35KV及以上高压隔离开关的维护及故障检修

35KV及以上高压隔离开关的维护及故障检修

(江门供电局)

摘要:近年来我国的经济不断地发展,对于电能的需求量也越来越大,高压隔离开关作为用量最多的一种高压输变电设备,它能否正常工作直接与高压(35KV及以上)电网系统的安全运行挂钩,因此对于高压隔离开关的维护与故障检修工作是极为重要的。本文主要介绍了高压隔离开关的作用、基本要求和运行管理方法。分析了在高压电器中应用较为广泛的高压隔离开关的检修方法与技术。根据实际情况讨论了日常故障检修和巡视维护的措施,分析了高压隔离开关运行中常见问题的产生原因,并根据相关经验提出常见问题与故障的解决措施。

关键词:高压隔离开关;维护;故障检修;电力系统;运行

1引言

在如今社会经济快速发展的背景下,电力作为人们生产生活的基本能源,人们对于电能的需求越来越大,电力系统能够有一个安全平稳的运行环境就显得极为重要。高压隔离开关作为高压输变电设备中数量最多的一种,故障发生率也是一直处在较高水平,对高压电力网络系统的运行环境产生了极大的影响。日常的巡视检查与维护过程中应保持严谨的工作态度,做到防患于未然。

2高压隔离开关的用处

高压隔离开关区别于寻常隔离开关最主要的一点就是由电力系统中电路电压的高低来决定的,普通电路中,寻常隔离开关就可以满足条件,而在高压(35KV及以上)电路中为使高压电网系统可以安全运行必须使用特殊的高压隔离开关。

高压隔离开关在高压电力系统中主要有三个作用与寻常隔离开关作用一致,分别是:隔离电源,倒闸操作和拉开、合上无电流和微弱电流的电路。

隔离电源就是在日常的电力维修中,技术维修人员通过断开待维修设备电路与高压通电电网之间的连接,以此保证维修人员的人身安全与电力设备的安全保障。

倒闸操作指的是在以双母线为主体的电气主接线中,通过改变高压隔离开关的连接位点来达到将电气设备和供电线路从一条高压母线切换到另一条高压母线上。

拉开、合上无电流和微弱电流的电路是将电压互感器和避雷器线路拉开或者合上。将母线或者与母线直接相连的电气设备之间微弱的电容电流连接上或者断开。控制励磁电流小于2A的空载变压设备和电容电流小于5A的的空载线路等。

3高压隔离开关的基本要求

高压隔离开关的基本要求要达到以下五点:

高压隔离开关一定要具备明显断开点,使操作人员可以清晰容易地鉴别电路地状态。

高压隔离开关和断开点之间一定要有充足地安全距离,在电压过载或者相间闪络的情况下不会产生击穿现象保证操作人员的生命安全。

高压隔离开关要在绝缘性和热、动稳定性以及机械强度等方面达到一定的标准。

高压隔离开关合闸与分闸过程中的同期性有严格的标准,争取达到最好的速度,从而避免电压过载的现象。

当高压隔离开关与接地刀闸构成连锁设备时,必须保证操作的正确性。

4高压隔离开关中常见故障

1)导电回路发热是高压隔离开关最易出现故障的部位是触头与接触部分发热,发热原因较多,主要是压紧弹簧的弹性减弱,或压紧弹簧的螺栓松动所造成的。绝缘子表面闪络和松动,隔离开关拉开,机构题因为在电路的运行过程中可能会由于触头拧紧部件的松动、接触不良、刀闸中触指部分的锈蚀或者过热等原因导致弹簧压力的降低等问题。在电路处于断开状态中,触头与空气接触,会发生氧化或者沾染上污秽,从而导致在操作的过程中发生电弧出现的现象,会将触头表面烧伤,使传电效率降低并且还会对断电电路状态造成极大的负面影响,甚至于危及到维护人员的人身安全。

2)机构故障主要是机构失灵,操作机构内机械传动故障造成的无法操作,隔离开关的操动机构或开关本身的转动部分生锈,会引起分合不灵的故障。高压隔离开关在长时间的工作过程中可能会造成每个联动部件磨损与变形,使触头的接触面积受到影响。在进行日常的操作过程中,因为人为因素即用力过大可能会导致触头的接触位置不正,触头压力不足从而使接触不良,接触面上发生过热的现象,损坏部件。

3)传动困难。

传动部件的主轴铜套干涩、轴承脏污、润滑脂干涸、底座轴承、静出头锈死、锈蚀、连杆断裂、轴销脱落等。造成无法操作的情况;

4)瓷柱污闪。

绝缘子表面闪络和松动,运行环境差、检修周期长、自然灾害造成的瓷柱闪络和放电现象。如未及时清扫,大雾、雨、恶劣天气造成的绝缘降低后的污闪,还有过电压引起的绝缘闪络现象。

5)导电杆固定座断裂

在运行中曾经发生过GW4系列隔离开关导电杆固定座断裂的缺陷。

6)常见缺陷及故障的防治

造成上述隔离开关缺陷或故障的原因,既有制造工艺、选材质量问题,也有检修维护不当、不到位所致。要保证隔离开关的安全运行,保证其初始质量是关键所在。因此值班人员在对运行设备进行例行检查的过程中应对高压隔离开关进行重点观察,保证隔离开关的触头不会发生过热的情况。可以根据以下两点来进行判别隔离开关接触部分的状况,分别为隔离开关接触部分颜色的变化和因发热而引起的融化程度。也可以通过红外测温仪进行判别,刀片是否有颜色变化,甚至发红或者产生火花等现象进行确定。

5高压隔离开关常见故障的处理措施

下面列举五种高压隔离开关常见问题的处理措施:

1)触头发生过热现象,应检查接线端,拧紧松动螺栓,检查触头有无烧伤,清理触头接触面、涂凡士林等。2)隔离开关拒合原因是传动机构卡滞、接触部分卡住。检修时,可扳动操动机构手柄,找出故障部分进行处理,切不要强行拉开,避免损坏设备。拒分原因是轴销脱落、使刀闸和传动连杆脱节,检修时,可将轴销固定好,更换损坏部件。传动机构松动,检修时,应调整松动部位,导电杆插入深度应适合要求,使导电杆在同一条直线上。3)导电回路故障,应检查合闸回路各接点,接触面接触状态。检修时,清洁并检查导电部位有无损坏变形,轻应修复,严更换,对工作电流接近额定电流刀闸或过热而更新触头,应进行路电阻试验。用汽油清洗触头部位脏污和油污,用砂布打磨触头表面氧化膜,检查所有螺丝、弹簧和垫圈、开口銷、屏蔽罩、软连接、轴承等应完整没有缺陷,修整或更换损坏部件,轴承应上润滑油后装好。合闸后用0.05mmⅩ10mm塞尺检查触头接触压力,应塞不进去。4)传动部分和操动机构检修时,传动部分应检查拉杆、拐臂、传动轴等部位有无机械变形或损伤,动作灵活,销钉齐全,配合适当,传动部位加润滑油。操动机构分手动和电动两种,手动机构应检查紧固情况,有无受力变位情况,发现异常应及时处理,对转动部位加润滑油,操作应灵活无卡涩。机械闭锁在隔离开关在合闸位置时闭锁接地开关不能合闸,接地开关在合闸位置时闭锁隔离开关不能合闸。电动操动构应用手柄操动机构检查各转动部件是否灵活,辅助开关和行程开关是否正常,检查所有连接件、紧固件有无松动现象,检查电机完好无缺陷,转向正确,检查控制回路,二次电气元件有无损坏,接触是否良好,分合闸指示是否正常。5)机械调整检修时,应调整触头间相对位置,备用行程、刀闸张开角度开距应符合厂家要求。调整刀闸分、合闸限位止钉,满足防止分、合闸操作时越位要求。调整隔离开关三相分、合闸同期性、接触压力符合要求。合闸试验,观察其动作是否灵活,机械、电气连锁、辅助开关触点应无卡滞或合闸不到位现象。检修之后隔离开关应达到绝缘良好、操作灵活、分闸顺利、合闸接触可靠基本要求。隔离开关和电动机构动作正常,二次回路触点正确切换,连锁可靠,电气试验合格时方可投入运行。

高压隔离开关的外部瓷件破损或者发生严重的闪络现象,发生这种情况应立即向上报告进行调度处理,在停电之前,对通电设备进行严密监视。如果高压隔离开关的外部瓷件破损过大,此时应立即用上一级开关切断电源,避免事故扩大化。

高压隔离开关拉、开闸过程中,刀片被锁死,此时不能硬拉或者硬合,尤其是高压母线侧的隔离开关。处理这种情况应先查明原因,造成这种情况的原因很多,可能由于操作系统失灵即操作机构被冰冻、卡死,高压隔离开关的动、静触头变形以及外部瓷件的破损、断裂,电动操作设备、电动机失去电力供应或者已经损坏失灵等原因。在原因没有被调查清楚之前。强行硬拉或者硬合可能会损坏设备,造成更大的事故。

人员的操作失误,误拉或误合高压隔离开关,造成这种情况的原因可能是实际操作人员对基本情况未掌握,没有按照正确的操作规程进行操作。误拉隔离开关的情况下,如果刀片刚刚离开刀口,应立即将隔离开关向相反方向拉开。如果已经完全拉开,电弧已经被完全切断,这种情况下不允许再合上隔离开关。而在误合高压隔离开关的情况下,无论是刚刚合上还是已经完全合上都不允许将高压隔离开关再次拉开。如果必须将隔离开关再次拉开,应使用回路断路器将电路完全切断之后,在拉开误合的开关。

6高压隔离开关的日常维护检修

高压隔离开关的日常维护检修应分为两部分,分别为小修和大修。隔离开关的日常操作并不是很频繁,所以维护检修周期至少应该为每半年至一年进行一次小修,每三至五年或达到1000次以上进行一次大修。在发生事故等特殊的情况下也可进行临时的维护检修。

小修是:清理尘埃、污垢;检查触电是否接触良好,并处理日常的烧痕,涂抹凡士林,增加隔离开关的润滑度,防止卡死现象发生;检查各个导电接头,尤其是铜、铝等不同金属材料的连接处是否发生了电腐蚀和氧化现象;检查操作机构各个构成元件灵活、可靠,保证操作系统能够正常运行;更换和修理已经破损的元件;在各个轴承中添加润滑油,检查机械与电气连锁装置的稳定性、可靠性和安全性;保证接地线的正常,与地的连接牢靠;检查螺母、螺栓垫圈有无松动,如有松动进行加固;检查各个转动部分是否存在卡涩现象,如果存在,注入润滑油;清洗触头,保证其洁净,避免影响导电效率。

大修是:在完成所有小修项目之后,仔细对隔离开关进行清洗,检查其表面是否存在破损、裂纹及闪络痕迹,与设备相黏合部位是否牢固,如果存在严重问题将之更换;要保证触头和刀片上的其他部件例如螺丝、弹簧和垫圈、开口銷、屏蔽罩、软连接、轴承完整没有缺陷,否者进行更换;保证母线和隔离开关之间相互连接的引线部分没有因为过热现象而损坏,使其通电性保持良好状态;修复并调节动静触头,使其嵌入位置无歪斜,保证接触完好,使用绝缘电阻表测量单元绝缘子对地接地电阻,从而保证额定电压<24kV的,其绝缘电阻不小于1000MΩ,额定电压≥24kV的,不小于2500MΩ;检查导电部分的接触面部分,应保证其清洁、平整,无烧伤和过热痕迹同时清除接触面的氧化层;固定接触面上涂电力复合漆等。

7高压隔离开关的维护与进行日常检修的意义

在经过探讨了隔离开管常见的故障类型、原因与表现之后。为了使整个高压电力网络系统能够正常地工作,高压隔离开关的维护与日常检修的意义十分重大,通过维护与日常检修能够尽可能地减少使用过程中的安全隐患,排除可能存在的安全故障。加强日常的维护与检修力度,能使高压隔离开关能够更加稳定的工作,减少电力系统中事故的发生,使电力能够更好的为人们服务,让人们能够在安全的环境中进行学习与工作。

8结语

在整个高压电力网络系统中,高压隔离开关是最为关键的高压输变电设备之一,其使用频率之高,使用价值之突出有目共睹。为了使整个电力系统能够处于更稳定、更健康、更安全的运行状态下运行,即使发生事故也能采取合适的措施进行及时处理。本文首先讨论了高压隔离开关的用处、基本要求,然后又通过将隔离开关常见故障以及处理措施和其日常的维护检修进行了详细的描述,希望能够引起各方人员的重视以及关注。

参考文献:

[1]刘军.隔离开关故障处理技术研究与应用[D].华南理工大学,2017.

[2]程文平.高压隔离开关的可靠性评估及其检修管理研究[D].华南理工大学,2016.

[3]张文娟.高压隔离开关的常规维护与故障检修措施[J].科技信息,2011(28):35-37.

[4]张新春.隔离开关的常见故障与维护技术[J].精密制造与自动化,2011(02):61-64.

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