楊會志
(南京市江寧區(qū)三新供電服務(wù)有限公司,江蘇 南京 211100)
跌落式熔斷器在我國10 kV配電網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用十分廣泛,不論是城市還是農(nóng)村的電力系統(tǒng)都離不開10 kV跌落式熔斷器的保護(hù),該熔斷器對電壓為10 kV的分支線路和變壓器保護(hù)尤為顯著。但目前我國10 kV跌落式熔斷器的整體運行狀況并不樂觀。熔斷器會出現(xiàn)突然斷電的情況,失去保護(hù)作用,使停電范圍擴(kuò)大,影響了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。10 kV跌落式熔斷器的故障原因包括熔斷器安裝不規(guī)范、日常維護(hù)不夠細(xì)致全面及設(shè)備老化。除此之外,熔斷器也會受異常因素的影響如熔絲斷裂或掉管等,都導(dǎo)致10 kV跌落式熔斷器無法正常工作。依據(jù)豐富的配網(wǎng)經(jīng)驗,分析10 kV跌落式熔斷器熔絲斷裂及異常掉管的原因,針對故障提出相應(yīng)的處理方案,以期促進(jìn)熔斷器的安全穩(wěn)定運行。
10 kV跌落式熔斷器又可稱為10 kV跌落式開關(guān),通常安裝在電壓為10 kV線路的分支線上,保護(hù)配電變壓器和臺區(qū)低壓線路。10 kV跌落式熔斷器實質(zhì)上是一種隔離開關(guān),當(dāng)電力系統(tǒng)故障發(fā)生時,10 kV跌落式熔斷器可以縮小停電范圍,減小停電損失。其主要組成部分包括熔管、絕緣設(shè)備和上下接觸導(dǎo)電系統(tǒng)。當(dāng)10 kV跌落式熔斷器正常運行時,由于熔絲張力很大,處在緊繃狀態(tài),因而熔絲管呈閉合狀態(tài)。一旦配電系統(tǒng)發(fā)生故障而異常運行時,電流會急劇增大,當(dāng)電流高于熔絲的額定電流值時,熔絲被熔斷,在熔管內(nèi)的斷裂位置形成高溫電弧,電弧會在消弧管內(nèi)產(chǎn)生大量氣體,氣體高速向外噴發(fā)吹滅電弧。由于熔斷的熔絲不再具有拉力,消弧管上方的鎖緊設(shè)備被釋放,消弧管失去限制,受重力和觸頭彈力作用跌落,觸頭分離時電路斷開,以此切除故障[1]。
10 kV跌落式熔斷器的裝置缺陷會阻礙熔斷器保護(hù)功能的正常發(fā)揮,為工作人員帶來額外工作量。若此類裝置缺陷不能及時有效地解決,當(dāng)電路發(fā)生短路時,10 kV跌落式熔斷器非但無法保護(hù)電路,還會擴(kuò)大停電范圍,甚至造成總斷路器斷開,導(dǎo)致全面斷電。10 kV跌落式熔斷器常見的裝置缺陷包括如下幾種。
熔管轉(zhuǎn)動軸操作不靈敏,導(dǎo)致熔管無法轉(zhuǎn)到規(guī)定角度。熔管過長會導(dǎo)致鴨嘴被頂死,以至于熔體斷裂后熔管不能順利跌下,電弧不能被快速切斷,嚴(yán)重時會導(dǎo)致熔管燒毀,甚至引發(fā)爆炸。若熔管尺寸過短則難以合閘,觸頭的不良接觸會產(chǎn)生電火花。當(dāng)以上情況發(fā)生時,工作人員要冷靜沉穩(wěn)處理,不可用手直接觸碰熔管,防止發(fā)生觸電事故。
熔斷器質(zhì)量較差,制作工藝粗糙,或是觸頭彈簧缺乏彈性都會造成觸頭的不良接觸。熔斷器熔絲問題,如熔絲從尾線連接點處拉出。
熔絲管兩端金屬部件的轉(zhuǎn)折點處存在刀刃口,當(dāng)擰緊螺栓時,熔絲末端隨螺栓的轉(zhuǎn)動而繞轉(zhuǎn)斷股。此外,在更換熔絲時,熔絲拉力過大也會發(fā)生斷裂或掉管現(xiàn)象。若熔絲拉力過小,兩端觸頭無法保持原有角度而脫落,導(dǎo)致熔絲無法被熔斷而發(fā)生掉管故障。
常見跌落式熔絲管故障是因熔絲管內(nèi)被昆蟲或雜物堵塞而造成的。此外,熔絲管受潮后,會在管內(nèi)產(chǎn)生放電電弧造成熔絲管燒毀。若存在熔絲管上下轉(zhuǎn)動軸安裝不正或轉(zhuǎn)動軸不靈活情況,當(dāng)熔絲熔斷時,熔絲管不能自動跌落,仍保持原有狀態(tài),電弧在管內(nèi)未被切斷,引發(fā)的連續(xù)電弧會燒壞熔絲管。
頻繁操作使熔斷器上部觸頭磷銅片退火,造成觸頭接觸不良,鴨嘴(熔斷器上蓋)內(nèi)的凸角會被燒傷(俗稱開天窗),凸角不能卡住熔絲管而自行跌落。
3.4.1 一相熔絲熔斷的原因
配電變壓器低壓側(cè)三相負(fù)荷不平衡過負(fù)荷。高壓側(cè)中性點不接地,系統(tǒng)發(fā)生一相弧光接地。熔斷器承受負(fù)荷的一側(cè)線路與變壓器絕緣點引線出現(xiàn)金屬性接地或短路都會造成一相熔絲熔斷。
3.4.2 兩相或三相熔絲熔斷的原因及檢查處理方法:
熔絲熔斷的原因有以下幾點;(1)熔斷器承受負(fù)荷的一側(cè)線路或變壓器絕緣點處出現(xiàn)弧光短路或金屬性短路;(2)變壓器一次側(cè)繞組相間短路或發(fā)生匝間短路;(3)變壓器二次側(cè)承受負(fù)荷的兩相發(fā)生相間短路或引線處發(fā)生相間短路,二次側(cè)保護(hù)開關(guān)無法做出保護(hù)動作或外部過電壓造成變壓器燒毀。
兩相或三相熔絲熔斷后,首要任務(wù)是對高壓引線及瓷絕緣進(jìn)行檢驗,判斷有無放電跡象,并檢測變壓器外在溫度及外表形狀是否正常,變壓器是否噴油。若外在無異常,可利用直流電橋測量三相繞組直流電阻與絕緣電阻,一旦發(fā)現(xiàn)變壓器內(nèi)部故障,必須對變壓器展開全面檢修。
帶負(fù)荷操作跌落式熔斷器。即10 kV跌落式熔斷器的熔斷管挑落時沒有根據(jù)規(guī)定停運負(fù)荷。
沒有嚴(yán)格按照規(guī)定的順序操作,在有風(fēng)的情況下進(jìn)行操作。正確順序是先從中間相開始,繼而是背風(fēng)相,最后是迎風(fēng)相。操作不當(dāng)引起跌落式熔斷器瓷柱斷裂,部分老式瓷柱跌落式熔斷器因長時間運行,瓷柱產(chǎn)生裂紋,當(dāng)操作時用力過猛而導(dǎo)致10 kV跌落式熔斷器斷裂。
在無導(dǎo)電粉塵、無腐蝕性氣體及易燃易爆等危險物體的戶外,最適宜采用10 kV跌落式熔斷器。選擇時要參照額定電流和額定電壓的數(shù)值。
橫擔(dān)(構(gòu)架)上的熔斷器安裝要保證牢固可靠,相間水平距離保持0.5 m以上。若熔絲過于松弛,會引發(fā)觸頭發(fā)熱,應(yīng)采用螺帽加墊片的熔絲壓接方式,以防止熔絲隨螺帽的轉(zhuǎn)動越來越緊,使熔絲斷股或安裝時尾線被軋傷,熔管觸頭無法正常運行[2]。
加強(qiáng)運行維護(hù)管理的方法如下:(1)建立和完善10 kV跌落式熔斷器管理制度;(2)更換運行時間超過5年的10 kV跌落式熔斷器;(3)定期巡視10 kV跌落式熔斷器,每月至少有一次夜間巡視;(4)加強(qiáng)工作人員的業(yè)務(wù)技能培訓(xùn),防誤操作;(5)操作必須嚴(yán)格按照負(fù)荷要求進(jìn)行;(6)操作時,操作者應(yīng)注意安全,操作力度要合適,動作要迅速;(7)要嚴(yán)格執(zhí)行操作順序,拉開時,從中間相到兩邊相,有風(fēng)天氣時,從背風(fēng)相到迎風(fēng)相。合閘順序與拉開相反;(8)操作應(yīng)由兩人進(jìn)行,一人操作一人監(jiān)護(hù),有異常立即停止操作,雷電天氣不得操作。
10 kV配電線路已廣泛采用10 kV跌落式熔斷器。因其具有諸多優(yōu)良特性,如成本較低、操作簡單及適合戶外操作等,逐漸被電力系統(tǒng)相關(guān)部門接受。購買符合要求的高質(zhì)量產(chǎn)品、合理正確地選用符合參數(shù)要求的產(chǎn)品、進(jìn)一步增強(qiáng)運行中的維護(hù)、正確安裝、嚴(yán)格按照要求完成操作步驟及加強(qiáng)操作人員的操作技能與綜合素質(zhì),都是保證配電線路和變壓器的安全運行的措施。將10 kV跌落式熔斷器在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化與創(chuàng)新,保證配電網(wǎng)絡(luò)的安全穩(wěn)定運行,使其更好地滿足配電系統(tǒng)的需求,推動我國電力事業(yè)的發(fā)展。