂直。
2、电气问题造成的拒分拒合
电气问题造成的拒分拒合原因:三相电源闸刀末合上;控制电源断线;电源保险丝熔断;热继电器动作切断电源;二次元件老化损坏使电气回路异常而拒动;电动机故障等。上述原因均可造成电动机构分合闸时,因电动机不启动,隔离开关而拒动。
电气二次回路串联的控制保护元器件较多,任一元件故障,都会导致隔离开关拒动。
(二)隔离开关分、合闸不到位或三相不同期
原因有:分、合闸定位螺钉调整不当;辅助开关及限位开关行程调整不当;连杆弯曲变形使其长度改变,造成传动不到位等。
(三)隔离开关导电系统过热
原因有:(1)隔离开关合闸时,因其触指弹簧长期处于受压状态而疲劳,加上中间触指内进水,使弹簧严重生锈甚至锈断,造成触指接触压力下降,接触电阻上升,从而引起过热。(2)条形触指与柱形(或方形)触头接触不良。(3)条形触指与柱形(或方形)触头长期处于分闸状态时受到大气污染,表面氧化及脏污物的作用在接触面上形成电阻率较高的覆盖层,使合闸后造成中间触头过热。
(四)瓷柱电气和机械性能不良
1、外绝缘闪络
造成外绝缘闪络的原因,主要是瓷柱的爬电距离和对地绝缘距离不够。
2、瓷柱断裂
绝缘子断裂与电瓷厂产品质量有关,也与隔离开关整体质量有关。绝缘子浇制不均等问题,此外还有水泥胶装的问题。另外质检手段不严也给运行留下隐患,有缺陷和有隐患的绝缘子没有被检测出来,被组装成产品后,对安全运行构成极大的威胁。
除了支持绝缘子外,旋转绝缘子断裂故障也有可能发生,旋转绝缘子操作时主要受扭力作用,瓷瓶断裂事故至今仍不能有效的予以防止。
(五)机构操作失灵
操作失灵首先是机械传动问题,早期使用的机构箱容易进水、凝露和受潮,转动轴承防水性能差,又无法添加润滑油,长期不操作,机构卡涩,轴承锈死,强行操作往往导致部件损坏变形。另外,产品的传动结构设计不合理,操作阻力大也是重要原因。有些产品导电杆合闸限位与电动机配合不当,操作中造成涡轮开裂。有的隔离开关的闸刀机构传动主轴与垂直传动轴连结,采用半圆柱吻合结构,在电动操作时由于半圆柱变形发生相对位移,使合分闸不到位。还有由于接地刀锈蚀,使轴销断裂而无法操作。此外还有辅助开关问题,包括切换不到位或接点接触不良,另有辅助开关损坏等,导致电动操作失灵。 (六)隔离开关机构箱进水以及轴承部位进水
隔离开关机构箱进水以及轴承部位进水现象很普遍。金属零部件的锈蚀问题也十分严重,包括外壳、连杆、轴销、弹簧等。操作机构箱外壳也会严重锈蚀。加之润滑措施不当,导致机械传动失灵,导电接触系统造成接触不良。
(七)隔离开关引线采用铜铝过渡线夹
开关站内隔离开关仍有许多引线采用铜铝过渡线夹,因铜铝的连接工艺限制,造成连接处较为薄弱,从而当该类线夹在操作过程中有可能因别劲而致铜铝连接处断裂。所连导线就有可能误碰其它带电部位,可能造成母线短路而引发母线停电、变电所或发电厂停电等重大事故,还会损坏相邻的电气设备或伤及操作人员,因此存在较大的安全风险。
三、防范措施
1、机构及传动系统造成的拒分拒合。
(1)安装调试时,要求现场施工人员应严格按厂家说明书要求进行安装调试,使隔离开关的柱形(或方形)触头与条形触指配合良好,同相的导电杆在同一中心线上、相间和同相的水平传动拉杆与接头焊接在同一中心线上,操作传动系统各部件传动灵活无卡涩。安装调试过程中,应至少进行五次的隔离开关的现场、远方操作试验。
(2)新投运的隔离开关,要解体检查中间触头及其触头弹簧是否完好、组装是否正确、条形触指的固定是否牢靠等。调试时应注意防止中间触头合闸时单边接触。
(3)运行中若发现隔离开关各部件存在变位卡涩等影响正常操作的缺陷时,要及时处理正常。
(4)隔离开关的供货厂家应保证提供质量可靠的条形触指弹簧,不能随着运行时间的推移,条形触指弹簧锈断或弹性下降。
2、电气问题造成的拒分拒合
(1)当按分合闸按钮隔离开关不启动时,要首先检查操作电源是否完好,熔断器是否熔断,然后检查各相关元件。发现元件损坏时应更换,并查明原因。
(2)二次回路的关键是各个元件的可靠性,所以订货时需要求厂家选择质量可靠的二次元件。
(3)隔离开关分、合闸不到位或三相不同期。
检查定位螺钉和辅助开关等元件,发现异常进行调整,对有变形的连杆,应查明原因及时消除。此外,在操作现场,当出现隔离开关合不到位或三相不同期时,应拉开重合,反复合几次,操作时应符合要求,用力适当。如果还未完全合到位,不能达到三相完全同期,应戴绝缘手套,使用绝缘棒,将隔离开关的三相触头顶到位。同时安排计划停电检修。
3、隔离开关导电系统过热
发现隔离开关的主导流接触部位有发热现象时,应汇报调度,设法减小转移负荷,加强监视,视具体情况不同采取相应措施:
(1)GW4系列隔离开关,是靠隔离开关的触刀与触指接触通过电流。触刀与触指接触是否良好,主要取决于与触指相连的弹簧的弹力如何。造成接触面过热的主要原因:其一是受室外环境的影响,接触面氧化;其二,由于负荷性质和原因,不能停电保养使维护周期过长(一般两年至三年);其三,负荷电流较大,加之事故情况下,大电流的冲击造成接触面间发热打火,这又造成弹簧退火,弹力减少,接触面间电阻增大进一步严重发热,形成恶性循环,最后必将导致触指烧坏。
针对此种情况,可采取加装分流带的处理方法,即在每个触指和触指座相应的地方,各钻一个6mm螺孔,然后用螺丝将叠起的铜质软连接片固定在触指与触指座之间,这样就起到了分流作用,从而减少了触指与触指座之间的电流。这种分流方法特别适用于承受大负荷电流而又长期带电运行的隔离开关。它简单易行、运行可靠、维护周期长、经济效益可观,具有很强的实用性和可操作性。
(2)进行温度检测,根据发热温度及发展速度决定是否需要向调度申请改变运行方式或减少负荷。
(3)改变运行的方式。
(4)检修:隔离开关检修一般要更换静触头弹簧夹和烧伤的触指,清除动静触头氧化层,清洗动静触头,涂导电胶,紧固螺栓,彻底的办法是更换静触头。
(5)检修后隔离开关导电回路电阻测量是必须的。动静触头接触面的电阻是发热的主要原因,导电回路电阻测量也是检验检修质量的手段,合格与否作为检修设备投运的条件。
(6)加强维护和坚持红外检测是减少和发现导电回路发热故障的有效手段,沙溪口发电分公司每月坚持进行一次红外热成像检测工作。
4、瓷柱电气和机械性能不良
(1)外绝缘闪络:
①厂家主要是开发新型瓷柱,以增加爬电距离和瓷柱高度、提高整体绝缘水平。
②用户在订货时要根据所在地区的污秽等级情况,提高一个污秽等级来确定隔离开关的爬电距离。
③用户要坚持“逢停必扫,扫必扫净”的原则,对隔离开关的瓷瓶进行清扫。
(2)瓷柱断裂:
①加装补强柱:在隔离开关支柱旁再加一支补强柱,以防止发生一支断裂而造成的单相短路事故。
②采用高强度瓷柱:目前有的厂家生产成型的高强瓷,有相对普通瓷增强50强度及100强度两种,都可供改造普通瓷柱用。根据技术经济比较,认为选择50高强瓷是改造普通瓷柱的最佳方案,因为这种方案的工作量最小、费用最低。
③采用超声波无损探伤仪对瓷柱进行检测,测试不合格的瓷柱应立即更换。
④安装施工单位应加固支持绝缘子上部的引线托架,并保证安装的水平度,同时保证引线托架不倾斜。该支持瓷瓶底部支持槽钢应选用抗弯强度高的槽钢,且安装应水平。
⑤运行时,应尽量减少不必要的倒母线操作,减少对瓷瓶的冲击应力;检修时应尽量采用手动慢动操作。
⑥对瓷绝缘子断裂问题,必须要综合进行治理,首先从源头上抓起,绝缘子制造厂要严格工艺,稳定生产过程,每个绝缘子都应经过认真检验,保证合格品才能出厂。隔离开关制造厂要把好外购件关,加强检验,提高隔离开关整体质量。运行单位宜对同型号隔离开关在手动操作时比较其操作力矩,如出现操作困难,切忌强行进行操作。更好的方法是要开展隔离开关支柱瓷瓶缺陷检测新技术的试点和推广,进一步研究开发瓷瓶缺陷在线监测工作。建议在小修或大修检查时,应适当增加空载机械操作次数,以提高瓷瓶缺陷在停电操作中暴露的概率 5、机构操作失灵。
隔离开关制造厂,在设计制造阶段要进行认真的分析和试验研究,并且负责地做好每一台开关的出厂试验,决不能把缺陷遗留到运行现场。
6、隔离开关机构箱进水以及轴承部位进水
机构箱改用不锈钢材料,对触头系统采用干润滑工艺,对转动部位做到全密封防水,以实现终生免维护。
7、隔离开关引线采用铜铝过渡线夹
结合间隔停电机会或申请全站停电机会,将铜铝过渡线夹全部更换为全铝线夹。
8、不使用采用黄铜轴套的隔离开关
受潮后黄铜轴套发生严重的脱锌腐蚀,氧化锌粉末将滑动配合的间隙挤满,增加运动阻力或根本无法运动;
9、尽量少采用三层复合自润滑轴承的隔离开关
虽然采用三层复合自润滑轴承的隔离开关短期内不会出现锈蚀现象,但由于电镀层的脱落仍有多数开始生锈腐蚀增加了转动部位的运动阻力。
10、对隔离开关生产厂家的建议
户外隔离开关传动系统中的销轴与轴套,不宜采用钢制镀锌销轴配黄铜轴套,推荐采用不锈钢销轴配以不锈钢轴套或不锈钢球形轴节、不锈钢销轴或渗锌钢销轴配以塑料自润滑轴套,这样运行中不需要定期润滑,即可保持活动关节长期灵活和操作平稳可靠。
11、加强隔离开关的巡视
为了预防高压隔离开关在运行中发生故障,防止发生大面积停电事故,各输变电系统应加强日常检查和巡视,主要项目有:
(1)当隔离开关通过较大负荷时应注意检查合闸状态。
(2)隔离开关接触严密无弯曲发热变色等异常现象。
(3)支持绝缘子等应清洁无裂纹损坏。
(4)导线线夹,特别是铜铝接头应严格检查。
(5)在高温负荷下和对接头有怀疑时应进行温度测量。
(6)母线连接处应无松动脱落现象。
(7)开关隔离开关的传动机构应正常。
(8)接地线应良好。
(9)发生事故及天气骤变,按特殊巡视检查。
(10)对新投运的隔离开关,应对隔离开关的导电回路进行重点检查。
四、结语
通过对沙溪口发电分公司部分隔离开关故障原因的分析及了解电力系统其它用户隔离开关的故障情况,对因隔离开关故障而造成其它设备损坏甚至引发大面积停电的现象,作为隔离开关的用户必须加以足够的重视。除督促隔离开关制造厂进行完善化设计和制造外,各用户应加强安装及检修的工艺质量管理,根据设备自身结构进行灵活处理。只有充分了解了高压隔离开关在运行中可能出现的各种故障现象及其故障原因,并熟练掌握了相应的故障发生时的处理措施,才能有针对性地强化制造、安装和检修时的工艺质量管理;对于日常巡视,应及时掌握设备运行状况,发现故障尽快查明原因并排除隐患,保障电网安全可靠运行。
随着科学技术的不断进步,隔离开关制造工艺将不断完善,性能也将不断提高,各用户单位应以安全为基础,对设备进行完善化和更换,保证电力系统的稳定性和安全性。
参考文献:
[1]吕俊霞.隔离开关常见的故障及处理方法[J],电工文摘,2010(01).
[2]史登祥.高压隔离开关的故障处理[J],安全管理网,2008(04).
[3]盛明学、王志清.户外高压隔离开关常见故障的原因分析与处理[J],高压电器,2010(10).