蔣艾
(國網(wǎng)四川省電力公司遂寧供電公司,四川 遂寧 629000)
變電站加熱器具有可根據(jù)設(shè)定值啟動或關(guān)閉加熱主件等除濕防凝露功能,遂寧供電公司12個變電站所在地區(qū)空氣濕度大,變電站戶外端子箱表面和內(nèi)部經(jīng)常發(fā)生凝露,而且均為無人值守變電站,如果結(jié)露情況不能及時清理,二次設(shè)備就長期處于濕度大的環(huán)境中,容易導(dǎo)致二次設(shè)備絕緣降低及內(nèi)部構(gòu)件銹蝕、長霉,造成二次設(shè)備損壞、直流接地、機構(gòu)卡澀、保護裝置誤跳閘等安全隱患。為保證電網(wǎng)的安全運行,機構(gòu)箱或端子內(nèi)安裝加熱器具有重要作用。
一般由電源回路、控制器、傳感器、加熱裝置等構(gòu)成。戶外端子箱智能加熱器除了以上組成外,還增加了完善的自我監(jiān)測報警功能,通過RS-485總線將變電站中各戶外端子箱智能加熱器與監(jiān)控后臺聯(lián)系成一體,組成戶外端子箱智能加熱器監(jiān)控系統(tǒng)。
溫濕度裝置控制器以單片機為控制核心,利用溫濕度傳感器對溫度、濕度信號進行測量控制,還可通過按鍵對溫度、濕度分別進行上下限設(shè)置和顯示,從而使儀表可以根據(jù)現(xiàn)場情況,手動或自動啟動風(fēng)扇或加熱器,實現(xiàn)對環(huán)境溫濕度的自動調(diào)節(jié)。
能夠?qū)囟攘亢蜐穸攘哭D(zhuǎn)換成容易被測量處理的電信號,一般設(shè)置在端子箱或屏柜的中上部。
公司加熱器種類很多,形狀各異,有圓形、方型、U 型等。其位置一般懸空安裝于箱內(nèi)底部,與箱內(nèi)導(dǎo)線及元器件保持足夠的距離。
溫濕度傳感器采集環(huán)境溫濕度,轉(zhuǎn)換為電信號輸入到控制器,控制器預(yù)先進行溫濕度整定。達到整定值后內(nèi)部繼電器節(jié)點閉合啟動除濕/加熱裝置,如圖1所示。
圖1 溫濕度控制器一般原理圖
常見故障包括電源回路故障,溫濕度裝置控制器損壞,溫度、濕度傳感器損壞,加熱裝置故障,以及溫濕度參數(shù)整定不合理導(dǎo)致的相應(yīng)故障。
2.3.1 溫濕度采樣異常
裝置不顯示:首先,排查電源回路,檢查空開進/出線端電壓是否正常;其次,測量裝置兩側(cè)電壓是否正常;最后,若以上均無問題,則關(guān)掉電源逐一檢查導(dǎo)線是否導(dǎo)通。若電源回路正常,考慮裝置損壞,替換一個正常裝置以確定是否損壞。
顯示數(shù)值不正確:首先考慮傳感器損壞,用正常工作間隔的傳感器進行替換以確定其正常與否。若傳感器正常,排查傳感器到控制器的接線是否正確,線纜是否有斷線短接。若接線無異常,考慮溫濕度控制器損壞。
2.3.2 加熱器不熱
在有電源且滿足加熱條件情況下,測量加熱器兩端電壓是否有正常輸出,若輸出正常則加熱器故障,反之則控制器故障。
溫度控制器參數(shù)整定不合理導(dǎo)致加熱裝置無法啟動,可重新整定一個低啟動值進行試驗觀察。達到整定值未啟動加熱裝置,則考慮溫濕度控制器觸點損壞,可利用萬用表在達到整定值時測量溫濕度控制器的輸出電壓(測量時解開后級接線),若確認電壓不正常,考慮更換溫濕度控制器;若電壓正常,考慮溫濕度控制器底座損壞。加熱器裝置維護工作結(jié)束應(yīng)逐一緊固驅(qū)潮加熱回路內(nèi)二次線接頭,防止松動斷線。
加熱器是重點巡視檢查的項目。當氣溫低于5 ℃或濕度大于75%、高溫、設(shè)備超負荷運行、重大節(jié)假日(比如高考、春節(jié))等應(yīng)復(fù)查驅(qū)潮、加熱裝置是否正常。周期紅外測溫巡視變電站設(shè)備時,測試加熱器及其接線端子的溫度并作好記錄。
做好資料收集和圖紙審核工作。加熱器說明書及圖紙(布線)的收集有利于今后更好地開展運維工作。公司自2014 年以來先后新投運了1 座110 kV 金橋變電站和1 座35 kV 天福變電站,改擴建了2 座110 kV 變電站和3 座35 kV 變電站。所以如何對各變電站端子箱、機構(gòu)箱、開關(guān)柜加熱器的驗收也進行了探討分析。
做好加熱器施工過程中的質(zhì)量把控。其主要把控內(nèi)容包括:對加熱器回路線徑的把控,盡量用4 mm2線,以保證回路正常運行或故障時電流的需要;對接線、布線的把控:加熱器二次接線排列須整齊美觀,固定牢固,接頭壓接銅絲無外露,接于端子線芯裸露部分不應(yīng)大于5 mm,電纜線與帶電設(shè)備保持足夠的安全距離。嚴格按照施工工程設(shè)計要求,運維人員對本站端子箱、機構(gòu)箱、屏柜內(nèi)加熱器各裝置銘牌抄錄;備品備件:對加熱器備品備件進行整理收集,存于庫房,以備需要。
加熱器隱患引起設(shè)備事故。某500 kV變電站發(fā)生了一起因220 kV GIS 開關(guān)匯控柜內(nèi)溫濕度控制器自燃,連鎖繼電器燒毀,部分屏內(nèi)配線電纜絕緣燃燒受損,柜內(nèi)信號回路、控制回路功能失效而導(dǎo)致斷路器異常跳閘的不安全事件,如圖2所示。
究其原因,是匯雙二線265 開關(guān)匯控柜內(nèi)溫濕度控制器外殼和底座均未采用阻燃材料,其內(nèi)部元件故障起火燃燒導(dǎo)致265 開關(guān)控制回路功能紊亂而跳閘。
針對該事件,公司運維檢修部組織開展了對所有12個變電站的匯控柜、機構(gòu)箱、端子箱、開關(guān)柜內(nèi)的溫濕度控制器的專項隱患排查和測溫工作。其中也發(fā)現(xiàn)了不少問題,比如:加熱器溫度過高,二次接線頭子烤焦現(xiàn)象;(加熱器裝置和其他二次接線靠得太近;某一新投運端子箱內(nèi)加熱器無獨立的電源空氣開關(guān)控制;加熱器裝置固定不牢固,螺絲松動;測溫發(fā)現(xiàn)幾個開關(guān)機構(gòu)內(nèi)的加熱器溫度過高。
圖2 燒毀后的265開關(guān)匯控柜
針對變電運維人員在隱患排查中發(fā)現(xiàn)的問題,運維檢修部安排人員對機構(gòu)箱、匯控柜、端子箱內(nèi)的加熱器回路進行了技術(shù)改造,加裝了空氣開關(guān),更換了加熱器等,對加熱器控制方式也提出了新的要求。
加強加熱器的維護與運行管理,為變電站的安全運行創(chuàng)造重要條件。變電站加熱器的運行維護是變電運維人員的工作之一,運維人員應(yīng)具有較強的工作能力,熟練的操作技能,強烈的責任心,及時定期全面的對加熱器進行檢查和維護,一旦發(fā)現(xiàn)缺陷和異常必須采取措施予以改善、更換及處理,保證主設(shè)備良好的運行狀態(tài)。