喻景力
(都勻供電局,貴州 都勻558000)
隨著社會發(fā)展和我國經(jīng)濟的總體進步,我國電力系統(tǒng)也在快速發(fā)展。目前,我國電網(wǎng)的整體水平和運營能力較之過去已經(jīng)有了翻天覆地的變化,但在實際工作中依然存在很多問題,尤其是電力系統(tǒng)中常見一次設(shè)備的問題,由于其長期存在,已經(jīng)嚴重影響到正常的電網(wǎng)運行,甚至由于設(shè)備故障已經(jīng)導(dǎo)致了不少安全事故和經(jīng)濟損失。因此,需要對這些問題給予足夠的重視,并有針對性地進行分析,從而找到對策。
電力一次設(shè)備主要是指電力系統(tǒng)中能夠直接生產(chǎn)、輸送和分配電能的高壓電氣設(shè)備,通常包括變壓器、發(fā)電機、輸電線路和斷路器、隔離開關(guān)、互感器等。在實際應(yīng)用中,通過對這些設(shè)備進行連接從而形成的完整回路,就叫電氣一次回路,該回路是電力生產(chǎn)、運輸及電能分配的主通道。
不同的電力一次設(shè)備具有不同的功能,首先是對初始能量和電能之間的轉(zhuǎn)換,其次是對電路的開關(guān)起到接通和斷開的作用,再次就是通過閉鎖功能對整個電氣系統(tǒng)中的接地裝置和電氣設(shè)備起到保護作用。在變電站中,一次設(shè)備在運行過程中最為核心的工作內(nèi)容就是保證電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行。在實際工作中,一旦發(fā)現(xiàn)疑似故障,就必須要盡快將其找出,進行風(fēng)險評估,并加以解決,不然會帶來嚴重的安全隱患。及時分析和解決一次設(shè)備故障能將危險性降至最低,還能保證設(shè)備運行成本有效降低,并最終保證電力系統(tǒng)安全、平穩(wěn)運行。
在電力系統(tǒng)所有的開關(guān)設(shè)備中,斷路器的作用是最重要的,一旦斷路器出現(xiàn)故障,對于整個電力系統(tǒng)有非常大的影響。在電力設(shè)備正常運行中,有很多因素會導(dǎo)致斷路器出現(xiàn)設(shè)備問題,斷路器常見故障主要包括以下幾種:
2.1.1 斷路器拒分合故障
常見故障有:電動分合閘拒分合,分合閘線圈不動作;電動合閘拒合,合閘電磁鐵鐵芯動作無力,手動合閘成功;手動與電動均不能合閘;低電壓動作不可靠;機構(gòu)電動不儲能,手動可以儲能;電動、手動均不儲能;能量傳動介質(zhì)壓力不足。以上這些故障表象可以總結(jié)為控制回路故障、儲能回路故障和機械故障,它們占斷路器故障的絕大部分。若斷路器出現(xiàn)拒分合故障,將對電網(wǎng)停送電產(chǎn)生障礙,嚴重者將不能迅速切斷電網(wǎng)故障,造成故障及停電范圍擴大,帶來嚴重的損失。
2.1.2 斷路器本體故障
斷路器本體故障相對操動機構(gòu)故障要少,但是一旦發(fā)生將會有嚴重后果。常見故障有:回路電阻過大,產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象,損壞斷路器導(dǎo)電部分,甚至有爆炸危險;SF6泄漏,現(xiàn)在110kV電壓等級以上斷路器大多使用SF6作為滅弧介質(zhì),一旦泄漏會導(dǎo)致滅弧能力不足,電弧過大損壞設(shè)備,在場人員也可能SF6氣體中毒。
2.2.1 機械傳動故障
高壓隔離開關(guān)最容易出現(xiàn)的問題之一就是機械傳動故障。造成這種問題的主要原因是設(shè)備質(zhì)量不可靠,傳動部分變形、斷裂、卡澀,從而對隔離開關(guān)造成較大的影響。此外,出現(xiàn)拒分合故障的原因還有就是操作人員在維護時沒有第一時間發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)的生銹部位,處理不及時,進而影響隔離開關(guān)的正常使用。
2.2.2 回路故障
隔離開關(guān)電動機構(gòu)廣泛運用在電網(wǎng)中,電動機構(gòu)故障也是隔離開關(guān)的主要故障之一。控制回路故障主要是因為控制回路元件損壞引發(fā)的。此外,運行中發(fā)生的振動或在檢修過程中誤碰控制回路二次線導(dǎo)致隔離開關(guān)接頭出現(xiàn)松動,也會造成控制回路最終出現(xiàn)問題。
電機回路故障主要是因為電機回路元件損壞引發(fā)的。此外,電機本身繞組容易燒壞,碳刷的過度磨損也會導(dǎo)致電機不能正常工作。
加熱照明回路主要是因為照明燈和加熱器本身是發(fā)熱元件,極容易燒壞,引發(fā)故障。溫濕度控制器不工作也是一個常見的故障點。
2.2.3 隔離開關(guān)導(dǎo)電回路過熱
隔離開關(guān)普遍存在導(dǎo)電回路過熱的問題,當工作電流達到一定值時,就可能會造成隔離開關(guān)過熱現(xiàn)象。這主要是因為隔離開關(guān)觸頭之間有燒損或存在雜質(zhì)導(dǎo)致接觸面不夠,再加上運行時間長導(dǎo)致鍍銀層脫落或是漏銅,回路電阻增大,從而引發(fā)過熱。其次,觸頭的彈簧長時間工作也會逐漸失去彈性,從而造成觸頭和導(dǎo)電臂之間接觸不良,從而引發(fā)過熱。最后,在工作人員操作過程中,由于操作不當引發(fā)的隔離開關(guān)合閘不到位,會使得觸頭壓力不足,從而造成接觸不良,從而引發(fā)觸頭過熱。
2.2.4 隔離開關(guān)的操作機構(gòu)箱不可靠
隔離開關(guān)操作機構(gòu)箱的密封性達不到要求或者銹蝕嚴重的較容易進水,這樣隔離開關(guān)機構(gòu)箱中的電氣控制元件就很容易受潮生銹,并引發(fā)其他故障,例如輔助開關(guān)失靈。
對于斷路器存在的問題,在日常檢修和維護中可以采取以下措施:
3.1.1 電動合閘拒合,合閘電磁鐵鐵芯不動作
(1)合閘線圈斷線、燒斷。更換合閘線圈,檢測合閘線圈兩端電壓是否高于額定電壓120%,并恢復(fù)電源電壓。
(2)輔助開關(guān)觸點接觸不良。斷路器處于分閘儲能狀態(tài)時,檢查輔助開關(guān)位置是否正常、有無損壞,調(diào)整或更換輔助開關(guān)。
(3)二次控制回路接線松動。用螺絲刀將松動的接頭接好。
3.1.2 電動合閘拒合,合閘電磁鐵鐵芯動作無力,手動合閘成功
合閘電壓過低。從合閘電磁鐵線圈兩端測量電壓,檢測是否低于額定值的65%,并恢復(fù)電源電壓。
3.1.3 手動與電動均不能合閘
零部件卡住,不能轉(zhuǎn)動或傳動。檢查轉(zhuǎn)動和傳動部位,更換損壞件。
3.1.4 低電壓動作不可靠
機械傳動與脫扣位置不對,如扇形板與半軸扣接位置不正確,調(diào)整半軸位置。
3.1.5 電動不儲能,手動可以儲能
(1)儲能電機燒壞。檢查原因,更換電機。
(2)二次控制回路接線松動。用螺絲刀將松動的接頭接好。
(3)電刷損壞。檢查原因,更換電刷。
3.1.6 電動、手動均不儲能
儲能驅(qū)動塊或驅(qū)動棘爪損壞。更換驅(qū)動塊和驅(qū)動棘爪。
3.1.7 機械或傳動故障
零部件卡住,不能轉(zhuǎn)動或傳動。檢查轉(zhuǎn)動和傳動部位,進行潤滑處理,更換損壞件。
3.1.8 回路電阻超標
由于這種故障一是發(fā)生在密封的滅弧室內(nèi),由主導(dǎo)電部分受損造成,這時需要及時更換滅弧室或?qū)缁∈疫M行解體,對觸頭損傷部位進行更換或打磨處理;二是要測量斷路器合閘行程及超行程,若不符合廠家規(guī)定指標,則需要對傳動部分進行全面檢查,更換或修復(fù)損壞變形零部件。
3.1.9 SF6氣體泄漏
此故障一般都是密封膠墊劣化、開裂、損壞造成密封不良引起的,可通過使用檢漏儀、氣泡法、包扎法找出泄漏點,進行密封膠墊更換。
同時,在設(shè)備運行期間,要周期性地對斷路器的接地性進行全面檢查和維護。
3.2.1 機械傳動故障
操作人員在使用高壓隔離開關(guān)的過程中注意不要用力過大,應(yīng)保證力度不會對設(shè)備造成損害。隔離開關(guān)卡澀時,檢修過程中應(yīng)適當加一些潤滑油或采取一些其他防腐措施,使高壓隔離開關(guān)傳動恢復(fù)正常。如果傳動部件變形則需要把零件拆卸下來校正,或者更換新部件。最重要的是要加強設(shè)備巡視,保證在高壓隔離開關(guān)不能正常使用之前能提前發(fā)現(xiàn),然后進行更進一步的檢查工作,發(fā)現(xiàn)其中存在的問題并且及時維修,保證高壓隔離開關(guān)的正常工作,避免造成更加嚴重的損失,例如導(dǎo)致電力系統(tǒng)不能正常運行。
3.2.2 回路故障
元件損壞大多發(fā)生在分合閘開關(guān)、控制電源、電機電源、空氣開關(guān)或保險、切換開關(guān)、各種繼電器、行程開關(guān)或一些終端元件上。不論是控制回路、電機回路還是加熱回路故障,都可以根據(jù)廠家提供的接線圖紙對故障點進行排查,找出故障點并排除故障。
3.2.3 隔離開關(guān)導(dǎo)電過熱
建議在對隔離開關(guān)的檢修維護中,導(dǎo)電觸頭應(yīng)盡量避免使用導(dǎo)電脂,而是改用中性凡士林涂抹,觸頭燒損部位要進行打磨處理,損壞嚴重程度超過規(guī)定值的需要對觸頭進行更換。觸頭夾緊程度不足的要更換夾緊彈簧并潤滑活動部分,以保證彈簧正常動作。再者要對運行操作人員進行培訓(xùn),保證分合閘位置符合要求,降低故障率。平時還要進行紅外測溫,從而能盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備的過熱缺陷,以便盡快維護或更換。
3.2.4 隔離開關(guān)的操作機構(gòu)箱不可靠
密封問題一般發(fā)生在機構(gòu)箱門密封條處和箱體的螺絲處,大部分密封問題可以用密封膠臨時處理,門密封條老化損壞則進行更換解決。在選擇設(shè)備材料時,要考慮容易出現(xiàn)銹蝕的部位,盡可能地選擇正規(guī)廠家或是原廠配件的隔離開關(guān),比方選擇抗銹蝕的不銹鋼銷、軸,不銹鋼銅套和軸套,不銹鋼叉片等,從而提前預(yù)防變電站隔離開關(guān)故障。
電力一次設(shè)備是電力系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的部分,其可靠性與整個電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性有著直接的關(guān)系,因此,必須要重視電力一次設(shè)備的日常維護和檢查,提高檢修質(zhì)量,從而盡可能減少設(shè)備故障的發(fā)生。
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