張 鑫,唐振威,崔 悅,丁寶帥,玄軻宇
(1.國網(wǎng)營口供電公司,遼寧 營口 115000;2.國網(wǎng)沈陽供電公司, 沈陽 110000)
SF6高壓斷路器狀態(tài)評價與狀態(tài)檢修方法研究
張鑫1,唐振威1,崔悅1,丁寶帥1,玄軻宇2
(1.國網(wǎng)營口供電公司,遼寧 營口 115000;2.國網(wǎng)沈陽供電公司, 沈陽 110000)
摘要:本文介紹SF6高壓斷路器狀態(tài)評價基本原則,評價方法及狀態(tài)檢修的分類和內(nèi)容,通過實例分析運行中SF6高壓斷路器故障的評價與檢修過程策略,驗證了SF6高壓斷路器狀態(tài)評價及狀態(tài)檢修方法的可行性。
關(guān)鍵詞:斷路器;SF6高壓斷路器;狀態(tài)評價;狀態(tài)檢修
SF6高壓斷路器以SF6氣體為絕緣和滅弧介質(zhì),SF6氣體含水量低、絕緣水平高、密封性能好。采用自能滅弧式結(jié)構(gòu),電氣使用壽命長。自我保護和監(jiān)視系統(tǒng)完備、操動功率小、緩沖平穩(wěn)。適用范圍廣,能滿足各種使用要求,可用于-55°C~+55°C地區(qū)。
SF6高壓斷路器投運后,經(jīng)過一段時間運行其性能(包括電氣性能,機械特性和絕緣性能等)會有些變化,零部件是否有影響其性能的變形和磨損,密封圈的老化并導(dǎo)致的本體漏氣或微水量增加等問題。因此,定期對運行SF6高壓斷路器進行巡視檢查和檢修試驗,以保證設(shè)備良好運行。
傳統(tǒng)的SF6高壓斷路器檢修試驗分為大修和小修,DL/T596-1996《電力設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》對斷路器的預(yù)防性周期和內(nèi)容作了明確規(guī)定。但隨著變電站增容和改造,SF6高壓斷路器數(shù)量不斷增多,導(dǎo)致工作量大大增加。結(jié)合國內(nèi)電力行業(yè)發(fā)展的需要,國網(wǎng)公司在2008年首次發(fā)布了《國家電網(wǎng)公司設(shè)備狀態(tài)檢修規(guī)章制度和技術(shù)標準匯編》(簡稱“匯編”)并開始運用。
狀態(tài)評價是依據(jù)設(shè)備運行狀態(tài)信息、進行科學(xué)的綜合分析,確定設(shè)備健康狀況,為設(shè)備狀態(tài)檢修提供依據(jù)。設(shè)備狀態(tài)評價的結(jié)果是動態(tài)調(diào)整的。
1.1狀態(tài)劃分
將SF6高壓斷路器的狀態(tài)分為正常、注意、異常、嚴重四類。正常狀態(tài)是指SF6高壓斷路器的各個影響因素處于穩(wěn)定良好的范圍,設(shè)備正常運行;注意狀態(tài)是指SF6高壓斷路器的影響因素接近標準限值,或部分權(quán)重較小的因素超過標準限值,設(shè)備依然繼續(xù)運行,但需加強監(jiān)測力度;異常狀態(tài)是指SF6高壓斷路器的某權(quán)重影響因素接近或略微超過標準限值,應(yīng)適時安排停電檢修。嚴重狀態(tài)是指SF6高壓斷路器的某權(quán)重較大的影響因素嚴重超過標準限值,需盡快安排停電檢修。
1.2狀態(tài)量的獲取
SF6高壓斷路器的狀態(tài)量可通過巡檢及例行試驗和診斷性試驗等途徑獲得。如:出廠試驗數(shù)據(jù)、上次停電預(yù)試的數(shù)據(jù)、運行中巡視、帶電檢測、家族性的缺陷信息。
1.3評價方法
巡檢是為掌握設(shè)備狀況,及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷與異?,F(xiàn)象的有效方法。目的就是要在缺陷隱患還沒擴大或沒造成事故之前及早排除它。分為日常巡檢和雨、雪、霧及夜晚等惡劣氣候下進行的特殊巡檢。內(nèi)容包括:設(shè)備外觀有無異常、氣體壓力值在規(guī)定范圍內(nèi)、本體各部件有無位移、瓷件有無斷裂、SF6氣體密度值檢查及各引線連接點進行紅外測溫檢測。
例行試驗是為獲取設(shè)備狀態(tài)量,評價設(shè)備狀態(tài),定期進行的各種預(yù)防性試驗。SF6高壓斷路器的例行試驗項目主要有:主回路電阻測量、SF6氣體濕度檢測、紅外熱像檢測。
診斷性試驗是在巡檢和例行試驗中發(fā)現(xiàn)設(shè)備狀態(tài)不良或設(shè)備經(jīng)受了不良工況等情況,為進一步評價設(shè)備狀態(tài)進行的試驗。SF6高壓斷路器的診斷性試驗項目有:交流耐壓試驗、SF6氣體成分分析、氣體密封試驗等。
2.1狀態(tài)檢修實施原則
狀態(tài)檢修是以狀態(tài)評價為基礎(chǔ)的。經(jīng)巡檢、檢測和在線監(jiān)測等技術(shù)手段發(fā)現(xiàn)的異常狀態(tài)(隱患),應(yīng)按著“應(yīng)修必修,修必修好”的檢修原則,制定新、老舊設(shè)備的狀態(tài)檢修計劃和內(nèi)容。
2.2狀態(tài)檢修分類
將SF6高壓斷路器檢修工作,按工作性質(zhì)內(nèi)容及工作涉及范圍分為:A、B、C、D四類檢修。其中,A、B、C類屬于停電檢修,D類屬于不停電檢修。
A類檢修是指SF6高壓斷路器的整體大修,即機構(gòu)和本體同時解體大修或返廠的大修。B類檢修是指SF6高壓斷路器部件大修,可以為機構(gòu)或本體或其他任一部件的解體大修。C類檢修是對SF6高壓斷路器常規(guī)性清掃檢查、維護和預(yù)防性試驗。D類檢修是對SF6高壓斷路器在不停電狀態(tài)下進行的帶電檢測和專業(yè)巡檢工作。
2.3狀態(tài)檢修項目
SF6高壓斷路器A類檢修項目:現(xiàn)場解體檢修和返廠解體檢修(包括B類檢修的全部項目)。
SF6高壓斷路器B類檢修項目:支持瓷柱、滅弧室、導(dǎo)電部分、吸附劑、SF6氣體回收處理、密封件等本體部件的更換和處理;操動機構(gòu)的傳動、控制、儲能、液壓油處理和更換項目。
SF6高壓斷路器C類檢修項目:檢查高壓引線及端子板、檢查瓷套外表、檢查液壓系統(tǒng)、檢查機構(gòu)箱及輔助控制回路的清掃檢查;常規(guī)預(yù)防性試驗項目。
SF6高壓斷路器D類檢修項目:檢修試驗人員專業(yè)巡視;帶電檢測項目。
2.4狀態(tài)檢修策略
根據(jù)最近一次設(shè)備狀態(tài)評價結(jié)果,參考影響設(shè)備風(fēng)險因素和廠家的要求,計劃下一次停電檢修時間和類別。在安排檢修計劃時,應(yīng)協(xié)調(diào)相關(guān)設(shè)備檢修周期,盡量統(tǒng)一安排,避免重復(fù)停電。檢修計劃應(yīng)每年至少修訂一次。
被評價為正常狀態(tài)的SF6高壓斷路器,執(zhí)行C類檢修,可按照正常周期或延長1年并結(jié)合例行試驗安排;被評價為注意狀態(tài)和異常狀態(tài)的SF6高壓斷路器,執(zhí)行C類檢修,并根據(jù)實際情況及時加強一次D類檢修;被評為嚴重狀態(tài)的SF6高壓斷路器,盡快安排檢修。在各狀態(tài)檢修之前可根據(jù)實際情況加強一次D類檢修。
SF6高壓斷路器在生產(chǎn)安裝過程中吸附劑帶入水分、零部件帶入水分、充氣過程中、密封件出不嚴和外部水分滲透等原因,久而久之微水超標使SF6氣體絕緣下降,最終造成延面閃絡(luò)放電,嚴重危機設(shè)備運行。
某檢修公司修試人員在對SF6高壓斷路器進行濕度(微水)例行試驗過程中發(fā)現(xiàn)一臺LW34-35型SF6高壓斷路器微水值超標,達1500ul/l,為排除儀器和環(huán)境因素的原因,經(jīng)多次更換試驗儀器反復(fù)測試并與新氣SF6進行比對,證明確實為斷路器微水值超標。巡檢人員立即向生產(chǎn)技術(shù)部門報告,協(xié)調(diào)相關(guān)專業(yè)將該斷路器退出運行狀態(tài),執(zhí)行B類檢修。更換了吸附劑和密封圈,并對斷路器進行了抽真空處理,沖灌新的SF6氣體,處理后的斷路器的水分為300ul/l,正常后投入運行。
SF6高壓斷路器狀態(tài)檢修是以狀態(tài)評價為基礎(chǔ),與傳統(tǒng)的SF6高壓斷路器定期檢修相比,狀態(tài)檢修針對性和有效性更強,增加了設(shè)備的使用壽命,解決了檢修不足或檢修過剩的問題,節(jié)約檢修費用和資源,并提高了設(shè)備的可靠性。根據(jù)SF6高壓斷路器的評價結(jié)果,制定檢修策略。并通過帶電監(jiān)測手段可及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備在運行中的缺陷。因此,企業(yè)干部員工要強化狀態(tài)檢修的認識程度和執(zhí)行力度,加強管理規(guī)程和技術(shù)細則等制定的深度。
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作者簡介:張鑫(1982-),男,遼寧營口人,工程師、技師;從事高電壓與絕緣技術(shù)工作