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        風(fēng)機(jī)變流器主斷路器失效分析與維護(hù)檢修

        2021-11-28 08:48:47成開鵬
        魅力中國(guó) 2021年19期
        關(guān)鍵詞:變流器斷路器發(fā)電機(jī)

        成開鵬

        (中國(guó)大唐云南發(fā)電有限公司新能源分公司,云南 昆明 650000)

        在電網(wǎng)運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中,由于主斷路器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些問(wèn)題,因此,在進(jìn)行檢修的過(guò)程中相關(guān)的工作人員需要定期對(duì)電路進(jìn)行合理的檢修以及維護(hù),從而通過(guò)變電檢修對(duì)電力設(shè)備進(jìn)行全面的檢修,逐漸提升主電路器的穩(wěn)定性,對(duì)于路器出現(xiàn)的問(wèn)題以及故障及時(shí)進(jìn)行維護(hù)并制定合理的維護(hù)措施。

        一、變流器的工作原理

        (一)應(yīng)用場(chǎng)合

        風(fēng)力發(fā)電機(jī)變流器在進(jìn)行運(yùn)作的過(guò)程中,常常會(huì)出現(xiàn)過(guò)載或者短路的現(xiàn)象。因此,為了全面保障變流器以及風(fēng)力發(fā)電機(jī)的電力設(shè)備,就需要在風(fēng)力發(fā)電機(jī)變流器的網(wǎng)側(cè)進(jìn)行萬(wàn)能式低壓斷路器的安裝,為變流器提供過(guò)載或者短路的全面保護(hù)。

        主斷路器既能夠接通、承載、分段正常電路,還能夠在規(guī)定非正常電路下進(jìn)行接通、承載以及分?jǐn)嚯娏鞯臋C(jī)械開關(guān)。從而了解風(fēng)機(jī)變流器主斷路器的使用、配置選擇,內(nèi)部結(jié)構(gòu),從而進(jìn)行有效的工作原理掌握,并且能夠有效對(duì)后期的主斷路器失效原因進(jìn)行全面的分析,并找出根本原因,根據(jù)所存在的原因制定有效的修理措施以及預(yù)防性維護(hù)措施[1]。

        (二)主斷路器的配置選擇

        主斷路器的結(jié)構(gòu)一般分為塑殼式、框架式兩種類型。其中,塑殼類的斷路器相較于框架式的斷路器來(lái)說(shuō),容量較小、分段能力偏低、過(guò)電流保護(hù)也屬于為非選擇性保護(hù),并且整體的尺寸體積也相較于比較小,因此一般都用于小電流進(jìn)行保護(hù)。而框架式斷路器的容量較大,分段能力也非常高,并且在運(yùn)用的過(guò)程中能夠有選擇性地進(jìn)行電流保護(hù),對(duì)于開放式的通信接口等,從而全面滿足自動(dòng)化控制系統(tǒng)。

        風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主斷路器選擇:第一:保護(hù)配置,在選擇主斷路器時(shí),工作人員首先要選擇能夠保護(hù)系統(tǒng)電流的主斷路器,并且保護(hù)電流需要大于630A時(shí),這樣才能起到一定的保護(hù)作用,同時(shí),主斷路器還要具備選擇性電流保護(hù)的功能,這樣在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)用中,能夠進(jìn)行有效的過(guò)載保護(hù)、短路短延時(shí)保護(hù)、瞬時(shí)保護(hù)等多重保護(hù)功能,因此在選擇時(shí)盡量選擇框架式斷路器。第二:額定絕緣電壓,主斷路器必須要高于保護(hù)系統(tǒng)的工作電壓,工作電壓為690V時(shí),就必須要求主斷路器的額定絕緣為1000V。第三:額定工作電壓,所選擇的主斷路器必須不小于系統(tǒng)工作電壓的等級(jí)。第四:額定工作電流:主斷路器不小于系統(tǒng)額定工作電流。第五:工作、運(yùn)行的環(huán)境:工作環(huán)境必須保持溫度在-30℃~50℃之間,運(yùn)行環(huán)境溫度保持在-40℃~70℃,濕度則保持在70%以下。第六:海拔因素,工作人員需要根據(jù)實(shí)際的海拔高度以及降額標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行降額設(shè)計(jì)[2]。第七:機(jī)械特性,風(fēng)力發(fā)電機(jī)在選擇主斷路器時(shí)一定要考慮機(jī)械特性其中包括內(nèi)部機(jī)械結(jié)構(gòu),滅弧材料,對(duì)不同的部件所選擇的材料也不盡相同,在進(jìn)行觸頭材料選擇時(shí),一定要具備良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、抗熔焊性并且一定要耐磨穩(wěn)定。

        (三)主斷路器的結(jié)構(gòu)

        風(fēng)力發(fā)電機(jī)中常用的框架式斷路器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)一般為:第一:鋼板支撐結(jié)構(gòu):鋼板支撐能夠有效支撐主斷路器外部結(jié)構(gòu),并且能夠有效屏蔽具備電的部件,起到絕緣保護(hù)的作用。第二:脫口電流傳感器,脫口電流傳感器在使用的過(guò)程中要主動(dòng)配合脫扣器進(jìn)行使用,并且根據(jù)回路中的電流大小進(jìn)行實(shí)際的調(diào)整,在發(fā)生短路時(shí),能夠及時(shí)進(jìn)行滅弧熄滅電弧,在整個(gè)短路的路徑中吸收能量,從而避免其他電氣元件的損壞。第三:合閘彈簧,合閘彈簧一般作為儲(chǔ)能機(jī)構(gòu),在短路或者各種情況下,能夠進(jìn)行緊急彈開分合閘,從而進(jìn)行整個(gè)回路的切斷。第四:觸點(diǎn)以及觸頭的作用,觸點(diǎn)以及觸頭作為主斷路器的機(jī)械結(jié)構(gòu),通常會(huì)起到一定的輔助作用,并且能夠有效配合各個(gè)部件進(jìn)行傳導(dǎo)電流以及熱量,這樣能夠有效配合不同傳感器或者儲(chǔ)能機(jī)之間的配合,在感應(yīng)到電流的變化之后及時(shí)進(jìn)行電流切斷[3]。

        二、變流器主斷路器的失效以及檢修

        (一)接頭氧化

        風(fēng)力發(fā)電機(jī)在進(jìn)行故障報(bào)修的過(guò)程中,工作人員需要對(duì)故障機(jī)器進(jìn)行全面檢修,如果在檢修的過(guò)程中三項(xiàng)電流數(shù)據(jù)最大值為618A,不超過(guò)網(wǎng)側(cè)額定的電流值為3348A,通過(guò)對(duì)主斷路器的檢查進(jìn)行如果出現(xiàn)濃烈的燒焦氣味,就需要查看風(fēng)機(jī)主斷路器的使用次數(shù),在使用壽命范圍內(nèi),對(duì)接頭氧化進(jìn)行全面判斷,從而使得主斷路器的接頭進(jìn)行更換以及定期維護(hù),如果因?yàn)榇罅炕覊m覆蓋造成嚴(yán)重發(fā)熱,就會(huì)導(dǎo)致觸頭變黑氧化。

        處理措施:一般在進(jìn)行維護(hù)處理的過(guò)程中,工作人員可以通過(guò)酒精擦拭對(duì)主斷路器的接頭,從而降低氧化的概率,并且在擦拭之后涂抹導(dǎo)電膏,這樣就能夠有效減少觸頭的氧化以及損壞。對(duì)于塔筒中出現(xiàn)的刺激性氣味,需要通過(guò)運(yùn)用生石灰來(lái)對(duì)氣味進(jìn)行吸附或者使用抽風(fēng)機(jī)進(jìn)行氣味清除。在清除氣味之后才需要重新檢查風(fēng)機(jī)塔基的密封情況,及時(shí)將封堵不完全的風(fēng)機(jī)進(jìn)行重新封堵[4]。

        (二)主斷路器的滅弧

        風(fēng)機(jī)在出現(xiàn)故障停機(jī)的現(xiàn)象時(shí),首先,工作人員一定要及時(shí)檢查風(fēng)機(jī)中出現(xiàn)的故障電流數(shù)據(jù),對(duì)于故障時(shí)刻的三項(xiàng)電流進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取,如果PHR、PHT、PHS的三項(xiàng)數(shù)據(jù)在一個(gè)小時(shí)內(nèi)最大值為4030A,就必須要進(jìn)行電流檢測(cè),根據(jù)三項(xiàng)數(shù)據(jù)以及電壓值的數(shù)據(jù)進(jìn)行結(jié)合分析,判斷出風(fēng)機(jī)主斷路器的基本狀態(tài),如果在主斷路器處于擊穿狀態(tài),就會(huì)隨時(shí)出現(xiàn)擊穿的可能性。并且在檢查的過(guò)程中如果發(fā)現(xiàn)伴有濃烈的燒焦味,就必須打開主斷路器進(jìn)行檢查,對(duì)于發(fā)現(xiàn)滅弧設(shè)備有發(fā)黑燒焦的現(xiàn)象,就需要進(jìn)行全面的更換,這說(shuō)明在前期的維護(hù)不到位。

        處理措施:主斷路器如果已經(jīng)出現(xiàn)嚴(yán)重的損壞,那么主斷路器的內(nèi)部就會(huì)存在多個(gè)零件的損壞,也就不能通過(guò)更換主斷路器內(nèi)部零件進(jìn)行解決,而是需要通過(guò)整體更換主斷路器進(jìn)行解決。對(duì)于刺激性的氣味,處理方式則可以同塔基內(nèi)撒生石灰以同樣的方式進(jìn)行處理,通過(guò)吸收腐蝕性氣味或者通過(guò)抽風(fēng)機(jī)將內(nèi)部的刺激性氣味進(jìn)行全面清除。在進(jìn)行完全處理后,工作人員需要對(duì)風(fēng)機(jī)塔基進(jìn)行全面密,確保不會(huì)出現(xiàn)封堵不完全的現(xiàn)象[5]。

        三、變流器主斷路器的維護(hù)措施

        日常維護(hù)主要是通過(guò)對(duì)主斷路器進(jìn)行定期維護(hù)來(lái)確保機(jī)器的運(yùn)行,在進(jìn)行10000次的運(yùn)行以及關(guān)斷后,就必須進(jìn)行維護(hù),而一般日常的維護(hù)內(nèi)容包括:

        第一:檢查清潔,在日常的維護(hù)中,工作人員一定要及時(shí)進(jìn)行檢查清潔,確保機(jī)械周邊的灰塵以及霉菌、氧化物等都能夠得到有效處理,通過(guò)潔凈的干毛巾將其進(jìn)行灰塵以及油跡的擦拭,如果條件允許,可以使用非腐蝕性的清潔劑進(jìn)行擦拭。同時(shí)檢查機(jī)械的銘牌是否存在,并進(jìn)行清潔。此外還要檢查機(jī)械是否存在過(guò)熱,斷裂等會(huì)直接影響主斷路器的現(xiàn)象,從而確保觸點(diǎn)的正常使用,除此之外,還要及時(shí)對(duì)主斷路器的螺絲釘進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)有松動(dòng)的現(xiàn)象及時(shí)進(jìn)行緊固。

        第二:隨時(shí)檢查主斷路器的鏈接選以及開關(guān)柜之間的連接線是否存在過(guò)熱的現(xiàn)象,并根據(jù)觀察局部顏色的改變確定是否出現(xiàn)過(guò)熱的現(xiàn)象,正常狀態(tài)則為銀白色[6]。

        第三:確保電氣部件以及機(jī)械部件是否牢固,在進(jìn)行安裝主斷路器的過(guò)程中,一定要根據(jù)相關(guān)規(guī)定進(jìn)行安裝,對(duì)于儲(chǔ)能電機(jī),要及時(shí)檢查電刷的磨損情況,并在必要的情況下進(jìn)行電刷更換,確認(rèn)脫扣器與計(jì)數(shù)器的功能是否能夠正常使用。對(duì)傳動(dòng)的機(jī)械部件進(jìn)行及時(shí)檢查,定期使用規(guī)定型號(hào)的潤(rùn)滑油進(jìn)行機(jī)械潤(rùn)滑,包括主斷路器的側(cè)面以及支撐部位進(jìn)行清潔以及潤(rùn)滑。

        第四:在梅雨季節(jié)進(jìn)行定期檢查,確保斷路器不會(huì)因?yàn)槌睗裉鞖舛霈F(xiàn)故障,從而影響使用,一旦發(fā)現(xiàn)故障,工作人員需要及時(shí)進(jìn)行修理維護(hù),如果故障較為嚴(yán)重就需要進(jìn)行更換,以此確保斷路器能夠正常使用,同時(shí)確保環(huán)境溫度低于10攝氏度一下。

        第五:工作人員需要定期檢查斷路器的連接處是否出現(xiàn)磨損或者松動(dòng)的現(xiàn)象,如果存在以上其中一項(xiàng),就需要及時(shí)更換維修,確保斷路器的穩(wěn)定運(yùn)行,如果外部金屬部件出現(xiàn)腐蝕,則需要進(jìn)行更換。操作機(jī)構(gòu)箱外殼出現(xiàn)泄露,工作人員就需要及時(shí)進(jìn)行處理,避免泄露的水流影響斷路器的使用。

        結(jié)語(yǔ)

        綜上所述,在風(fēng)機(jī)電流器主電路器進(jìn)行設(shè)備維修的情況下,需要根據(jù)機(jī)械的型號(hào)以及實(shí)際情況進(jìn)行合理的維護(hù)以及調(diào)整,從而在發(fā)生事故的過(guò)程中能夠及時(shí)進(jìn)行正確有效的分析處理,全面提升風(fēng)機(jī)的整體運(yùn)行,降低成本。

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