孫俊玲 李學(xué)禮
(1.內(nèi)蒙古電力責(zé)任有限公司巴彥淖爾市電業(yè)局變電管理處,內(nèi)蒙古 巴彥淖爾015000;
2.內(nèi)蒙古電力責(zé)任有限公司巴彥淖爾市電業(yè)局臨河供電分局,內(nèi)蒙古 巴彥淖爾015000)
在電力系統(tǒng)中,高壓斷路器對系統(tǒng)運(yùn)行的靈活性和穩(wěn)定性有著很大的影響,在故障處理的過程中高壓斷路器也起著重要的作用。所以,對于運(yùn)行人員來說,了解和掌握高壓斷路器的相關(guān)知識是很有必要的。
在電力系統(tǒng)中有許多既重要又復(fù)雜的設(shè)備,高壓斷路器便是其中之一。它具有一個很重要的特性——滅弧特性,在電力系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí),它能控制高壓線路的負(fù)荷電流和空載電流;它又能與繼電保護(hù)相互協(xié)作,在系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),快速切斷電流,保護(hù)電氣設(shè)備,為系統(tǒng)的可靠運(yùn)行提供保證。
(1)控制作用。在電力系統(tǒng)需要控制時(shí),接入或退出其中幾臺或所有的電力設(shè)備,也可以接入或切斷其中的某些線路。
(2)保護(hù)作用。當(dāng)電力系統(tǒng)中某些設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí),通過信號間的相互作用,由自動保護(hù)裝置發(fā)出指令作用于斷路器,快速隔離故障部分,保護(hù)系統(tǒng)中的元器件不受損壞,使正常的部分能夠繼續(xù)安全運(yùn)行。
(3)安全隔離作用。在設(shè)備檢修時(shí),很難做到將整個系統(tǒng)斷電,這時(shí)斷開需檢修部分的斷路器和隔離開關(guān),即可保證檢修人員的安全。
高壓斷路器主要由通斷元件、絕緣支撐元件、傳動元件、操動機(jī)構(gòu)和基座組成(圖1)。其主要部分是通斷元件,它通過接入或切斷電力線路實(shí)現(xiàn)隔離電源的功能。絕緣支撐元件保證對地絕緣,承受斷路器上的作用力。傳動元件用來完成操作命令的傳遞。操動機(jī)構(gòu)為通斷元件完成操作提供動力。而基座則將斷路器的各個部分整合到一起。因高壓斷路器的種類不同,這些基本組成部分的結(jié)構(gòu)也是有差別的。
圖1 高壓斷路器的基本構(gòu)成
根據(jù)安裝地點(diǎn)的不同,高壓斷路器分為室內(nèi)斷路器和室外斷路器。根據(jù)操作性質(zhì),又可分為手動機(jī)構(gòu)斷路器、氣動機(jī)構(gòu)斷路器、電動機(jī)構(gòu)斷路器、液壓機(jī)構(gòu)斷路器和彈簧儲能機(jī)構(gòu)斷路器。而高壓斷路器最主要的是按滅弧特性進(jìn)行分類,有利用變壓器油作為滅弧介質(zhì)的油斷路器,有采用SF6這種惰性氣體作為滅弧介質(zhì)的SF6斷路器,有利用真空的高絕緣性來滅弧的真空斷路器,有利用壓縮空氣的高速流動來滅弧的空氣斷路器,有利用固體產(chǎn)氣物質(zhì)在電弧高溫作用下產(chǎn)生的氣體來滅弧的固體產(chǎn)氣斷路器,還有利用自身流過的大電流產(chǎn)生的電磁力來滅弧的磁吹斷路器。
(1)斷路器在閉合時(shí)應(yīng)為良好的導(dǎo)體,導(dǎo)電性能良好;
(2)在斷開時(shí),絕緣性能良好,不僅能長期承受工作電壓,還能承受過電壓;
(3)在設(shè)備短路時(shí)斷路器要有足夠的跳閘能力,并且跳閘時(shí)間要短,滅弧速度要快,斷路器的觸頭不能出現(xiàn)熔焊現(xiàn)象;
(4)電力系統(tǒng)在合閘時(shí)出現(xiàn)臨時(shí)故障后,斷路器要能快速重合閘;
(5)斷路器的質(zhì)量也要過關(guān),能保證長期穩(wěn)定工作,具有一定的使用壽命;
(6)高壓斷路器還應(yīng)該具有結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便、操作和檢修容易等特點(diǎn)。
高壓斷路器的技術(shù)參數(shù)是表征其工作性能最基本的標(biāo)準(zhǔn),下面以ZW32-40.5高壓真空斷路器為例來介紹。它是一款采用獨(dú)特設(shè)計(jì)的一體化固封極柱式戶外高壓真空斷路器,主要應(yīng)用于中壓架空線電網(wǎng),作分、合負(fù)荷電流、過載電流、短路電流之用,其操作機(jī)構(gòu)可靠性較高。ZW32-40.5高壓真空斷路器的具體參數(shù)如表1所示。
表1 ZW32-40.5高壓真空斷路器的主要技術(shù)參數(shù)
高壓斷路器能夠有效保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn),在系統(tǒng)出現(xiàn)異常情況或發(fā)生故障時(shí),快速切除故障設(shè)備,將出現(xiàn)問題的部分從整個系統(tǒng)中隔離出來,使正常的部分繼續(xù)安全運(yùn)行,以防止設(shè)備損壞,降低連帶故障的發(fā)生幾率,避免大面積停電事故的發(fā)生。
高壓斷路器在電力系統(tǒng)中的穩(wěn)定運(yùn)行對整個系統(tǒng)是非常重要的。隨著電力事業(yè)的發(fā)展,電已經(jīng)成為人們生產(chǎn)生活中不可或缺的一部分。突發(fā)的停電事故會嚴(yán)重影響我們的生活,給國民經(jīng)濟(jì)造成損失。隨著我們對電力需求的日益增加,電力供應(yīng)的不足已經(jīng)顯現(xiàn)出來,很多地方都出現(xiàn)了供電危機(jī),有的采用限電、停電等措施來應(yīng)對這些危機(jī)。防止這些危機(jī)的發(fā)生,能為保障人們的正常生活秩序和經(jīng)濟(jì)秩序提供幫助,從而在一定程度上維護(hù)社會穩(wěn)定,保證人們生命財(cái)產(chǎn)的安全。因此,加強(qiáng)對電力系統(tǒng)的運(yùn)行維護(hù)就顯得尤為重要,而對高壓斷路器的運(yùn)行維護(hù)便是其中最為重要的一個環(huán)節(jié)。
隨著高壓斷路器在電力系統(tǒng)中應(yīng)用得越來越多,其發(fā)生事故的概率也就越來越大,了解高壓斷路器的常發(fā)事故對電力系統(tǒng)的運(yùn)行與維護(hù)大有裨益。據(jù)統(tǒng)計(jì),斷路器運(yùn)行過程中經(jīng)常出現(xiàn)的事故大體可分為絕緣事故、拒動/誤動事故、開斷/關(guān)合事故、截流事故、真空斷路器事故、SF6高壓斷路器事故、隔離開關(guān)事故和外力事故等,其中以絕緣事故和拒動事故尤為突出,所以掌握這幾種事故發(fā)生的原因在高壓斷路器的運(yùn)行維護(hù)中很有必要。
新裝斷路器必須按照《電氣裝置安裝工程及施工驗(yàn)收規(guī)范》及有關(guān)規(guī)定執(zhí)行驗(yàn)收,大修后的斷路器要按大修報(bào)告執(zhí)行驗(yàn)收,最后確認(rèn)各方面都合格后才能施加運(yùn)行電壓。在運(yùn)行過程中要做好巡視檢查工作,首先斷路器絕緣部分應(yīng)完好、無放電現(xiàn)象;其次對應(yīng)相應(yīng)的技術(shù)參數(shù)表,觀察參數(shù)是否在規(guī)定的范圍內(nèi),并做好記錄,確保分、合閘位置指示器正確,分合到位,整體緊固件無松動、脫落現(xiàn)象,整體外殼和操動機(jī)構(gòu)完整、無銹蝕及破損變形等;最后檢查斷路器接地是否良好等,防患于未然。
首先斷路器上的灰塵會造成爬電和閃絡(luò)現(xiàn)象,要做好斷路器不帶電部分的定期清掃工作,配合其他設(shè)備停電機(jī)會進(jìn)行傳動部分的檢查,及時(shí)發(fā)現(xiàn)缺陷并處理。其次按照設(shè)備使用說明書對機(jī)構(gòu)添加潤滑油,油斷路器應(yīng)根據(jù)需要補(bǔ)充或排出滅弧油,空氣斷路器儲氣罐及工作母管應(yīng)定期排污,空氣壓縮機(jī)應(yīng)定期換油及添油,要定期檢查合閘熔絲是否正常,核對容量是否正確。最后,對每次的維護(hù)做好記錄,為后期的維護(hù)工作提供便利。
總之,每位運(yùn)行維護(hù)人員應(yīng)該善于總結(jié),對斷路器出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析,給出相應(yīng)的對策,從現(xiàn)場不斷學(xué)習(xí)積累經(jīng)驗(yàn),從而避免類似情況的再次發(fā)生。在每次的總結(jié)報(bào)告會中,要針對發(fā)生的故障提出預(yù)案,提高大家的故障處理能力。
高壓斷路器的正常工作能為電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行提供保障,其重要性不言而喻。對高壓斷路器進(jìn)行運(yùn)行和維護(hù),可以避免一些停電事故的發(fā)生,減少不必要的檢修,減輕工作人員日常維護(hù)的工作量。
[1]朱鳴海.提高高壓斷路器可靠性的措施[J].高壓電器,1998(5)
[2]紀(jì)謙銘.高壓斷路器設(shè)備常見事故及原因分析[A].河北省2010年煉鋼—連鑄—軋鋼生產(chǎn)技術(shù)與學(xué)術(shù)交流會論文集(下)[C],2010