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        斷路器主回路電阻測試不合格分析及處理

        2018-11-07 07:08:08
        水電站機電技術(shù) 2018年10期
        關(guān)鍵詞:觸指潤滑脂停機

        畢 旭

        (國網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠,河北 唐山064309)

        0 引言

        潘家口電廠2號發(fā)電機組出口斷路器,出廠日期為2015年8月,2015年10月安裝完畢進(jìn)行交接試驗。2號機組出口斷路器02DL,自2015年10月投入運行至今共動作1 331次(包含試驗)。2018年6月4日,對2號機組出口斷路器02DL進(jìn)行電氣預(yù)試,在進(jìn)行主回路電阻測試時,三相主回路電阻均超過交接值的120%,試驗數(shù)據(jù)不合格。

        1 事件經(jīng)過

        2018年6月4 日,2號機組C級檢修期間,進(jìn)行出口開關(guān)電氣預(yù)防性試驗過程中,發(fā)現(xiàn)開關(guān)三相直阻為A相6.1μΩ,B相7.4μΩ,C相9.4μΩ,均超出《國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水電站電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》(2014版)標(biāo)準(zhǔn)值(要求斷路器主回路電阻不大于交接值的120%,2015年交接值為A相4.3μΩ,B相4.1μΩ,C相4.5μΩ,換算為120%后為A相5.16μΩ,B相4.92μΩ,C相5.4μΩ)。

        2 可能原因梳理

        (1)開關(guān)在運行過程中出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象,將開關(guān)觸頭灼傷,導(dǎo)致開關(guān)主回路直阻增大;

        (2)根據(jù)試驗數(shù)據(jù)分析,初步判斷開關(guān)觸指接觸面氧化,導(dǎo)致開關(guān)主回路直阻增大;

        (3)初步判斷開關(guān)運行過程中,正常分閘拉弧燒灼SF6氣體產(chǎn)生少量粉塵與UT18導(dǎo)電潤滑脂混合,影響導(dǎo)電潤滑脂導(dǎo)電性,導(dǎo)致開關(guān)主回路直阻增大。

        3 問題排查

        (1)將開關(guān)解體檢查,開關(guān)觸頭未發(fā)生灼傷現(xiàn)象,排除開關(guān)觸頭灼傷導(dǎo)致開關(guān)直阻變大的可能,如圖1、2所示。

        圖1 動觸頭

        圖2 靜觸頭

        (2)開關(guān)解體后檢查觸指情況,發(fā)現(xiàn)開關(guān)觸指未出現(xiàn)接觸面氧化,如圖3所示。

        圖3 清理后的開關(guān)觸指

        (3)開關(guān)解體后檢查觸指上UT18導(dǎo)電潤滑脂,未發(fā)現(xiàn)發(fā)干發(fā)硬現(xiàn)象,但原本乳白色油脂變?yōu)楹谏?,如圖4所示,油脂變黑原因為在開關(guān)正常分合過程中拉弧燒灼SF6氣體產(chǎn)生少量粉塵與UT18導(dǎo)電潤滑脂混合,導(dǎo)致導(dǎo)電潤滑脂變質(zhì),影響導(dǎo)電潤滑脂導(dǎo)電性,致使開關(guān)主回路直阻增大。

        圖4 導(dǎo)電潤滑脂檢查

        4 原因分析及故障點確定

        潘家口電廠為抽水蓄能電站,日均啟動次數(shù)為2次,正常發(fā)電停機時GCB開斷電流為180A,抽水工況停機時開斷電流約1500A,機組帶負(fù)荷跳機時開斷電流約3400A,根據(jù)GCB廠家的維保資料,GCB的電氣壽命采用以下公式計算:∑N×I2.3=100000,2號GCB投運后,機組發(fā)電636次、抽水535次,發(fā)電停機時GCB切負(fù)荷電流約200A,抽水停機切負(fù)荷電流約1.5kA,帶負(fù)荷跳機3次。據(jù)此計算,剩余壽命在保證能承受1次額定三相短路故障的前提下,抽水啟停超過5000次(每發(fā)生一次滿負(fù)荷跳機,減10次),發(fā)電啟停不受限。所以可判斷電氣壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足設(shè)備運行條件。斷路器解體后發(fā)現(xiàn),在斷路器腔體內(nèi)存在較多的SF6氣體分解物,分解物散落在動靜觸頭及其支座之間,與UT18導(dǎo)電潤滑脂混合,產(chǎn)生污物,影響導(dǎo)電潤滑脂導(dǎo)電性,導(dǎo)致開關(guān)主回路直阻增大。

        5 處理步驟

        (1)檢查設(shè)備停電,接地線已加掛。

        (2)檢查機構(gòu)狀態(tài),并進(jìn)行回路電阻測試(廠家人員進(jìn)行),數(shù)據(jù)為:A相6.636μΩ,B相7.961μΩ,C相9.680μΩ。

        (3)機構(gòu)釋能。

        (4)SF6氣體回收(50mbar),放空氣再抽真空。

        (5)對斷路器解體檢查,檢查動觸頭接觸面的接觸情況及鍍銀面的情況,未發(fā)現(xiàn)鍍銀層明顯氧化,僅存在輕微氧化的情況,將輕微氧化的表面清潔打磨,未發(fā)現(xiàn)明顯異常。圖5也可以看出油脂發(fā)黑后在動觸頭與觸指接觸部分留下的黑色痕跡。利用酒精對動觸頭進(jìn)行清掃,清掃后照片如圖6。

        圖5 處理前動觸頭

        圖6 處理后動觸頭

        (6)斷路器回裝,清潔動觸頭表面,涂抹UT18導(dǎo)電潤滑脂;檢查新表帶觸指的彈力、接觸面、鍍銀面磨損及氧化情況,安裝表帶觸指;安裝表帶觸指固定環(huán);手動分合10次斷路器,未發(fā)現(xiàn)異常;清潔上部絕緣支撐并安裝;清潔上部靜觸頭,涂抹UT18導(dǎo)電潤滑脂;手動合閘斷路器,安裝上部靜觸頭;手動分合斷路器5次;檢測回路電阻;清潔下部傳動箱內(nèi)部;清潔防爆頂蓋并更換吸附劑;安裝防爆頂蓋;將斷路器抽真空;更換新的SF6氣體至額定氣壓。

        (7)進(jìn)行開關(guān)機械特性試驗,試驗結(jié)果為:

        1)合閘時間:A相104.8ms,B相 102.8ms,C相103.2ms;回路動作電壓114V;

        2)分閘 1時間:A相 37.4ms,B相 37.1ms,C相36.0ms;回路動作電壓128V;

        3)分閘 2時間:A相 37.3ms,B相 37.1ms,C相35.9ms;回路動作電壓88V;

        符合廠家規(guī)定,試驗結(jié)論合格。

        (8)進(jìn)行開關(guān)主回路電阻試驗,試驗結(jié)果為:A相4.4μΩ,B相4.6μΩ,C相4.0μΩ,符合《國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水電站電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》(2014版)標(biāo)準(zhǔn),試驗結(jié)論合格。

        (9)進(jìn)行開關(guān)SF6氣體微水試驗,試驗結(jié)果為104μL/L,符合《國家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水電站電氣設(shè)備預(yù)防性試驗規(guī)程》(2014版)標(biāo)準(zhǔn)(要求斷路器滅弧室大修后應(yīng)低于150μL/L),試驗結(jié)論合格。

        6 總結(jié)

        現(xiàn)國內(nèi)電廠采用的GCB多為“免維護(hù)”產(chǎn)品,此次為典型設(shè)備缺陷,且在設(shè)備投運不足3年的時間內(nèi)出現(xiàn)此缺陷,為“免維護(hù)”產(chǎn)品使用單位敲響警鐘。

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