姜軍
摘要:在電力系統(tǒng)中刀閘是輸變電系統(tǒng)中的一個重要元件,其運行質(zhì)量和電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定有密切關系。在運行過程中,刀閘主要存在拒分合故障、控制回路故障、發(fā)熱故障和銹蝕故障等。因為一般的刀閘發(fā)熱部位觸頭連接處都沒有裝設專門的溫度檢測裝置,運行人員往往較難發(fā)現(xiàn)其缺陷,如果一個刀閘長期運行在過熱狀態(tài)下將會嚴重損害其絕緣和使用壽命,因此研究和正確處理刀閘發(fā)熱故障有著重要的意義。
關鍵詞:刀閘發(fā)熱;原因;處理辦法
一、刀閘發(fā)熱及其危害
在變電站日常檢修過程中,對設備進行紅外熱成像測溫時發(fā)現(xiàn)會發(fā)現(xiàn)刀閘發(fā)熱現(xiàn)象,發(fā)熱嚴重部位的顏色異于正常情況,銅導體長期嚴重發(fā)熱時顏色發(fā)暗,鋁導體發(fā)白。但在一般情況下發(fā)熱都達不到變色的程度或變色部位無法觀察到,這就要借助儀器來判斷。
刀閘在變電站中的位置和作用,以及發(fā)熱部位和發(fā)熱程度的不同,其表現(xiàn)出來的危害也不同。
(一)如果是線路側刀閘發(fā)熱,則需要將該發(fā)熱線路停電進行處理;如果是線路母線側刀閘或母聯(lián)刀閘的母線側接頭發(fā)熱,則需要對整條母線停電處理;如果是主變側刀閘發(fā)熱,則需要停掉該主變,在迎峰度夏負荷高峰期,整個變電站單臺主變運行,一般情況下都需要對部分出線進行拉閘限電,影響正常的負荷供給和整個系統(tǒng)的潮流分布。
(二)刀閘長期高溫運行時,很容易使金屬材料退火軟化,使其絕緣程度降低,機械強度下降,影響其正常的使用壽命。嚴重時容易造成短路,引發(fā)突然停電事故。
二、刀閘發(fā)熱問題的原因
刀閘發(fā)熱可能存在以下原因:
(一)設計結構或容量不合理。如JYN2-10-31D型手車開關隔離插頭采用點接觸結構,接觸面較??;安裝工藝不達標,刀閘動靜觸頭長期分合不到位;某些刀閘設計容量偏小,長期運行在額定負荷或過負荷狀態(tài)下,電流過大,其各部分溫升超過了規(guī)定的溫升標準。
(二)刀閘接線端與動靜觸頭在大氣中長期裸露運行,受環(huán)境侵蝕,接觸面氧化使導體表面電阻增加;或者是在刀閘拉合過程中由于電弧放電高溫使觸頭連接處接觸面氧化。
(三)在刀閘分合閘過程中受機械閉合力沖擊,因機械磨損造成觸頭變形與脫落等;或者刀閘與導線連接處長期受風力擺動,造成連接處螺絲松動,使接觸電阻增大。
(四)環(huán)境溫度過高。導體在不同溫度下的載流能力是不同的,如60mm×10mm鋁母線的最大允許持續(xù)電流為:25℃時1100A,40℃時935A。溫度升高,導體自身的電阻增大,電阻增大將導致導體產(chǎn)生的熱量增加,又反過來促使導體自身的電阻增大,如此惡性循環(huán),雖然電流強度未達到額定值,溫升也可能超過標準。
(五)初次安裝調(diào)整或者進行檢修工作時,由于安裝人員和檢修工作人員的技術水平有限、責任心不強,安裝、檢修工藝不符合要求。接頭接觸面處理不當,有毛刺、不光滑平整;導電體彎曲或扭轉(zhuǎn)角度不到位;固定螺絲緊固力不均衡;導電膏涂抹不均勻或過多,甚至使用不合格導電膏。
(六)安裝前部件存放的環(huán)境條件不符合要求。在施工現(xiàn)場,由于客觀原因致使存放條件不符合規(guī)定,加上工期的延誤,設備部件長期安放在露天場所,如果遇上雨霧天氣,部件在未安裝前導電部位和緊固部位易受潮形成氧化層,若安裝前沒有檢查處理,將留下發(fā)熱隱患。
三、刀閘發(fā)熱的處理
如果檢修人員到達現(xiàn)場時設備已經(jīng)處于檢修狀態(tài)的話,可以根據(jù)運行人員上報的缺陷表單中的描述來判斷發(fā)熱點,這就要求運行人員在填報缺陷時對發(fā)熱部位的敘述要具體準確,如果有條件的話,應該附帶測溫圖片。而對運行中的刀閘采用紅外儀器測溫,這種辦法能較準確找出運行中設備的過熱點,其處理步驟為:
(一)由變電站運行人員用紅外測溫儀測量過熱點的溫度,并判斷其發(fā)熱程度,然后匯報調(diào)度,根據(jù)站內(nèi)設備一次接線方式,將相應線路、主變或母線轉(zhuǎn)至檢修狀態(tài),等待檢修人員處理。
(二)檢修人員經(jīng)判斷,如果是動觸頭發(fā)熱,將動觸頭分解,清除其表面氧化物及燒痕,檢查觸指彈簧有無退火變形現(xiàn)象,檢查觸指與內(nèi)部接觸面是否有氧化物及燒痕,更換嚴重燒傷的觸指和彈簧,更換老化的彈簧墊和螺栓;如果是靜觸頭發(fā)熱,將靜觸頭拆分,檢查靜觸頭內(nèi)表面與導電桿接觸部位是否有放電痕跡和氧化物,檢查彈簧墊是否退火老化,檢查固定螺母是否松動;清除氧化物,磨平燒痕,最后按工藝標準要求順序復裝。
(三)對引線線夾與接線柱的過熱處理,應解體接線柱與鋁帽內(nèi)的轉(zhuǎn)動連接部分,檢查軟連接的接觸表面是否有燒傷痕跡和氧化物,固定螺絲是否松動、滑絲,彈簧墊圈是否老化斷裂,然后進行表面處理和更換部件,最后按工藝標準要求順序復裝。
徹底解決變電站刀閘發(fā)熱故障,最佳方法是對其進行完善化改造、更新。但在條件不具備的情況下應從檢修管理和運行維護層面發(fā)揮各個層面技術人員的主觀能動性,通過檢修周期管理、檢修工藝管理、運行維護管理、運行操作關鍵點控制,日常巡視等手段,結合安全體系建設中的相關內(nèi)容,保證老舊設備的平穩(wěn)、可靠運行。(作者單位:遼寧省檢修公司錦州分部檢修二班)
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