高壓隔離開關(guān)的技術(shù)要求及常見故障的處理
2020-05-02 482
高壓隔離開關(guān)是電力系統(tǒng)中用量*多的一種輸電設(shè)備,它的結(jié)構(gòu)雖然比斷路器簡單,但它的運(yùn)行情況卻對電網(wǎng)的安全性有著重要的影響。戶外隔離開關(guān)的運(yùn)行條件比較惡劣,常年累月承受著各種氣候條件的影響,極易產(chǎn)生機(jī)械或電氣方面的故障。隔離開關(guān)只是在倒換線路和檢修設(shè)備時才進(jìn)行操作,往往在一種狀態(tài)(合閘或分閘)下長期工作,很難及時維修。特別是單母線接線系統(tǒng)或母線隔離開關(guān),一旦投入運(yùn)行后就很難退下來,有的甚至是連年“站崗”。隨著設(shè)備的老化和負(fù)荷的增加,隔離開關(guān)年久失修和存在缺陷而引起的停電事故時有發(fā)生,嚴(yán)重威脅著電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行,因此,高壓隔離開關(guān)的運(yùn)行水平與電力系統(tǒng)可靠性問題,越來越引起電力運(yùn)行等有關(guān)部門的關(guān)注。
1、高壓隔離開關(guān)的技術(shù)要求
1.1隔離開關(guān)的基本組成部分
盡管隔離開關(guān)種類繁多,但結(jié)構(gòu)相對于變壓器、斷路器等電器設(shè)備來說,結(jié)構(gòu)相對簡單,都是由導(dǎo)電元件、支撐元件、傳動元件、基座及操動機(jī)構(gòu)五個基本部分組成。
1.2隔離開關(guān)的主要用途
隔離開關(guān)又叫隔離刀閘,在現(xiàn)場實(shí)際工作中,通常稱之為刀閘。它的主要用途有以下幾種:
(1)用來合、分無負(fù)荷的電路及電氣設(shè)備,其功能主要包括實(shí)現(xiàn)輸送電力和安全隔離的作用,即在合閘狀態(tài)能可靠地通過正常工作電流和規(guī)定短時間內(nèi)的異常(故障)電流,而在分閘狀態(tài)時觸頭間有符合規(guī)定要求的絕緣距離和明顯的斷開點(diǎn),使負(fù)荷側(cè)電力設(shè)備與電源安全隔離,保證高壓設(shè)備檢修工作的安全。
(2)改變運(yùn)行接線方式,隔離開關(guān)與斷路器配合,按系統(tǒng)運(yùn)行方式的需要進(jìn)行倒閘操作。
倒閘操作時,隔離開關(guān)應(yīng)遵守先合后斷或等電位操作的原則,即:①線路送電時,應(yīng)先合隔離開關(guān),后合斷路器;②線路停電時,應(yīng)先斷開斷路器,后拉開隔離開關(guān);③倒換母線時,在隔離開關(guān)兩端等電位的條件下,拉合、隔離開關(guān)。
由于隔離開關(guān)沒有滅弧裝置,當(dāng)用隔離開關(guān)拉、合大負(fù)荷電流或短路電流的電路時,在隔離開關(guān)的三相觸頭間或相對地之間會形成強(qiáng)大的弧光短路,危及設(shè)備及人身安全,造成重大事故。因此,隔離開關(guān)與斷路器配合操作,必須遵守上述原則。只有在電路已被斷路器切斷的情況下,才能合上或斷開隔離刀閘。
(3)用以接通或斷開小電流電路,如分、合電壓互感器和避雷器;分、合母線和直接與母線相連設(shè)備的電容電流、勵磁電流不超過2 A的空載變壓器、電容電流不超過5 A的空載線路等,因?yàn)檫@些情況下電流很小,觸頭上不會產(chǎn)生很大的電弧。
1.3隔離開關(guān)的允許操作范圍
隔離開關(guān)的允許操作范圍:①拉、合無故障的電壓互感器和避雷器;②拉、合無故障的母線和直接連接在母線上設(shè)備的電容電流;③在系統(tǒng)無接地故障的情況下,拉、合變壓器中性點(diǎn)的接地刀閘;④斷路器在合閘位置,接通或斷開斷路器的旁路電流;⑤拉開或合上10 km以內(nèi)的35 kV空載線路和10 km以內(nèi)空載電纜線路;⑥拉開或合上35 kV1 000 kVA及以下、10 kV320 kVA空載變壓器;⑦拉開或合上10 kV及以下,70 A以下的環(huán)路均衡電流。
1.4操作隔離開關(guān)時應(yīng)注意的有關(guān)事項
(1)操作隔離開關(guān)前應(yīng)檢查斷路器在斷開位置。
(2)在手動合隔離開關(guān)時,先拔出聯(lián)鎖銷子,開始要緩慢,當(dāng)?shù)镀咏蹲鞎r,要迅速果斷,在隔離開關(guān)合到底時,不能用力過猛,以防合過頭及損壞支持瓷瓶。
(3)手動拉開隔離開關(guān)時,開始應(yīng)緩慢小心,第一步將隔離開關(guān)動觸頭從固定觸頭中拉出,使之有一小間隙,第二步若小間隙無異?；」?則迅速將動觸頭全部拉開。拉閘終了時要緩慢,以防支持瓷瓶和操作機(jī)構(gòu)的損壞,操作完畢鎖好銷子。
(4)隔離開關(guān)操作完畢,必須檢查其開、合位置正常。
2、隔離開關(guān)的常見故障及其處理方法
隔離開關(guān)在一次設(shè)備中雖然處于次要地位,但它卻是運(yùn)行操作的主要設(shè)備,一次設(shè)備的停送電依靠斷路器斷開,隔離開關(guān)隔離,整個一次操作絕大部分是隔離開關(guān)(含接地刀閘)的操作。作為運(yùn)行單位必須快速、正確的執(zhí)行操作,并對操作中出現(xiàn)的隔離開關(guān)故障能夠及時處理。日常運(yùn)行中加強(qiáng)巡視,及時發(fā)現(xiàn)可能出現(xiàn)的缺陷及隱患,搞好維護(hù)工作,將隔離開關(guān)的故障盡可能降到*低。
為了對隔離開關(guān)有更深刻的了解和應(yīng)用,確保設(shè)備安全、可靠運(yùn)行,通過筆者多年的運(yùn)行管理工作經(jīng)驗(yàn),在此談?wù)劯綦x刀閘在實(shí)際運(yùn)行中的常見故障及其處理方法。
2.1隔離開關(guān)發(fā)熱故障
隔離開關(guān)在運(yùn)行中過熱的主要原因是:①在刀片和刀嘴接觸的地方,電流通路的截面大大縮小,因而出現(xiàn)很大的斥力,減少了彈簧的壓力,使壓緊彈簧或螺絲松弛,刀口合得不嚴(yán),造成表面氧化,接觸電阻增大,使觸頭發(fā)熱;②隔離開關(guān)在拉、合過程中,會引起電弧,燒傷觸頭,或者由于用力不當(dāng)而使接觸位置不正,引起觸頭壓力降低,隔離開關(guān)接觸不良而導(dǎo)致發(fā)熱;③隔離開關(guān)過負(fù)荷,亦會造成發(fā)熱。
判斷隔離開關(guān)觸頭是否過熱,根據(jù)隔離開關(guān)接觸部分變色漆或試溫片顏色的變化來判斷,也可根據(jù)刀片的顏色發(fā)暗程度來確定。現(xiàn)在一般根據(jù)紅外線測溫結(jié)果來確定。
發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)觸頭、接點(diǎn)過熱時,首先匯報調(diào)度,設(shè)法減少或轉(zhuǎn)移負(fù)荷,加強(qiáng)監(jiān)視,然后根據(jù)不同接線進(jìn)行處理:
(1)雙母線接線。如果一母線側(cè)刀閘過熱,通過倒母線,將過熱的隔離開關(guān)退出運(yùn)行,停電檢修,檢修時應(yīng)檢查觸頭部位及導(dǎo)線的引流線夾是否接觸不良。針對隔離刀閘的結(jié)構(gòu)原理,檢查兩端頂冒接點(diǎn)是否過熱,檢查由彈簧壓接的觸點(diǎn)或刀口過熱,檢查支柱瓷瓶劣化使支柱瓷瓶整體溫度升高。
(2)單母線接線。必須降低其負(fù)荷,加強(qiáng)監(jiān)視,并采取措
施降溫,如條件允許,盡可能停止使用。
(3)帶有旁路斷路器的可用旁路斷路器倒換。
(4)如果是線路側(cè)隔離開關(guān)過熱,其處理方法與單母線處
理方法基本相同,應(yīng)盡快安排停電檢修。維持運(yùn)行期間,應(yīng)減小負(fù)荷并加強(qiáng)監(jiān)視。
(5)一個半斷路器接線的可開環(huán)運(yùn)行。
(6)對母線側(cè)隔離開關(guān)過熱觸頭、接點(diǎn),在拉開隔離開關(guān)后,經(jīng)現(xiàn)場檢查,滿足帶電作業(yè)安全距離的,可帶電解掉母線側(cè)引下線接頭,然后進(jìn)行處理。
2.2隔離開關(guān)拒合故障
由于隔離開關(guān)的軸銷脫落、楔栓退出、鑄鐵斷裂等機(jī)械故障,或因電氣回路故障,可能發(fā)生刀桿與操作機(jī)構(gòu)脫節(jié),從而引起隔離開關(guān)拒絕合閘。
2.2.1電動操作機(jī)構(gòu)故障
電動操作機(jī)構(gòu)的刀閘拒絕合閘時,應(yīng)著重觀察接觸器、電動機(jī)以及傳動機(jī)構(gòu)動作情況,分清故障范圍,并向調(diào)度匯報。
接觸器不動作,屬回路不通。①先核對設(shè)備編號、操作順序是否有誤,若操作有誤,則是操作回路被防誤閉鎖回路閉鎖,應(yīng)立即糾正其錯誤的操作;②如果不屬于誤操作,應(yīng)檢查操作電源是否正常,保險是否熔斷或接觸不良,若是,則處理正常后,繼續(xù)操作;③如果無上述問題,應(yīng)檢查回路中的不通點(diǎn),處理正常后,繼續(xù)操作。
接觸器已動作,可能是接觸器卡滯、接觸不良,或是電動機(jī)的問題。進(jìn)一步檢查電動機(jī)接線端子上的電壓,若電壓不正常,則證明是接觸器的問題,反之則是電動機(jī)的問題。
電動機(jī)轉(zhuǎn)動,機(jī)構(gòu)因機(jī)械卡滯合不上,應(yīng)暫停操作。先檢查接地刀閘,看是否完全拉開到位,將接地刀閘完全拉開到位后,可繼續(xù)操作。無上述問題時,應(yīng)檢查電動機(jī)是否缺相,三相電源恢復(fù)正常后,可再次繼續(xù)操作。若不是缺相問題,則可進(jìn)行手動操作,檢查機(jī)械卡滯、抗勁的部位,如果能排除,可繼續(xù)操作。若還是無法進(jìn)行解決的話,應(yīng)利用倒運(yùn)行方式,先恢復(fù)供電。向上級匯報,隔離開關(guān)停電后,再由檢修人員處理。
2.2.2手動操作機(jī)構(gòu)故障
首先核對設(shè)備編號及操作程序是否有誤,檢查斷路器是否在斷開位置。
(1)如果無上述問題,應(yīng)檢查接地刀閘是否完全拉開到位,將接地刀閘完全拉開到位后,可繼續(xù)操作。
(2)如果無上述問題,應(yīng)檢查機(jī)械卡滯、抗勁的部位。如屬于機(jī)構(gòu)不靈,缺少潤滑油,可加注機(jī)油,多轉(zhuǎn)動幾次,然后再合閘。如果是傳動部分的問題,一時無法進(jìn)行處理,應(yīng)利用倒運(yùn)行方式的方法,先恢復(fù)供電,然后向上級匯報。隔離開關(guān)停電后,由檢修人員處理。
2.3隔離開關(guān)拒分故障
當(dāng)隔離開關(guān)拉不開時,其故障判斷、檢查及其處理方法與刀閘拒合故障基本相同,只是在手動操作時,如系操作機(jī)構(gòu)被冰凍結(jié),應(yīng)輕輕搖動不得強(qiáng)力沖擊,并注意檢查支持瓷瓶及操作機(jī)構(gòu)的每個部分,根據(jù)它們的變形和變位,找出障礙點(diǎn)。如果障礙地點(diǎn)發(fā)生在隔離開關(guān)的接觸部分,則不應(yīng)強(qiáng)行拉開,否則支持瓷瓶可能受破壞而引起事故,此時只能改變設(shè)備的運(yùn)行方式停電處理,或配合檢修人員用絕緣棒頂著拉閘。
2.4隔離開關(guān)合閘不到位或三相不同期故障
隔離開關(guān)合不到位,多數(shù)是機(jī)構(gòu)銹蝕、卡澀、檢修調(diào)試未調(diào)好等原因引起的,刀閘如果在操作時,不能完全合到位,接觸不良,運(yùn)行中會發(fā)熱并危及電網(wǎng)和設(shè)備的安全運(yùn)行。在出現(xiàn)合不到位,三相不同期時,應(yīng)拉開重合,反復(fù)合幾次,操作動作要符合要領(lǐng),用力要適當(dāng)。若無法完全合到位,不能達(dá)到三相完全同期,應(yīng)戴絕緣手套,使用絕緣棒,將刀閘的三相觸頭頂?shù)轿?。并向上級匯報,安排計劃停電檢修。
2.5隔離開關(guān)誤操作故障
帶負(fù)荷錯拉隔離開關(guān)時,刀閘動觸頭剛離開靜觸頭便有異?；」猱a(chǎn)生,此時應(yīng)立即將刀閘合上,電弧便可熄滅,避免發(fā)生事故。若刀閘已全部拉開,則不許將誤拉的刀閘再合上。若再合上會形成帶負(fù)荷合刀閘,帶負(fù)荷合刀閘會產(chǎn)生三相弧光短路,擴(kuò)大事故。
帶負(fù)荷錯合隔離開關(guān)時,即使合錯,甚至在合閘時產(chǎn)生電弧,也不準(zhǔn)再拉開隔離開關(guān),否則會形成帶負(fù)荷拉刀閘,帶負(fù)荷拉刀閘,也會造成三相弧光短路,擴(kuò)大事故。錯合隔離開關(guān)后,應(yīng)立即采取措施,操作斷路器切斷負(fù)荷。
為了避免誤操作造成生產(chǎn)事故,目前許多高壓隔離開關(guān)采用了閉鎖裝置,就是只有在斷路器斷開的情況下才能拉開或合上隔離開關(guān)。
3、結(jié)束語
隔離開關(guān)運(yùn)行中產(chǎn)生的故障,雖然有產(chǎn)品制造和安裝方面的因素,但*主要的原因還是維護(hù)工作跟不上沒有很好地制定和執(zhí)行有關(guān)隔離開關(guān)運(yùn)行管理與維護(hù)制度,因此,加強(qiáng)運(yùn)行維護(hù)和檢修工作,解決年久失修是當(dāng)務(wù)之急,在實(shí)際生產(chǎn)運(yùn)行工作中,了解熟悉設(shè)備的結(jié)構(gòu)、工作原理及其性能,經(jīng)常加強(qiáng)對設(shè)備的運(yùn)行巡視和檢修維護(hù),預(yù)想設(shè)備運(yùn)行中可能出現(xiàn)的故障隱患,提前做出解決辦法,減少故障的發(fā)生,既能延長設(shè)備使用壽命又能提高系統(tǒng)的穩(wěn)定、安全可靠性。
