隔离开关(共12篇)
隔离开关 篇1
1 高压隔离开关的结构和作用
高压隔离开关广泛应用于电力系统中, 主要用于将带电设备与不带电设备相隔离。它不直接切断或接通负荷电流, 而是与断路器相配合, 在断路器完成电源切断之后, 再行断开, 产生一个明显的安全断口;或者在断路器接通之前, 先行合上, 为断路器的合闸做好准备。由于不直接切断或接通负荷电流, 隔离开关的分合闸动作不要求在极短时间内完成, 不像断路器有严格的分合闸操作时间, 相应的, 也就没有断路器高压的液压机构或弹簧机构、气动机构。隔离开关的分合闸操作是由电机转动后直接带动完成, 具有类匀速运动的特点, 其速度相对于断路器要慢很多, 操作机构受到的冲击力也要小很多, 因此在机械强度和机械精密性方面的要求相对于断路器要低很多。在材料方面, 要求较高的主要是动静触头。由于高压带电体感应电的存在, 在隔离开关拉合或断开过程中, 当动静触头之间距离进入一定数值内, 感应电荷产生的电场会击穿二者之间的空气间隙, 产生放电。放电产生的高温对触头材料会有一定的影响。因此, 隔离开关的动静触头材料, 要求具有耐高温的特性。此外, 隔离开关有大量的分合操作, 在操作过程中, 动静触头之间要有较大的摩擦力, 因此其材料也要求具备耐磨性。目前主要采用镀银的方式, 提升触头耐磨性。隔离开关的作用主要是隔离带电体和不带电体, 因此其断口距离是一项重要的技术指标, 根据不同的电压等级有不同的断口距离。从目前应用类型上看, 主要分敞开式隔离开关和GIS隔离开关, 敞开式隔离开关根据结构特点又分为4型、5型、7型、16型等多种类型;从结构组成上, 敞开式隔离开关主要由导电体、支柱瓷瓶、操动及传动机构、基础构架等组成。而GIS隔离开关在结构上则无需独立的基础构架和瓷瓶等, 相对较简单。
2 高压隔离开关的控制逻辑
隔离开关是通过电机回路来实现操作传动, 完成分合闸。根据电机输出角度的不同, 主要有90°和180°两种。其控制及保护回路功能简单清晰, 主要有电机、分合闸和急停按钮、接触器、热继电器、隔离开关位置辅助开关、到位行程开关等元器件。通过这些元器件的配合, 实现了操作自保持、分合闸回路互锁、到位切断回路、过流过热切断回路等逻辑功能, 从而实现对隔离开关的正常控制。除了自身逻辑之外, 隔离开关控制回路还与断路器、接地开关等的状态, 形成逻辑互锁功能, 避免误操作。
3 高压隔离开关的常见缺陷
在长期运行中, 高压隔离开关可能产生各种运行缺陷和故障, 导致无法正常运行。
以GW4型隔离开关为例, 该型号开关在电力系统中应用较为广泛。其特点为水平开启式, 合闸时三相平行, 各相之间由连杆和拐臂连接和传动。其中最边一相 (A相或C相) 为主动相, 另外两相为从动相。每相开关有一侧为主动刀, 另一侧为从动刀。各相都由基座、支柱绝缘子、导体等部分组成, 两支柱绝缘子相互平行地安装在基座两端的轴承座上。导体部分安装在两支柱绝缘子上方, 随支柱绝缘子做约90°转动。根据需要, 隔离开关上可附有接地开关, 接地静触头固定在导电排上, 接地开关与基座间用软接线连接, 供接地时导电。主刀和地刀闭锁在主导电回路与接地开关的连锁通过基座上的闭锁板保证, 在主导电回路合闸时, 接地开关不可合闸, 接地开关合闸时, 主导电回路不可合闸。
该型号隔离开关结构简单, 断口清晰, 广泛应用于35 k V、110 k V、220 k V等电压等级的电网中。
根据笔者的运行维护经验, 在隔离开关运行过程中, 处理过以下一些故障案例。
3.1 分合闸操作故障
某站一台110 k V GW4型隔离开关在一次操作中, 对其发出合闸命令后, 导体未发生运动, 操作失灵。在现场处理中, 确保隔离开关两侧均无电之后, 对其故障点进行排查。首先根据操作命令发出后, 电机未转动、未发声等现象, 初步判断故障点应在控制及电机二次回路上。根据操作时接触器未吸合的现象, 进一步将故障点定位在控制回路上。确定故障回路之后, 通过万用表欧姆档对整个电路进行逐段通断测试, 最终发现热继电器的串入接点呈断开状态, 从而定位了故障点。对其处理之后, 回路能正常运行, 隔离开关分合闸操作也恢复正常。
在长期的运行中, 控制及电机回路的接触器、继电器、行程开关等元件, 较容易出现线圈烧损、接点接触不良等情况, 从而导致整个回路异常。在处理中, 一方面应逻辑清晰, 通过排除正常范围, 逐步缩小故障点范围直到最终定位;另一方面应加强常见缺陷的积累, 根据80/20法则, 排查应有重点、有针对, 提高处理缺陷的效率。
3.2 刀闸合不到位
某站一台110 k V GW4型隔离开关某次操作后, A相和B相均合闸正常, 而C相则合不到位。由于合闸不到位, 动静触头之间接触压力不足, 导致较严重的发热现象, 如不处理可能导致动静触头损伤、损坏。现场处理中, 在确保两侧无电之后, 对其进行多次分合试操作, 其合闸位置基本不变, 均是C相欠位;再检查其分闸位置, AB相均正常, 两相的主从动刀体均呈平行状。而C相则张开角度偏大。综合三相分合闸位置, 初步判定C相分合角度正常, 但分合不同步。缺陷来源应是C相与B相间的现连杆长度不符合实际要求。通过对连杆长度进行调整之后, 并多次调试, 最终三相不同期的现象得到解决。
刀闸操作中会受到较大的机械力作用。长期多次操作之后, 可能会导致其机械位置发生偏差, 或是某些紧固力不足, 这些都会影响其正常运行。根据其现象, 可以选择相应的调整对象进行调整, 常见的调整对象是连杆、拐臂;以及一些细微的调节如垫装垫片等, 最终解决问题。
3.3 其他常见缺陷
隔离开关的控制、监视等过程的实现, 存在较多的机械量和电气量的转换, 这些转换通过行程开关、辅助开关等来实现。元件的故障, 可能会导致信号异常、控制异常等情况;动静触头的接触不良易造成发热及进一步的接触问题, 是较多出现的缺陷;户外隔离开关长期日晒雨淋, 导致传动杆体等锈蚀严重, 操作困难, 也是隔离开关的一类常见缺陷。
4 结语
隔离开关在电网中, 起到隔离和保护的作用。在电网运行方式的变换中, 隔离开关常配合断路器, 完成一系列的操作, 是电网的重要组成部分。目前其发展已经较为成熟, 随着GIS技术的发展, 隔离开关也朝着小型化和更加智能化的方向发展。在操作的便利性、空间利用的效率等方面都明显提升的同时, 其维护检修、故障检查等方面的相应技术如何提升, 以适应其运维要求, 是其面临的新课题。
摘要:高压隔离开关是电力系统的重要组成部分, 起着隔离电源、改变电网运行方式、分合小电流等作用。该文主要介绍高压隔离开关的原理、结构、作用、二次回路及控制逻辑, 并通过介绍几个在现场常遇到的缺陷, 分析缺陷形成的内外在原因, 提出这些常见故障的处理方法和运维建议。
关键词:隔离开关,控制,分合闸,接触面
参考文献
[1]李雪楠.浅淡高压隔离开关故障原因与检修措施[J].民营科技, 2010 (1) :15.
[2]祖秉妊, 陈亮, 王伟华.高压隔离开关的故障分析及处理措施[J].电气时代, 2010 (8) :12-11.
隔离开关 篇2
1、何谓隔离开关?
答:隔离开关是高压开关的一种,因为没有专门的灭弧装置,所以不能负荷电流和短路电路。但它有明显的断开点,可以有效地隔离电源,通常与断路器配合使用。
2、隔离开关在电网中有什么用途?
答:在电网中隔离开关的主要作用如下:
(1)设备检修时,用隔离开关来隔离有电和无电部分,形成明显断开点,以保证工作人员和设备的安全。
(2)隔离开关和断路器相配合,进行倒闸操作,以改变运行方式。
(3)可用来断开小电流电路和旁(环)路电流,例如,可用隔离开关进行下列操作: ①拉、合电压互感器和避雷器。
②拉、合母线及直接连接在母线上设备的电容电流。
③对双母线带旁路接线,当某一出线单元断路器因某种原因出现分、合闸闭锁,用旁路母线断路器带其运行时,可用隔离开关断开并联回路,但操作前必须停电旁路母线断路器的操作电源。
④对一个半断路器接线,当某一节点断路器出现分、合闸闭锁时,可用隔离开关来解环,但要注意其它所有断路器必须在合闸位置。
⑤对双母线单分段接线方式,当两个母联断路器和分段断路器中的某一断路器出现分、合闸闭锁时,可用隔离开关断开回路,但操作前必须确定三个断路器在合闸位置,并断开三个断路器的操作电源。
用隔离开关进行500KV小电流和旁(环)路电流操作时,须经计算,符合隔离开关的技术条件和有关调度规程后方能进行。
3、对隔离开关有哪些基本要求?
答:按照隔离开关在电网中担负的任务和使用条件,其基本要求有:
(1)隔离开关分开后应有明显的断开点,易于鉴别设备是否与电网隔开。
(2)隔离开关断点间应有足够的安全距离,以保证在过电压情况下,不至引起击穿而危及工作人员的安全。
(3)在短路情况下,隔离开关应有足够的热稳定性和动稳定性,尤其是不能因电动力的作用而自动分开,否则将引起严重事故。
(4)具有开断一定的电容电流和电感电流的能力、开断环流的能力。
(5)分、合闸时的同期性要好,有最佳的分、合闸速度,以尽可能降低操作时的过电压、燃弧次数和无线电干扰。
(6)隔离开关的结构应简单,动作要可靠,有一定的机械强度,金属制件应能承受氧化而不腐蚀。在冰冻的环境里能可靠地分、合闸。(7)带有接地刀闸的隔离开关,必须装设联锁机构,以保证停电时先断开隔离开关,后闭合接地刀闸。送电时先断开接地刀闸,后闭合隔离开关的操作顺序。
(8)通过辅助触点,隔离开关与断路器之间应有电气闭锁,以防止带负荷误拉、合隔离开关。
4、隔离开关有哪些主要的技术参数?
答:制造厂给定的隔离开关的主要技术参数如下:
(1)额定电压。指隔离开关正常工作时,允许施加的电压等级。
(2)最高工作电压。由于输电线路存在电压损失,电源端的实际电压总是高于额定电压,因此,要求隔离开关能够在高于额定电压的情况下长期工作,在设计制造时就给隔离开关确定了一个最高工作电压。
(3)额定电流。指隔离开关可以长期通过的最大工作电流。隔离开关长期通过额定电流时,其各部分的发热温度不超过允许值。
(4)动稳定电流。指隔离开关承受冲击短路电流所产生电动力的能力。是生产厂家在设计制造时确定的,一般以额定电流幅值的倍数表示。
(5)热稳定电流。指隔离开关承受短路电流热效应的能力。是由制造厂家给定的某规定时间(1S或4S)内,使隔离开关各部件的温度不超过短时最高允许温度的最大短路电流。
(6)接线端子额定静拉力。指绝缘子承受机械载荷的能力,分为纵向和横向。
5、隔离开关型号中各字母和数字的含义是什么?
答:国产隔离开关的型号,采用统一的字母(汉语拼音字母)和数字混合编制如下:
其中:
①字母G—代表隔离开关。
②字母代表安装地点。N—户内,W—户外。③数字,为设计序号,代表不同的系列。④数字,代表额定电压(KV)。
⑤字母,代表补充特性,T—统一设计,G—改进型,D—带接地刀闸,C—穿墙式。⑥数字,代表额定电流(A)。⑦字母,G—代表高原型。
6、隔离开关如何分类?
答:隔离开关按装置地点分为户内式或户外式。按极数可分为单极和三极。按有无接地开关可分为带接地开关和不带接地开关的。按用途可分为一般用、快速分闸用和变压器中性点用等。
7、GN19—10型隔离开关在结构上有什么特点?分几种类型?
答:GN19—10型隔离开关为户内闸刀式三极隔离开关。每相导电部分主要由触刀(动触头)和静触头组成。静触头是安装在固定于底架上面的两个支持绝缘子上,触刀的一端通过螺栓轴销与一个静触头链接,转动触刀与另一端静触头构成可分连接。触刀中间有拉杆瓷瓶,两端都有夹紧弹簧,维持触刀对静触头的压力。三相平行安装。拉杆瓷瓶与安装在底架上的主轴相连,主轴通过拐臂和连杆与操动机构相连。主轴的两端都伸出底座,操动机构可装在任何一侧。触刀由两片槽形铜片组成,不仅增大了散热面积,而且提高了机械强度和动稳定性。额定电流1000A以上的GN19—10隔离开关,在触刀接触处槽形铜片两侧,还装有磁锁压板,当巨大的短路电流通过时,增大接触压力,提高了隔离开关的动、热稳定性。
GN19—10型隔离开关分为平装型和穿墙型。穿墙型又分为触刀转动侧装套管绝缘子,静触头侧装套管绝缘子、静触头侧和触刀转动侧都装套管绝缘子三种。
8、GN22—10型隔离开关结构上有何特点?
答:GN22—10型隔离开关是一种户内闸刀式三相隔离开关。其主要特点是采用了合闸—锁紧两步动作。所谓合闸—锁紧两步动作,当合闸时主轴转动的前80°为合闸位移角,用于闸刀转动,使其从断开极限位置转到合闸极限位置。主轴转动的后10°为接触锁紧角,用于锁紧机构将触刀锁紧。当主轴转动前80°时,触刀能灵活地转动,合闸到位后,由档块、摇杆、顶销和限位销构成的定位限动机构使其转换为第二步锁紧动作,通过滑块带动连杆运动,从而使两侧顶杆推出,借助磁锁板的杠杆作用,将顶杆的推力放大5.5倍,压紧在触刀上,形成接触压力,使触刀锁紧。分闸操作的动作过程与合闸时的相反。
9、户外隔离开关按基本结构可分为哪几种?
答:户外隔离开关按基本结构可分为单柱式、双柱式和三柱式三种。
10、GW4系列隔离开关的基本结构和动作原理是什么?
答:GW4系列隔离开关为户外双柱式隔离开关,它由底座、棒型瓷柱和导电部分组成。每极有两个瓷柱,分装在底座两端的轴承座上,并用交叉连杆相连,可以转动。导电闸刀分成相等的两段,分别固定在瓷柱的顶端。触头由柱形触头、触子、触头座、弹簧组成,其上装有防护罩,用于防雨、冰雪及尘土。
隔离开关的分、合操作,由传动轴通过连杆机构带动两侧棒型瓷柱沿相反方向各自回转90°,使闸刀在水平面上转动,实现分、合闸。
在底座两端可以装设一把或两把接地闸刀,当主闸刀分开后,利用接地刀闸将待检修设备或线路接地,以保证安全。为防止误操作,在主闸刀和接地刀闸之间加操作闭锁。
GW5系列隔离开关,其棒型瓷柱作V型布置,是双柱式隔离开关的改进型。
11、GW11系列隔离开关的结构特点是什么?
答:GW11系列隔离开关是双柱水平伸缩式结构,分闸后动触头上折叠收拢,形成水平方向的绝缘断口。
12、双柱式隔离开关有什么特点?常配用什么操动机构?
答:双柱式隔离开关具有结构简单、体积小、重量轻、电动稳定度高、破冰能力强、分闸时极间距离较大、而合闸时瓷柱受较大弯曲力等特点。可配用手动或电动操动机构。
13、说明GW7系列隔离开关的结构、特点及配用操作机构。
答:GW7系列隔离开关为户外三柱双断点水平转动式隔离开关。每相有三组支持瓷柱,每相瓷柱顶部装有均压环,以改善电场分布情况。两端的瓷柱是固定不动的,顶部均装有由触子、触头座、弹簧及防护罩组成的静触头,中间瓷柱可转动70°。动触头闸刀由紫铜管制成,固定在中间瓷柱的顶部。隔离开关的分、合闸是由操动机构带动中间瓷柱转动实现的。
GW7系列隔离开关,具有结构简单、运行可靠、维修工作量少、较高的机械强度和绝缘强度等特点,配用电动或手动操作机构。
14、GW6系列隔离开关有什么特点?
答:GW6系列隔离开关为单柱垂直伸缩剪刀结构,三相由三个单极组成,每极具有两瓷柱,即支持瓷柱和操作瓷柱。动触头固定在导电折架上,通过操作瓷柱和传动机构去操动导电折架,使导电折架上下运动。静触头固定在架空母线上或悬挂在架空软母线上。动触头垂直收缩向下运动,即可形成电气绝缘断口。这种结构活动部分少,折架各部件导电,额定电流大,重量轻。
如GW6—330型单柱隔离开关,采用双臂折架式结构,合闸时双臂折架垂直向上,动静触头接通。
15、GW10系列隔离开关的基本结构原理是什么?
答:GW10系列隔离形状为单柱垂直伸缩式隔离开关。分闸后,动触头向左折叠收拢,形成上、下方向绝缘断口。
16、单柱式隔离开关有什么优缺点?
答:单柱式隔离开关无笨重的底座,占地面积小,可直接布置在架空母线的下面,减少配电装置的面积。单柱式隔离开关需用材料少,成本低。但在破冰能力和恶劣气候条件下稳定可靠地工作显得还不够理想,且无法装设两组接地刀闸。由于单柱式隔离开关具有占地面积小的突出优点,近年发展较快。
17、隔离开关运行中有哪些监视项目? 答:隔离开关运行中应重点监视以下项目:(1)隔离开关的电流不得超过额定值。
(2)长期运行温度不超过允许值(70℃),若80℃,应停运。(3)接头及触头不应发热。
18、隔离开关配置操动机构有什么用途?
答:配置操动机构操作隔离开关,可使操作简化、省力,可实现远方操作或自动控制,即使采用手动操作机构,工作人员操作时,也可以站在离隔离开关远一点的位置,提高了工作的安全性。
19、隔离开关常用的操动机构有哪几种?
答:根据隔离开关的容量、安装地点、自动控制的要求不同,常用的操动机构有:手动杠杆操动机构、手动蜗轮操动机构、电动操动机构和液压操动机构。20、简述隔离开关CS8型操动机构的工作原理。
答:CS8型隔离开关操动机构为手动杠杆操动机构,是利用杠杆原理操作隔离开关的,它主要由操作手柄和由三个固定轴构成的两曲柄摇杆机构组成,当操动手柄转动150°,通过两个曲柄摇杆机构可使隔离形状的动触头转动90°左右,从而操动隔离开关的分、合。
这种结构在合闸结束或分闸开始时隔离开关轴上的操作力矩最大,便于熄弧。同时,当隔离开关处于合闸位置时,两套曲柄摇杆机构都分别接近“死点”位置,可防止刀闸因短路电流的电动力而自动分开。
CS8型手动杠杆操动机构适用于额定电流300A以下的户内隔离开关。
21、简述CS9型隔离开关操动机构的工作原理。
答:CS9型隔离开关操动机构是手动蜗轮操动机构,由摇把、蜗杆、蜗轮及轴、轴承和一个三杆曲柄摇杆机构组成。合闸时,顺时针摇动摇把,使蜗轮转动180°时,带动曲柄摇杆机构使动触头转动75°,隔离开关合闸。隔离开关分闸过程与合闸过程相反。
这种机构在合闸位置时,操作力矩最大,并由于蜗轮反转时自锁,以及曲柄摇杆机构接近“死点”,可防止隔离开关因短路电流的电动力而自动断开。这种机构主要用来操作额定电流3000A以上的户内式重型隔离开关。
22、简述CJ2型隔离开关操动机构的工作原理。
答:CJ2型隔离开关操动机构为电动操动机构,可进行远方操作,主要用于需要在控制室操作的户内式重型隔离开关和110KV以上的户外隔离开关。CJ2型电动操动机构与手动蜗轮操动机构相似,只是增加了一套电动机、减速齿轮和限位开关,代替了手摇把。
合闸操作时,电动机旋转减速后经蜗杆带动蜗轮及连接在蜗轮轴上的曲柄转动,当蜗轮转过180°时,隔离开关合闸,限位开关将电动机电源断开并抱闸。
23、简述隔离开关CY2型液压机构的工作原理。
答:CY2型液压操动机构,由电动机驱动齿轮油泵,向油缸一侧加压,推动油泵的活塞带动齿条作直线运动,齿条与齿轮啮合,带动齿轮与机构主轴转动,实现隔离开关的分、合闸。合闸时向一侧加压,分闸时电动机反转,带动油泵向油缸另一加压,推动另一侧活塞带动齿条反向运动,使齿轮与主轴反转,隔离开关分闸。在主轴凸轮上装有限位开关,当主轴转到合闸位置或分闸位置时,限位开关断开,切断电动机电源。机构上还装有手摇把,可手摇油泵加压,供安装和检修时调整用。油泵中泄油回管的作用是减低齿轮油泵中非工作腔内的压力,防止漏油。在油缸的活塞上装有逆止阀,受压时闭合,不受压时打开,使油缸两侧的油得到循环和补充。
CY2型液压操动机构具有结构简单、操作平稳、体积小、重量轻,只需要容量不大的交流电源等特点,即可以远方操作,也可以现场手动操作,可用来操作各类隔离开关。
CY2型液压操动机构装在可靠的密封箱内,并装有加热器,可以在户外使用,保证在低温下液压机构工作的灵活性和稳定性。24、500KV变电站隔离开关操作的注意事项有哪些?
答:(1)操作隔离开关时,应先检查相应回路的断路器确实在断开位置,以防止带负荷拉、合隔离开关。
(2)线路停、送电时,必须按顺序拉、合隔离开关。停电操作时,必须先拉断路器,后拉线路侧隔离开关,再拉母线侧隔离开关。送电操作顺序与停电顺序相反。这是因为发生误操作时,按上述顺序可缩小事故范围,避免人为使事故扩大到母线。(3)隔离开关操作时,应有值班人员在现场逐相检查其分、合闸位置、同期情况、触头接触深度等项目,确保隔离开关动作正确、位置正确。
(4)隔离开关一般应在主控室进行操作。当远控电气操作失灵时,可在现场就地进行手动或电动操作,但必须征得站长或技术负责人的许可,并在有现场监督的情况下才能进行。
(5)隔离开关、接地刀闸和断路器之间安装有防止误操作的电气、电磁和机构闭锁装置。倒闸操作时,一定要按顺序进行。如果闭锁装置失灵或隔离开关和接地刀闸不能正常操作时,必须严格按闭锁的要求条件检查相应的断路器、刀闸位置状态,只有核对无误后,才能解除闭锁进行操作。
25、隔离开关有哪些巡视检查项目?
答:隔离开关的巡视检查项目包括以下各项:
(1)隔离开关的支持绝缘子应清洁、完好,无裂纹、无电晕,无放电响声和异常响声。
(2)触头、接点接触应良好,无螺丝断裂和松动现象,无严重发热和变形现象,消弧角无发红、发热现象。
(3)引线应无松动,无严重摆动和烧伤断股现象,均压环就牢固且不偏斜。(4)隔离开关本体、连杆和转轴等机械部分应无变形,各部件连接良好,位置正确。(5)隔离开关带电部分应无杂物,刀片和刀嘴应无脏污,无烧伤痕迹,弹簧片、弹簧信铜辫子无断股、拆断现象。
(6)操作机构箱、端子箱和辅助触点盒,应关闭且密封良好,能防雨防潮。
(7)操作机构箱、端子箱内应无异常,熔断器、热耦继电器、二次接线、端子连接、加热器等应完好。
(8)隔离开关的防误闭锁装置应良好,电磁锁、机构锁无损坏现象。(9)接地闸刀应接地良好。
(10)定期用红外线测温仪检测隔离开关触头、接点温度。
26、隔离开关和接地刀闸哪些定期维护项目?
答:(1)清除动、静触头表面氧化物,然后涂抹凡士林。
(2)检查动、静触头的插入或夹持深度,动、静触头之间的压力,并测量隔离开关和接地刀闸回路电阻。
(3)轴承、轴套、齿轮、蜗轮、蜗杆等转动部分加润滑油(脂),必要时清洗后加润滑脂。
(4)检查传动机构的运转情况,各部位就动作顺利、终止位置准确,必要时进行调整。
(5)检查各连接部分的坚固件,并按规定的力矩进行坚固。(6)对绝缘子表面进行清洗和清扫。
(7)对电气操作回路、辅助触点、防误闭锁装置进行检查、校验。(8)摇测电动机构动力电源的绝缘。
27、常见隔离开关的故障有哪些?
答:隔离开关的常见故障有:(1)接触部分过热。(2)瓷质绝缘损坏和闪络放电。(3)拒绝拉、合闸。(4)错误拉、合闸。
28、隔离开关在运行中接触部分过热是由什么原因造成的?
答:隔离开关在运行中过热,主要是负荷过重、接触电阻增大、操作时没有完全合好引起的。
29、隔离开关接触电阻增大的原因有哪些?
答:接触电阻增大的原因为:刀片和刀嘴接触处斥力很大,刀口合得不严,造成表面氧化,使接触电阻增大。其次隔离开关拉、合过程中会引起电弧,烧伤触头,使接触电阻增大。
30、如何判断隔离开关触头是否过热?
答:根据隔离开关接触部分变色漆或试温片颜色的变化来判断,也可根据刀片的颜色发暗程度来确定。现在一般根据红外线测温结果来确定。
31、隔离开关触头、接点过热如何处理?
答:发现隔离开关触头、接点过热时,首先汇报调度,设法减少或转移负荷,加强监视,然后根据不同接线进行处理:
(1)双母线接线。如果一母线侧刀闸过热,通过倒母线,将过热的隔离开关退出运行,停电检修。
(2)单母线接线。必须降低其负荷,加强监视,并采取措施降温,如条件许可,尽可能停止使用。
(3)带有旁路断路器的可用旁路断路器倒换。
(4)如果是线路侧隔离开关过热,其处理方法与单母线处理方法基本相同,应尽快安排停电检修。维持运行期间,应减小负荷并加强监视。(5)一个半断路器接线的可开环运行。
(6)对母线侧隔离开关过热触头、接点,在拉开隔离开关后,经现场检查,满足带电作业安全距离的,可带电解掉母线侧引下线接头,然后进行处理。
32、隔离开关电动操作失灵应如何检查处理?
答:隔离开关电动操作失灵后,首先检查操作有无差错,然后检查操作电源回路、动力电源回路是否完好,熔断器是否熔断或松动。电气闭锁回路是否正常。
33、隔离开关触头熔焊变形、绝缘子破损、严重放电应如何处理? 答:遇到这些情况应立即停电处理,在停电前应加强监视。
34、隔离开关拒绝分、合闸应如何处理?
答:(1)由于轴销脱落、楔栓退出、铸铁断裂等机械故障,或因为电气回路故障,可能发生刀杆与操作机构脱节,从而引起隔离开关拒绝合闸,此时应用绝缘棒进行操作,或在保证人身安全的情况下,用板手转动每相隔离开关的转轴。
(2)拒绝跳闸。当隔离开关拉不开时,如系操动机构被冰冻结,可以轻轻摇动,并观察支持瓷瓶和机构的各部分,以便根据何处发生变形和变位,找出障碍地点。如果障碍地点发生在隔离开关的接触部分,则不应强行拉开,否则支持瓷瓶可能受破坏而引起严重事故,此时只能改变设备的运行方式加以处理。
35、隔离开关合不到位如何处理?
隔离开关 篇3
关键词:变电运行;隔离开关;操作要领
中图分类号:TM564.1 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2014) 06-0000-01
一、隔离开关操作的原则分析
在《电业安全工作规程(发电厂和变电所电气部分)》中对于隔离开关和断路器的操作规定是在进行停电拉闸操作时,必须按照断路器开关、负荷侧隔离开关、母线侧隔离开关的顺序依次进行操作,如果是送电合闸操作,则按照相反的顺序进行,严格禁止带负荷拉合刀闸。
从中可以看到这规定对于隔离开关的操作的描述较为笼统,并没有涉及到一旦出现特殊情况应该如何进行隔离开关的操作。例如主变各侧回路隔离开关的操作顺序,就很难按照规定里的描述进行操作,因为关于母线侧和负荷侧的描述并不具体。因此在实践中如果遇到了特殊的接线方式,如果没有特定的操作指导,在进行隔离开关的操作时就必须按照具体问题具体分析的原则进行。隔离开关的操作要领主要是坚持“重要设备保护”原则和“操作顺序优先”的原则。
所谓的重要设备保护原则也就是在进行隔离开关的操作时要注意一些重要设备的保护情况,规定中要求对负荷侧隔离开关进行优先操作,实际上是为了保护母线,因为只要切断了负荷侧隔离开关,那么就算发生了一些事故,对目前也不会产生任何影响,从而使供电安全大大增加。重要设备的主要包括会对电网安全运行造成影响的相关设备,一旦这些设备出现了问题,那么就有可能对整个系统安全造成严重影响。因此对这些设备进行保护也是为了保护整个电网的安全。
操作顺序优先原则是基于保护重要设备原则产生的,通过对不同电气设备的作用进行等级划分,从而判断这些设备的重要程度,形成一个优先保护的次序表,只有确定了系统中重要设备不会因为误操作受到影响,才能确保整个电网系统能够正常运行。
因此变电运行人员在进行隔离开关的操作时要始终遵循以上两个原则,才能确保隔离开关的操作不会出现失误影响整个变电所的供电情况。
二、隔离开关操作要领
变电运行人员在进行倒闸操作时必须首先确定断路器的确处在断开的位置,对于三相联动的隔离开关,三项起落应该同时进行,相差不能超过3mm,在这种情况下才可以进行隔离开关的分合闸操作。
(一)隔离开关合闸操作要领
如果是手动进行隔离开关的合闸操作,运行人员必须先拔出连锁销子才能进行合闸的操作。在开始时应该缓慢的进行,一旦动触头接近静触头就必须迅速合上,以免出现弧光的现象。如果电弧现象在合闸一开始时就出现,那么操作人员必须立刻将隔离开关合上,绝对禁止往回拉隔离开关,因为这一举动会使弧光不断扩大,从而给设备带来更大的伤害。在合闸结束时不能采取过大的力度,否则合闸过深很有可能会对支持瓷瓶造成伤害。在隔离开关合好后,运行人员应该对合闸的状态进行检查,查看动触头是否完全进入到静触头内,避免因为接触不良而使触头产生发热现象。
冬季操作户外的隔离开关时,将触头上的冻冰和霜雪摩擦掉的方法可以采用数次接通和断开的方式进行,使隔离开关能够保持动静触头良好的接触。在隔离开关有传动装置时,通过正确的调整可以确保隔离开关的可靠运行,如果没有传动装置,则要借助绝缘杆的正确操作。
根据上文可以总结出:手动合上隔离开关时,必须迅速果断,但是在开关即将合到底是不能用力过大,以免造成损害,当合到底是发生弧光或者误合时,不可将隔离开关再次拉开,以免造成更大的损坏,扩大安全事故。
(二)隔离开关分闸操作要领
在进行隔离开关的分闸操作时,一开始应该缓慢谨慎,当动触头离开静触头时,如果出现了电弧现象,那么运行人员必须立刻合上隔离开关,停止操作。不过在切断小负荷电流和充电电流时,拉开隔离开关必然会伴随着电弧的产生,此时操作人员应该迅速将隔离开关断开来消灭电弧。在拉闸快要结束时,要缓慢进行,这样才能有效避免支持瓷瓶和操作机构因为冲击力而损坏,最后还应该对连锁销子进行检查,查看是否销好。随后运行人员还应该对隔离开关的位置进行检查,确定其的确处在断开的位置,检查断开的空气绝缘距离是否合格、动触头是否已经拉到了尽头、拉开的角度是否符合相关的规定。如果室内隔离开关的绝缘距离不够长,则应该借助绝缘板进行处理。
(三)装有电磁闭锁的隔离开关当闭锁失灵时的操作要领
在进行操作时,首先要将防误闭锁装置解锁的规定牢记于心,按照规定的要求认真检查设备的实际情况,并得到相关管理人员的的同意后才能进行操作。目前很多变电站的隔离开关在进行线路、断路器和隔离开关检修时往往利用接地刀闸进行接地操作。而接地刀闸和隔离开关之间设有机械闭锁装置,一旦隔离开关接通,接地刀闸就无法合上,反之,一旦接地刀闸合上,隔离开关就无法合上。这种闭锁装置目前被应用于大多数的变电站,能够很好的避免误接地现象的出现。
(四)电动操作的隔离开关遇到电动失灵情况的操作要领
运行人员在进行操作前,必须对和这种隔离开关相关的全部断路器、隔离开关、接地刀闸进行全面的检查,确定他们所处的位置,然后再将隔离开关断开,再进行手动操作。
三、结束语
变电运行人员在进行隔离开关的操作时要始终坚持相关的规定和原则,进行严格谨慎的操作,避免因为失误操作而造成而给整个变电所的运行造成严重的损害。这一方面应该引起足够的重视,从而减少误操作发生的可能性。
参考文献:
[1]许艳阳.隔离开关操作要诀及事故异常处理探讨[J].中国电力教育,2011(24):155-156+160.
[2]袁赞平.隔离开关操作原则及应用分析[J].中国新技术新产品,2012(16):104.
高压隔离开关的选择 篇4
选择高压隔离开关的技术参数主要有额定电压、额定电流、动稳定和热稳定电流、极限通过电流等。
选择隔离开关的要求主要为:
(1) 绝缘可靠, 触头间有足够的绝缘距离, 打开时有明显的断开点;
(2) 具有足够的热稳定性和机械稳定性;
(3) 结构简单, 动作可靠;
隔离不隔离爱作文 篇5
面对突发的新冠肺炎疫情,国家坚持人民至上、生命至上,果断采取防控措施——武汉封城,阻断疫情扩散;全国人民响应号召,统一蜗居自觉隔离疫情。
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那些默默无闻的志愿者,自觉组织起来,送饭买药,接送医护人员,帮助受困滞留在武汉、无家可归的外来人员解决基本生存问题。
还有网传的那一份一长串沉甸甸的捐款名单,以及人民日报每天不间断推出的一条条“好消息”“最新消息”“紧急扩散”“呼吁”“快讯”“承诺”“风雨同心”和央视新闻推出的“权威发布”“疫情速报”“划重点”“我践行”等言简意核的消息,让距离中断的人们足不出户如同服下一剂镇静剂、安神散,瞬间安定下来。
风驰电掣,神兵天降,全国人民紧急行动驰援湖北——召之即来,来之能战,战之能胜!这就是我们的军队,这就是我们的人民,这就是我们的国家!生命的宝贵,此时表现得如此淋漓尽致,生命的.尊严,此刻彰显得如此重于泰山。
防疫拉开了人们的距离——人们居家隔离,取消出访和聚会;娱乐、体育场所关闭;政务服务网上办理;学校开学有序推迟;公共服务场所设置安全“一米线”……东西南北,无论男女老幼,所有人员的积极配合,全体中国人民的团结一致,生动的演绎了“山川异域,日月同天,岂曰无衣,与子同袍”的拳拳之心、举国之力!“幸龙魂不死,风雨而立”的万众一心,与尔同战,可谓惊天地、泣鬼神!
抗疫密切了人们的联系——城乡社区干部、志愿者站岗值守,防疫消杀,送菜购药,缓解燃眉之急;医学专家实时在线,科学指导,增强抗疫信心;快递员顶风冒雨,在城市乡村奔波;司机夜以继日,保障物资运输;教师坚守岗位,网上传道授业;新闻工作者深入一线,传递温情和力量。无论是湖北人的付出,医护人员的坚守,患者的坚强,一线工作人员的敬业,志愿者的奉献,复工者的辛勤,无不诠释了“一方有难,八方支援”的中国力量和中国精神!举国上下“医无私,警无畏,民同心。政者、医者、兵者,扛鼎逆行勇战矣!”的不遗余力,举世瞩目。
大爱无言,大爱无疆!在突如其来的疫情面前,人类所表现出的表情只有一个,那就是敬畏生命!隔离距离,但隔离不了爱!大家相互关爱,互相拥抱,相互取暖,共同面对和抵御地球村共同的敌人——大自然的肆虐和张狂。就像新闻里说的那样,这个庚子年,爱心比病毒蔓延的要快……
“一方有难,八方支援”,中华民族的优良传统,在举国抗疫的战斗中得到了最好的诠释。生命如诗,爱心如歌——那些逆行的身影,那些坚毅的目光,那些憔悴的面容,那些疲惫的身躯,那些默默无闻忙碌的群体……在春寒料峭的鼠年,像一股春风,溢满心扉、涨满城池、渲染世界、洒满人间。正像人民日报所言,我不知道你是谁,但我知道你是为了谁!
由此,我可以骄傲地说:生长在这样一个国度,我们是自豪的,生活在这样一方热土,我们是幸运的,生存在同一片蓝天下,我们是幸福的。因为——党与我们同呼吸,政府与我们共命运,人民与我们同患难,祖国与我们同荣耀,世界与我们共牵手。
也许,灾难,是“人类共同之舟”吧,就象诺亚方舟一样,天公在降灾于人类的同时也成全了人类。灾难无情,人间有爱!爱心不可替代。但,爱心可以传递,可以创造,可以生长,可以蓬勃发展,可以延绵不断!
这次疫情,让人们重新审视自己的生活,更加懂得珍惜生命,以及对人性的思考和对自然的敬畏。同时,也让我们再次看到了——任何困难都打不垮坚强的中国人民。
距离是形式,联系是内容。形式与内容是对立统一的,又是相互依存、共同促进的。隔离距离,是为了更有效的防控、更密切的联系;全方位、全员化、全天候的密切联系,是始于防疫抗疫严格管控隔离距离的措施要求,也是一个政党和国家最终的服务目标。距离,代表秩序。秩序,是现代社会文明的一个重要标志。联系,象征着使命。任何时候,一个国家和政党都不能忘却初心、责任和使命。
防疫抗疫中,我们每个人都是一个能够发光的萤火虫。黑夜里,正是因为有了逆行的白衣天使,有了无处不在的军人和警员,有了随处可见的社区工作人员,有了无数个“最美快递小哥”汪勇式的志愿者,有了无数个一线普通又平凡的工作人员……他们像一枚枚羸弱的萤火虫,集聚在一起努力发光,才让黑夜不那么可怕,才令寒冬不那么冰冷,才使得我们的社会这架大机器,在艰难的时候还能够正常运转,让人们在失望中看到希望,在距离中更加紧密联系,亲眼见证平凡中的伟大和无私!
沉舟侧畔千帆过,病树前头万木春。我坚信,在党中央的领导下,我们一定能够取得抗疫阻击战的最终胜利!
这个鼠年,虽然隔离蜗居在家,我们有了目睹抗击疫情时的感动,也有了见证中华民族团结一致所向披靡的自豪。
这个鼠年,虽然隔离蜗居在家,我们领略了超越自我、挑战生命极限的奇迹,也感悟到了万众一心带给人类的魅力和启示。
这个鼠年,虽然隔离蜗居在家,我们真正看到了一场视觉超级大片——热战、热点,我们真正体味到了“热”的真实含义——热情、热血。
这个鼠年,虽然隔离蜗居在家,我们真正看到了热望、热诚的累累硕果,我们真正了解了热爱、热烈是怎样的一种力量和怎样的一种景象。
这个鼠年,虽然隔离蜗居在家,我们真正悟出了生命的真谛,破译了团结、创造的密码,我们真正知晓了华夏五千年文明火种永不熄灭的原因。
这个鼠年,虽然隔离蜗居在家,我们真正领悟了“风雨同舟,万众一心,百难兴邦”的真正含义,我们真正看到了中华民族百屈不挠奋勇直前的万丈光芒与宝贵精神。
这个鼠年,同一个中国,同一个目标。同舟共济,共克时艰,与时间赛跑,与病毒抗争,为生命护航。
这个鼠年,我们隔离蜗居在家,在享受中国人一年中最美好时光的同时,更多的是感受和看到了中华民族独特的人性光辉、人格魅力和优秀的意志品质。
这个鼠年,我们为驰援武汉的英雄们喝彩,为坚守岗位的每一位普通人鼓掌,为武汉人民的坚守和永不放弃动容,为全国人民的无私奉献骄傲。
这个鼠年,风雨同行,我们为武汉加油!
这个鼠年,万众一心,我们祝中国平安!
这个鼠年,你我虽然拉开了距离,但我们彼此的心,时刻在一起!
隔离开关 篇6
【关键词】 高压隔离开关;故障;检修
隔离开关又称隔离闸刀,是高压电器中的一种开关设备,因为它没有专门的灭弧结构,所以不能用来切断负荷电流和短路电流,使用时应与断路器配合,只有在断路器断开电路后才能进行操作。
一、隔离开关的作用及基本要求
(一)隔离开关的作用
在电力系统中,隔离开关的主要作用如下。
隔离电源:在电器设备检修时,用隔离开关将需要检修的电气设备与带电的电网隔离,形成明显可见的断开点,以保证检修人员和设备的安全。倒闸操作:在双母线接线形式的电器主接线中,利用与母线相连接的隔离开关将电器设备或供电线路从一组母线切换到另外一组母线上去。拉、合无电流或微小电流的电路:拉、合电压互感器、避雷器电路。拉、合母线合直接与母线相连接的设备的电容电流。拉、合励磁电流小雨2A的空载变压器。拉、合电容电流不超过5A的空载线路等。
(二)隔离开关的基本要求
隔离开关分开后应具有明显的断开点,易于鉴别设备是否与电网隔开。隔离开关断开点之间应有足够的绝缘距离,以保证在过电压及相间闪络的情况下,不引起击穿而危及工作人员的安全。隔离开关应具有足够的热稳定性、动稳定性、机械强度和绝缘强度。隔离开关在分、合闸的同期性要好,要有最佳的分、合速度,以尽可能降低操作时过电压。结构简单,动作要可靠。
带有接地刀闸的隔离开关,必须裝设连锁机构,以保证隔离开关的正确操作。即停电时先断开隔离开关,后闭合接地刀闸;送电先断开接地刀闸,后闭合隔离开关。
二、隔离开关的运行管理
(一)不准带负荷切合电路:送电时先合隔离开关,后合断路器;停电时先停断路器,后断开隔离开关。单极隔离开关停电时先断中相,后断两边相。送电时先合两边相,后合中相。
带电操作隔离开关时,应戴上合格的绝缘手套。
操作过程中如发生弧光,已合的不准再拉开,拉开的也不准再和尚。带有接地刀开关的高压隔离开关,主刀开关手柄和接地刀开关手柄应有可靠地机械联锁。隔离开关允许切合电器互感器、避雷器、母线充电电流、开关的旁路电流、无负荷的变压器中点地线。隔离开关操作时,不允许超过所能开断的变压器励磁电流和空载电流、架空线的电容电流值及所能切合的空载变压器电流值。
三、高压隔离开关故障分析
(一)高压隔离开关机构
1、机构及传动系统造成的拒分拒合。机构箱进水,各部轴销、连杆、拐臂、底架甚至底座轴承锈蚀,造成拒分拒合或分合不到位;连杆、传动连接部位、闸刀触头架支撑件等强度不足断裂,造成分合闸不到位;轴承锈蚀卡死。
处理措施:对机构及锈蚀部件进行解体检修,更换不合格元件。加强防锈措施,采用二硫化钼润滑,加装防雨罩。机构问题严重或有先天性缺陷时,应更换为新型机构。
2、电气问题造成的拒分拒合。三相电源闸刀末合上;控制电源断线;电源保险丝熔断;热继电器动作切断电源;二次元件老化损坏使电气回路异常而拒动;电动机故障。上述原因都会造成电动机构分合闸时,电动机不启动,隔离开关拒动。
处理措施:电气二次回路串联的控制保护元器件较多。包括微型断路器、熔断器、转换开关、交流接触器、限位开关及联锁开关、热继电器以及辅助开关等。任一元件故障,就会导致隔离开关拒动。当按分合闸按钮不启动时,要首先检查操作电源是否完好,熔断器是否熔断,然后检查各相关元件。发现元件损坏时应更换,并查明原因。二次回路的关键是各个元件的可靠性,必须选择质量可靠的二次元件。
(二)导电部分接触不良,引起过热或者烧损:固定接触部位螺栓压不紧,或者接触面不光整有赃物,接触面渗进雨水和尘埃使其氧化,也有由于铜铝接触面处理不当产生电化腐蚀,使接触电阻增大,造成接头处发热。有的情况导致导电带因过热易失去弹性,甚至在操作中断片,更加剧了发热现象。
处理措施:动静触头接触面改涂固体润滑剂。在动静触头接触面涂油,是为了减少摩擦和防止氧化。
(三)活动接触部位,由于接触不良易产生过热
1、触头接触处过热;有的触头结构,其触指末端接触点自清扫能力较差,容易产生接触不良;有的由于结构不良,易产生触头弹簧有电流流过,导致弹簧退火弹性减弱,降低接触压力,使接触不良进一步恶化,触头发热越来越严重,如不及时检修,可能导致触头烧坏。
处理措施:固定接触处涂防水胶封闭。防止雨水渗入,保持接触面干燥清洁而不被氧化使接触电阻稳定。特别是铝—铝、铝—铜接触表面,涂封更有必要。新安装产品投运前和大修后也应这样处理。
2、接线座过热。有的隔离开关的接线座,采用了圆锥形滚动接触。如果密封不严,灰尘、雨水进入滚动触头处,使其表面氧化或积垢,滚动触头运动过程中,将污物及氧化层碾压在接触表面,形成一层不导电膜,造成接触不良,接触电阻提高,引起发热。如果弹簧锈蚀弹性减弱,发热将更严重。
处理措施:改进滚珠轴承处的密封结构,防止雨水潮气渗进,避免油脂流失,延长润滑脂老化干固的期限。
(四)瓷柱电气和机械性能不良
1、外绝缘闪络。隔离开关外绝缘闪络,主要发生在棒式绝缘子。由于外绝缘闪络,多次引起大面积停电事故。造成外绝缘闪络的原因,主要是瓷柱的爬电距离和对地绝缘距离不够。
处理措施:主要是开发新型瓷柱,以增加爬电距离和瓷柱高度、提高整体绝缘水平。
2、瓷柱断裂。瓷柱断裂是危害性最大的一种故障,它往往会造成母线短路而引发母线停电、变电所或发电厂停电等重大事故,还会损坏相邻的电气设备或伤及操作人员。断裂的原因为应力的作用。
处理措施:加强瓷柱强度;加装补强柱。在隔离开关支柱旁再加一支补强柱,以防止发生一支断裂而造成的单相短路事故。采用高强度瓷柱。
三、展望
从目前情况看,应该说高压隔离开关检修管理工作比较薄弱,运行状况不容乐观,我们要做好高压隔离开关检修管理工作,必须从源头抓起,加强高压隔离开关的选型、安装调试、日常运行维护和检修管理工作,针对高压隔离开关存在的常见问题,重点检查高压隔离开关的铸铁法兰和瓷瓶是否有裂纹和破损;利用红外热成像技术,定期检查导电回路是否存在接触不良、表面氧化等引起的过热现象;检查各组件锈蚀情况和机构箱密封情况等,并进行设备综合状态评估,明确设备“应修必修修必修好”,重点做好导电部分(特别是触头和接线座)、转动部分、机构的检修,不留隐患,并对老旧高压隔离开关进行综合治理和完善化改造,确保高压隔离开关安全可靠运行。
总之,在实际生产运行工作中,经常加强对设备的日常维护,了解设备的结构、工作原理及其性能,预想设备运行中可能出现的故障隐患,提前作出解决办法,既能延长设备使用寿命又能确保设备及电网的安全、稳定、可靠运行。
参考文献
[1]雷玉贵.《变电检修》.中国水利水电出版社.2006.5
[2]陈家斌.《变电运行于管理技术》.中国电力出版社.2004.5
高压隔离开关带电检修分析 篇7
110 k V及以上电压等级的高压隔离开关在敞开式变电站中数量众多,是非常常见和重要的电力一次设备,在提供明显断开点、隔离电源、改变接线方式等方面发挥着重要作用[1]。但是,因为多种原因造成高压隔离开关故障多发、检修工作繁重。在110 k V及以上设备的消缺工作中,高压隔离开关类故障已经成为工作量最大的变电检修工作之一。一方面,高压隔离开关的故障率高、检修需求大 ;另一方面,越来越高的供电可靠性要求下,设备停电检修非常困难[2,3]。在此背景下,采用带电检修方式处理高压隔离开关故障将是今后变电检修工作的一个重要趋势。文中首先分析了目前高压隔离开关检修的现状,并分析了造成这一现状的几方面原因 ;相应的,在其巨大的带电检修需求下,结合应用实例,分析了高压隔离开关带电检修中存在的问题,并提出了推广带电检修的相关对策。
1 检修现状
高压隔离开关在变电站中数量多、故障率高、检修任务重 ;与此同时,在供电可靠性要求越来越高的情况下,要实现高压隔离开关的停电检修越来越困难,特别是母线隔离开关检修时需要安排母线停役,难度更大。高压隔离开关在电网运行中又扮演着非常重要的角色,必须要求故障在指定期限内处理,确保设备的安全可靠运行。在现阶段高压隔离开关的检修工作中,具有以下几个突出特点。
1.1 故障多发
在110 k V级以上敞开式变电站中,高压隔离开关故障发生率高。对某地110 k V级以上敞开式变电站中的设备现存故障进行统计,高压隔离开关类故障占总体故障的比例高达30% 以上。值得指出的是,高压隔离开关的诸多故障中,带电部分发热等故障在日常定期巡视中通过红外测温可以被及时发现 ;而由传动部件引起的隔离开关故障,如拒分、拒合、分合闸不到位等故障,往往只有在倒闸操作过程中才会被发现,在平时的设备运行中并未能及时发现。从这个角度来说,除了已经发现上报的隔离开关故障以外,还有一定数量的隔离开关故障还隐蔽在貌似无故障的运行设备中,因此可以说,实际的隔离开关故障数量要比现有的统计结果还要多[4]。
1.2 停电检修困难
电网负荷逐年攀升的同时,城市核心区块重载及局部网架结构薄弱问题尚未得到有效缓解,电网涉及母线停役的大范围设备检修机会更加缺少。同时,随着社会经济的持续发展,公众对电力企业的安全、优质、可靠供电提出了越来越高的期望和要求,针对隔离开关故障的常规处理所要求的停电检修越来越困难,尤其遇有母线隔离开关故障,其停电计划安排更是难上加难。
高压隔离开关要实现完全的停电检修,也就是要求隔离开关两侧全部停电非常困难。在电网接线中,高压隔离开关按照安装位置不同,典型的分为 :与母线直接相连的母线隔离开关、位于断路器出线侧的线路隔离开关、主变中性点隔离开关等。显然,对于母线隔离开关,必须通过停役母线才能实现隔离开关两侧均停电,而停役母线的影响是可想而知的。对于线路隔离开关,断开断路器的同时必须停役线路才真正实现隔离开关两侧停电,而对负荷无法通过其他线路转供的特殊线路,也难以实现隔离开关两侧全部停电。对于主变中性点隔离开关,因为主变中性点视为带电体,只有在主变停役时才满足其两侧全部停电,而主变停役的难度也不小。
1.3 故障处理有期限要求
在高压隔离开关的故障类别中,主要集中在传动部件和导电部分两大类,前者包括拒分、拒合、分合闸不到位等等,后者包括触头发热等。
对于传动部件类故障,往往发生在倒闸操作过程中,导致设备无法停复役或者无法切换接线方式。设备无法停役或者复役,都会导致设备停电时间延长,直至设备故障消除,或者通过调整运行方式来临时实现设备投运,对故障设备也只是暂行搁置。无法切换接线方式,直接导致无法改变运行方式,运行灵活性和可靠性降低。如果发生分合闸不到位,特别是隔离开关动静触头间距过近且又无法继续操作时,动静触头间发生持续拉弧,不仅对隔离开关动静触头接触面产生烧蚀,其拉弧产生的过电压还会对其他设备产生不良影响,如母线CVT( 电容式电压互感器 ) 等。此类故障对处理期限要求更高。
对于隔离开关带电部分发热等故障,其发热温升随负荷呈指数上升,故障在重负荷运行时将变得极为突出,因此,必须在负荷高峰到来前将其消除。
在隔离开关运维检修中,面临着的非常突出的矛盾 :一方面,既要在指定期限内处理 ;另一方面,又难以通过停电检修完成。这也是传统停电检修方式面临的挑战。
2 原因分析
造成高压隔离开关故障多发的原因很多,主要包括以下几个方面。
2.1 隔离开关数量多、基数大
早期断路器故障率高、检修周期短,断路器在当时比隔离开关的故障率要高得多,断路器检修周期为1 ~ 2年,而隔离开关检修周期为4 ~ 5年。为了断路器检修的方便,变电站中一般采用间隔设计以便尽可能将断路器隔离开来,减少断路器维护检修对其他设备的影响,这也是为什么现在变电站中的间隔基本都以断路器为中心的。断路器两侧都设置隔离开关,在双母线系统中,母线侧还要设置两台隔离开关。如考虑到母线电压互感器等设备并不需要断路器而仅需设置隔离开关即可,以及母线需要单独设置接地开关,事实上,在110 k V及以上变电站中,隔离开关的数量要远大于断路器数量。
2.2 隔离开关技术发展慢、故障率高
断路器技术的不断发展,从早期的多油断路器、气吹断路器、少油断路器,再到今天常见的采用SF6为灭弧介质的SF6断路器 ;另一方面断路器操动机构,从压缩空气、液压机构、弹簧机构再到电机驱动机构 ;此外,断路器断口数量减少,现在220 k V及以下电压等级的断路器已经完全采用单断口结构,而多断口结构中的并联电容器在500 k V电压等级的断路器中也已经被取消 ;所有这些改进和提高,设备结构不断简化,可靠性不断提高,故障率大幅降低,平均检修周期已经延长到13年。
与此形成鲜明对比的是,在断路器快速发展的同时,隔离开关技术并没有明显改进。一方面因为隔离开关本身结构简单、售价低廉,设备厂商对其重视程度不足,投入精力有限 ;另一方面,隔离开关的研发改进重点大多集中在通过优化产品选材来控制产品成本。所以,隔离开关的可靠性并没有显著提高,现在其平均检修周期为6年。特别值得一提的是,某些国内设备厂家在与国外设备厂商竞争时,往往通过价格优势获得订单,进一步导致了国产隔离开关设备产品故障率更高。
断路器与隔离开关的技术发展对比如图1所示。
从图1中可以明显看出,随着时间推移,断路器技术发展迅速,相应的设备检修频率 / 故障率都大幅降低,与此同时,隔离开关的设备检修频率 / 故障率基本没有明显改善。例如,在浙江省电力公司新颁布的2013年电网设备家族缺陷认定报告中,就包括某知名国际品牌的隔离开关,认定其存在设计缺陷,导致频繁出现拒分、分闸不到位等故障。这也从侧面体现了隔离开关厂家在隔离开关技术发展中对研发设计等投入的一个写照。
2.3 运行环境污染的影响
敞开式隔离开关本身暴露于运行环境中,部件非常容易受到环境的影响。以隔离开关发生故障中较为常见的触头发热故障为例。触头受大气污染影响 ( 化工废气、盐碱污染 ) 导致触头表面缓慢氧化,使其接触电阻增大,运行时的发热量相应增加,温升增大,而温升增大进一步使触头表面氧化加剧,接触电阻更大、发热更严重,如此恶性循环,造成触头发热甚至烧熔[5]。
2.4 维护检修工艺的影响
以隔离开关触头发热故障为例,为保证接触良好而涂抹在触头上的导电膏,因含有油脂成分,容易积聚灰尘,且随着运行时间推移,会在触头表面形成污垢,导致接触电阻增大、触头发热。并且导电脂在拆分后存放一定时间就容易产生劣化变质,将变质的导电脂涂抹在接触面后效果也会大打折扣。
此外,隔离开关本身操作次数少,触头的自净功能发挥非常有限,这也是触头发热的一个因素。
3 带电检修的实际应用
3.1 带电检修效果显著
常规停电检修方式难以满足现阶段隔离开关检修的需求,必须寻找其他途径。已经发现的诸多隔离开关类故障中,很多都是限于设备无法停役,不能满足停电检修的要求,因而被搁置 ;等到有其他设备检修试验的停役机会时,一并对故障隔离开关进行检修 ;而如果故障隔离开关严重影响电网运行时,则不得不进行停电检修,并对相关设备一并检修试验。总体而言,常规停电检修方式受限制很多,比较被动。与常规停电检修相对的,研究采用带电检修方式对高压隔离开关进行检修,这也是近年来检修工作中的一个发展方向。
如果能够实现高压隔离开关的带电检修,其效益非常明显,包括 :(1) 提高供电可靠性,大大减少因为隔离开关故障引起的设备停役和用户停电 ;(2) 提高设备运行可靠性,减少故障设备在电网运行中带故障运行时间,保证在运设备均为无故障可靠运行状态 ;(3) 提高电网运行方式的灵活性,高压隔离开关的一个重要作用就是改变电网接线方式,一旦隔离开关发生故障,原本可以实现的运行方式无法调整,电网运行灵活性受限[5]。
3.2 地电位作业避免故障隔离开关停役
在高压隔离开关触头发热的故障处理中,采用地电位作业法,对发热触头进行带电处理,收到了良好效果。
在变电设备的巡视中,通过红外测温发现高压隔离开关存在触头发热现象。某220 k V GW7型正母隔离开关在运行电流为194 A时,B相触头温度为64.6℃,此时A相16℃、C相17℃,B相触头发热异常。根据其红外测温图,并结合隔离开关图纸等技术资料,确定发热的具体位置和部件。而后通过倒闸操作使故障的正母隔离开关能够带电分合闸( 合上母联开关和该间隔副母隔离开关,必要时停用备自投装置 ),利用专用的触头清洁工具对发热的触头表面进行清洁处理。经过处理,触头发热故障消除,设备正常运行。
相比传统的停电检修方式,采用带电检修方式后,检修作业时间大大缩短 ;更重要的是避免了正母线的停役,电网运行可靠性大大增强[6,7]。
3.3 等电位作业避免母线停役
母线隔离开关发生传动机构故障,传统停电检修要求副母线陪停,停电难度大。考虑到该变电站220 k V母线采用软母线,能够承受带电作业人员和器具的质量 ;并且220 k V母线周围空间比较宽敞,满足带电作业安全距离要求。因此,研究决定结合开关停电检修,并采用带电拆除故障隔离开关与母线之间的搭接头,以此实现故障隔离开关的停电检修。如图2所示,线路开关已经改至开关检修状态,拆除发生故障的副母隔离开关与副母之间的搭接头,等母线开关和隔离开关均已完成检修后,再采用同样的方法把母线与隔离开关之间的搭接头接上。图中G6、G11、G12表示拉开该隔离开关 ( 隔离开关拉至分位 ) ;断路器K2两侧的接地,表示该开关两侧接地开关需要合上 ( 或者加挂接地线 ),该开关状态为检修状态。
严格来说,拆除母线与隔离开关之间的搭接头实现的是母线隔离开关两侧均满足停电条件,再进行的检修已经是传统的停电检修了,并不是真正的带电检修。这里说的带电检修,主要针对的是采用带电拆头后,避免了传统停电检修需要母线陪停,而且拆接搭头工作确实是等电位作业方式。通过等电位带电作业方式的拆接头工作实现了不需母线陪停的停电作业。相比传统停电检修方式,对该母线隔离开关的停电检修需要相应的母线陪停,对电网运行影响大。采用带电拆接头后,同样实现了隔离开关的停电检修,而不需要母线陪停,把检修故障设备对电网的影响降至最小。
4 带电检修的几个问题
带电检修作业包括等电位作业、地电位作业、中间电位作业,其在变电站内高压隔离开关检修中的应用还比较有限,存在着以下几个问题。
4.1 带电检修受限明显
4.1.1 等电位作业
等电位作业是指作业人员通过电气连接,使自己身体的电位上升至带电部件电位,且与周围不同电位适当隔离,直接对带电部分进行的作业,又称为“直接作业法”。输电线路中经常采用的等电位带电检修方式,因为输电线路一般较为空旷、作业空间宽裕 ;而变电站内一般设备布置更加密集、作业空间有限,甚至有许多设备上是无法满足净空距离的要求,这也大大限制了等电位作业在变电站中的开展。
另外,输电线路中的等电位作业都是在架空线路上作业,架空线路具有足够的导线强度,能够满足等电位作业时人员和作业设备挂附在架空线上 ;而变电站中,比较常见的管型母线,其机械强度难以满足等电位作业时作业人员和作业设备的质量。
还有一个明显的问题是,高压隔离开关检修过程中经常需要对其进行调试,特别是传动机构故障,在检修过程中和检修完成时,必须通过分合闸操作来调试和验证。双母线运行的母线隔离开关在另一台母线隔离开关和母联开关运行且锁定的情况下可以进行带电分合闸调试,但也存在一定的风险。
因此,受到变电站内作业空间小、净空距有限、设备机械强度不足等因素限制,等电位作业在高压隔离开关检修中应用较少。
4.1.2 地电位作业
地电位作业法指人体处于地电位状态下,使用绝缘工具间接接触带电设备,来达到检修目的,是一种间接作业法。
地电位作业要求作业人员与设备之间必须保证足够的安全距离,这也直接导致作业人员与设备之间距离较远,操作必须通过专用工具进行,检修效果非常有限。并且,地电位作业方法仅对某些特定的隔离开关故障适用,比如导电臂上挂附飘带等杂物、触头发热等故障可以通过地电位作业方式进行[8,9]。
地电位作业的效率和结果受专用工具的限制非常明显,研制实用的专用工具,将大大提高检修的效率和效果。因此,针对特定的故障类型,研制相应的专用工具,是采用地电位作业方法检修的关键课题。
4.1.3 中间电位作业
中间电位作业法指人体处于接地体和带电体之间的电位状态,使用绝缘工具间接接触带电设备来达到其检修目的,也属于间接作业法。
人体处于中间电位下,占据了带电体与接地体之间一定空间距离,既要对接地体保持一定的安全距离,又要对带电体保持一定的安全距离。
中间电位作业法在高压隔离开关检修中,除了与地电位作业一样受到专用工具的限制,还必须要考虑与接地体保证足够的安全距离,限制因素更多。
4.2 带电检修经验不足
在变电站中开展高压隔离开关的带电检修是近年来的一个新趋势,目前应用的还是比较少,仅在特定的故障实例中有零星应用,还没有形成比较系统的作业方法和规程,甚至有些还在实践中摸索。
带电检修高压隔离开关还有很多需要研究的方面,通过不停地实践积累经验,不断完善带电检修方法在隔离开关检修中的应用。
4.3 变电站设计时未考虑带电作业需求
在现有变电站的典型设计中,没有考虑到变电设备,特别是高压隔离开关开展带电检修的需求。现行的典型设计中,设备间隔间距紧凑,更多的是考虑技术经济指标,以及正常运行维护和常规停电检修的需要,没有针对带电检修时专门设计。由此,直接造成在变电站现场遇到诸如设备间距不满足带电作业要求等实际困难,无法开展带电检修。
5 推广带电检修的对策
如前所述,带电检修在解决高压隔离开关检修困难方面存在着明显的优势,但是,带电检修自身也存在着不少困难。最主要的,在解决户外高压隔离开关检修中推广带电检修应用需要重点解决好以下几个关键课题。
1) 研制高压隔离开关适用的带电检修专用工具。如处理隔离开关触头发热、分合闸不到位等常见故障的专用工具,在带电检修中具有非常重要的作用。在上文提到的带电检修处理触头发热的应用实例中,也是采用了专用的触头清洁工具,收到了事半功倍的效果。
2) 研究在变电站设备间距较小的密集空间条件下的带电检修作业方法。变电站相比输电线路,作业空间小、设备密度大,带电检修困难更大,在借鉴输电线路带电作业经验的基础上,开展适用于变电站内的带电检修作业方法研究,是今后高压隔离开关带电检修的一个重要方面。
3) 在变电站设计阶段,针对性地考虑今后变电设备带电检修的专门需求。为后续运行维护中,开展带电检修创造条件。
6 结语
高压隔离开关检修是变电检修中非常重要的一项检修工作,在供电可靠性要求愈来愈高的情况下,停电检修越来越难以实现,探索带电检修方式是今后隔离开关检修的一个重要课题。带电检修方式在变电站隔离开关检修中还应用不多,有许多需要研究提高的地方,必须在不断的实践中摸索、改进、完善,最终,发挥带电检修的优势,弥补常规停电检修方式的不足,提高设备运行和电网供电的可靠性。
参考文献
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[8]王英,高建国,门世卫.隔离开关过热处理技术应用[J].山西电力,2012(3):11-14.
浅析隔离开关操作原则及应用 篇8
我国《电业安全工作规程 (发电厂和变电所电气部分) 》中对于隔离开关和断路器的操作顺序方面的规定是这样的:“停电拉闸操作必须按照断路器 (开关) ——负荷侧隔离开关 (刀闸) ——母线侧隔离开关 (刀闸) 的顺序依次操作, 送电合闸操作应按照与上述相反的顺序进行。严防带负荷拉合刀闸。”并另有一些解释性的文件对此规定作了相关的阐述。
从上文中我们可以看出, 这些规范和条款的内容过于笼统和宽泛, 仅仅说明了普通情况下的操作顺序和要求, 并没有涉及变电运行中的特殊情况, 如主变各侧回路隔离开关的操作顺序, 就很难仅根据上述内容进行判断, 因为规定中关于母线侧与负荷侧的说法并不具体。
首先, “重要设备保护”原则。条款中规定要对负荷侧隔离开关先行操作, 实际上是一种保护母线的措施, 因为在切断了负荷侧隔离开关的情况下, 即使发生事故, 也不会对母线产生影响, 从而保障了供电安全。该原则中的重要设备指的是影响电网安全运行的设备, 即一旦其损坏或被迫停运, 就会危及系统安全。而对这些设备进行保护, 实际上也是一种对系统安全运行的保护。
其次, “操作顺序优先”原则。既然明确了要先保护重要设备, 那么对于设备重要与否以及重要程度的评定就是十分必要的。所以, 操作优先原则实际上就是我们根据对变电站内的电器设备的作用的不同进行了等级划分后, 形成的一个优先保护次序表。是一种基于“重要设备保护”的原则确定的隔离刀闸和断路器的操作顺序。因为只有保证了系统中重要的、核心的设备能够不受误操作的影响才能保证整个系统或系统的大部分能够正常运行。
根据对《电业安全工作规程 (发电厂和变电所电气部分) 》中的相关条款的解读所得出的上述两项深层操作原则, 笔者将在下文中对不同的接线方式下的操作顺序进行应用分析。
2隔离开关操作原则的具体应用分析
2.1变电站内仅有一台三绕组主变压器, 仅一侧有电源
根据上文的原则, 我们首先要对线路中的各个设备的重要等级进行划分和排序。该线路中, 需要确定等级的设备有:电源侧母线、主变压器以及其他两侧母线。通常情况在有母线的主接线方式中, 母线是最为重要的, 因为它连接着大部分的设备, 并负责绝大多数设备的电能分配和输送, 所以一旦母线出现故障, 就会导致整个变电运行的瘫痪。处于次一级重要地位的是主变压器, 因为它与母线直接相连, 并是除了电源和母线之外唯一向外输送电能的设备, 一旦受损也会导致严重的安全事故的发生。
所以, 通过上文的分析, 我们可以得出这三种设备的重要次序为:最应受到保护的是电源侧的母线, 其次是主变压器, 最后是其他两侧母线。这样, 在面对变电站内仅有一台三绕组主变压器, 仅有一侧有电源的接线方式的情况下, 我们依照“重要设备保护”原则和“操作顺序优先”原则, 可以分为两种操作情况:
2.1.1如果对主变压器电源侧断路器两侧隔离开关进行操作, 本着保护电源侧母线的原则, 其操作顺序应当为:停电操作按照断路器——主变压器侧隔离开关——母线侧隔离开关依次操作, 送电则相反。按照该次序进行操作, 即使出现失误, 也仅会导致主变跳闸停电, 而不会危及电源侧母线的正常运行。
2.1.2如果操作变压器非电源侧断路器两侧的隔离开关, 则相应的顺序为:停电操作按断路器——母线侧隔离开关——主变压器侧隔离开关依此操作, 送电则相反。按照该次序进行操作, 这样失误, 也仅会导致非电源侧的母线断电, 不会导致系统故障, 大大提高了电网运行的安全性。
2.2当变电站有两台及以上三绕组主变压器, 仅一侧有电源
根据上文的原则, 我们首先要对线路中的各个设备的重要等级进行划分和排序。该线路中, 需要确定等级的设备有:主变压器电源侧母线、若干台主变压器以及其他两侧母线。同上述接线方式相同的地方在于, 母线一旦出现, 其重要性和受保护程度一定是最高的, 所以, 该种接线方式中的最重要的设备仍旧是母线。再者, 就主变压器而言, 该种接线方式变压器的重要程度随着数量的有所下降, 因为变压器的功能虽然重要, 但是在该种接线方式下一旦某台停运, 其余的可以作为补充, 所以每一台变压器对于系统的影响程度相对较小。
所以, 通过上文的分析, 我们可以得出该线路中的设备的重要次序为:最应受到保护的是电源侧的母线, 其次是非电源侧母线, 最后为变压器。当然, 前提是该线路中的几台变压器并列运行, 否则其重要程度需要重新衡量。这样在变电站有两台及以上三绕组主变压器, 仅一侧有电源的接线方式的情况下, 我们依照“重要设备保护”原则和“操作顺序优先”原则, 可以分为两种操作情况:
2.2.1如果对主变压器电源侧断路器两侧隔离开关进行操作, 本着保护电源侧母线的原则, 其操作次序应当为:停电操作按照断路器——主变压器侧隔离开关——母线侧隔离开关的顺序进行, 送电则相反。按照该次序进行操作, 即使出现失误, 也仅会导致主变跳闸停电, 而不会危及电源侧母线的安全运行。
2.2.2如果对其他两侧设备进行操作, 本着保护两侧母线的原则, 其操作次序应当为:停电按照断路器——主变压器侧隔离开关——母线侧隔离开关依次进行, 送电则相反。按照该次序进行操作, 即使出现失误, 也仅会导致某一台主变停电, 而不会影响各侧母线的安全运行, 也就大大的提高了系统运行的安全性。
3结语
综上所述, 笔者根据对《电业安全工作规程 (发电厂和变电所电气部分) 》中相关条款的理解, 得出了“重要设备保护”和“操作顺序优先”两项重要的操作原则, 并结合实例对其进行了应用分析。实践证明, 这两项原则可以更好的体现隔离开关操作规范中对于重点设备和系统安全进行保护的原则和目的。最后, 笔者希望以此提示操作人员要认真分析变电运行的具体情况, 合理准确的确定隔离开关和断路器的操作顺序。
参考文献
[1]黄志勇.隔离开关的几个操作实例[J].中小企业管理与科技.2011 (10) .
隔离开关常见故障原因及处理方法 篇9
故障原因: (1) 手柄及连杆机构传动轴销脱落; (2) 户外操作手柄轴与传动杠杆之间的定位螺销松脱移位; (3) 三相隔离开关刀片传动轴与轴套销子脱落; (4) 传动杠杆定位螺销松脱打滑。
处理方法: (1) 重新配装脱落的销子; (2) 将定位螺孔对准轴上定位凹孔, 拧紧螺销; (3) 重新配装销子, 若轴套孔变形, 则要重新钻配; (4) 将原轴定位孔加深, 再拧紧定位螺销。
2 不能分闸
故障原因:转动部分锈蚀或被冰雪冻结。
处理方法:进行检修, 除冰除锈后, 加上防锈及润滑油。
3 合闸旁击
故障原因: (1) 刀片弯曲; (2) 刀片夹头松弛; (3) 静触头偏位。
处理方法: (1) 停电进行检修校直; (2) 将弹簧调节螺帽压紧或加垫片迫紧, 并使刀片中心线与触头中心线重合; (3) 调正静触头瓷绝缘子位置。
4 接触部分发热
故障原因: (1) 刀片接触压力过小; (2) 刀片与静触头接触面积过小或表面有熔焊颗粒; (3) 接触面有氧化层或脏污杂物使接触电阻增大; (4) 负荷过大。
处理方法: (1) 检查并调整刀片压力弹簧; (2) 修整接触面, 使其有足够的面、线接触; (3) 检修时清洁接触表面, 并涂抹中性凡士林或导电膏; (4) 减小负载或更换相应容量的隔离开关。
5 绝缘子污闪
故障原因: (1) 绝缘子表面脏污; (2) 绝缘子瓷裙崩裂或表面闪络; (3) 绝缘子胶合部分松动。
处理方法: (1) 停电清扫或带电冲洗; (2) 更换绝缘子; (3) 重新胶合或更换绝缘子。
6 自动掉落合闸
故障原因: (1) 连接销脱出, 使操作杠杆悬空将刀片坠下; (2) 操作机构横担松动, 受震后下坠带动连杆闭合隔离开关。
处理方法: (1) 重新装配连接销; (2) 重新调整横担位置, 并加固夹紧。
7 接线脱落
故障原因: (1) 接头螺帽松脱; (2) 接触不良过热烧坏。
操作隔离开关应逐相核查 篇10
在电力系统中, 隔离开关的主要作用是起到一个明显的断开点的作用。如果操作隔离开关把手分、合后, 隔离开关的动、静触头有一相或几相不能分、合, 在操作人员检查不到位的情况下, 极有可能造成带电装设接地线或一相、几相不能合闸送电的情况。
某供电公司操作队的操作人员在一次对10 k V线路停电过程中, 由于对隔离开关三相检查到位, 就及时发现了线路侧隔离开关L1相未拉开问题, 进一步检查发现为隔离开关绝缘拉杆断裂, 从而避免了一起可能引起带电挂地线的恶性误操作事故。
因此, 操作人员在倒闸操作中要切实执行好保证安全的组织措施和技术措施, 在进行隔离开关操作时, 应逐相检查其分、合闸是否到位, 触头接触深度适当且接触良好, 不能只看操作机构把手的位置, 要检查隔离开关的动、静触头的实际位置。将“检查隔离开关三相确已拉开 (或合好) ”写在倒闸操作票中作为检查项, 并经过监护人复核正确后, 才能继续操作。
隔离开关 篇11
关键词:隔离开关;过热;触指压力;模拟触头
0 引言
隔离开关是电力系统中使用量最多、维护量最大的高压一次设备。据统计,目前我局在运隔离开关中,运行超过10年的隔离开关约有1526组。由于间隔停电时隔离开关一端带电,很少进行小修及大修,这些隔离开关普遍存在着发热、生锈、机构卡阻等缺陷,在这些缺陷中尤其以隔离开关触头发热最为紧急严重。2012年至2013年期间共发生了110kV程西线11781刀闸等多起刀闸触头发热的紧急、重大缺陷,给设备及电网的安全稳定运行带来了很大风险。
1 隔离开关日常运检中存在的问题
1.1测量方法存在不足
目前绝大部分检修人员判断导电部分接触好坏的判据就是测量其回路电阻,认为回路电阻在合格范围内即可。其实不然,在产品说明书中给出的回路电阻值是整个导电回路的值,它包括接线端子、导电管、触指触头等部分的体电阻及接触电阻,范围较大、裕度较大,不能直接反映接触电阻的变化,只能说明导电回路通路。据我们实际测试:两对对触指接触与四对触指接触其回路电阻值均在合格范围内,隔离开关触指压力的大与小,无法通过回路电阻值明确反映。
1.2 隔离开关触指压力测试无标准可依
在日常的运检维护过程中,往往只有停电时观察隔离开关动静触头接触部分变色漆或试温片颜色的变化来判断,也可根据隔离刀口的颜色发暗程度来确定。但是等到发现情况不对时,往往是需要更换或调整压力时,但压力调整到什么情况为合适呢?规程没有明示判断依据,只说了一句“满足产品技术条件规定”。对应当前这种状况,建议补充相关规程,并要求隔离开关生产厂家出具具体的出厂考核数据,确保检修“有法可依”。
在日常隔离开关的检修时往往只注意更换明显失效和断裂的弹簧,而对压力低的弹簧无法判断与更换,这样在检修后的再次运行中,每对触指电流的分布会因压力不同而不同,差别越大电流分布越不均匀,长期运行后就会发生接触不良而过热。触指的发热会恶性循环,一对触指接触不好就会“漫延”整个触头接触不良,严重时发生熔焊产生拉弧,引发事故。同时有不少隔离开关的触指压力可调,如果在检修时调整压力不够或每对触指的调整压力有较大差别同样会出现上述现象。
1.3 隔离开关触指压力测试无专用仪器
由于无法定量测量隔离开关触指压力,往往只能等到发热时进行检修,缺少检修维护时的预防手段,虽然有的文献提到了触指压力的测量方法,但是大部分基于机械原理,现场难以实施。早期的测量工具为弹簧秤,在实际工作中,测量触指压力要在高空,用弹簧秤测压力不但不方便、不准确也不安全,有些结构的隔离开关的触指压力用弹簧秤根本无法测量(如剪刀式)。
针对目前供电系统的检修现状,我们提出来开发一种用于测量高压隔离开关触指压力的测量仪,它以进口高精度压力传感器为核心,采用模拟动触头的钳式传感器。只要将钳式模拟触头的传感器在每对触指接触位置张开一下,就能显示出触指此时的接触压力并记忆,有效解决了测量触指压力的一大难题。
2 高压隔离开关触指压力测量仪原理
2.1 测量原理
高压隔离开关触指压力测量仪主要由由模拟触头和主机测量系统两部分组成。如图1所示。模拟触头(图2)由手柄、柄杆、插入位置指示滑标、模拟触头宽度调节螺栓、压块、组装而成。模拟触头宽度调节根据游标卡尺测量结果,通过调节螺栓S调整开距。将调节好的模拟触头插入隔离开关实际合闸位置(事先由柄杆上的触头插入位置指示滑标确定),隔离开关任一对触指压力通过压力传动滑块传递到柔性薄膜式压力传感器上,由数字测量显示器直接读取压力数值。
图1 测量方法示意图 图2 模拟触头
2.2 应用电路原理
柔性薄膜式压力传感器应用电路原理如图3所示。在无负载情况下,输出为0 V;在负载445N(100ibs=45.45kg=445.41N)时,输出是4.2 V,输出电压与负载具有高度线性关系。输出电压- 负载关系如图4所示。高压隔离开关触指压力测试仪原理图如图4 所示,选用的CPU 为T I 公司16 位单片机MSP430MCU,高精度16位AD转换器。
图3 柔性薄膜式压力传感器 图4 输出电压- 负载关系
应用电路原理图
2.3 测量方法
确定需要测量隔离开关触指压力的触头接触面的宽度。根据触头宽度调整模拟触头的宽度a(精度+0.1mm)(见图5),使a等于实际触头宽度,然后将调整好的模拟触头在需要测量的触指与触头接触线处,用手握住手柄使前端张开至a值,此时检测仪显示两组数字,一组是随模拟触头感受压力的大小显示瞬时值,另一组跟踪模拟触头感受压力的峰值(最大值)压力显示并自动锁定。
2.4? 技术特点
2.4.1、压力传感器的选择与模拟触头的设计。
采用柔性薄膜式压力传感器柔性薄膜式压力传感器属于压阻效应型压力传感器,具有以下优点:1、压力与电阻变化具有高度线性关系;2、传感器本体非常薄(0.127 mm)且具有可挠性,属于薄片式感测元件。压力传感器应与模拟触头相结合,满足足够的精度要求及灵敏性。
隔离开关种类繁多,不同厂家同型号的隔离开关触头都存在差异,设计的传感器模拟触头具备通用性,同时模拟触头的设计简单,满足高精度机械加工的需要。可单独进行任一对触指压力的测量。
2.4.2计算机软硬件低功耗的设计。
拟选用TI公司的MSP430 MCU,选用高精度16位AD转换器和大容量高性能聚合锂电池,采用最新的电子技术和电源技术,使之实现智能化、低功耗、带电池便携式测量;
2.4.3数据管理与分析。
仪器配置SD卡接口及USB接口,测量数据直接存储在SD卡或USB内,然后通过数据分析软件,可以将SD卡或USB内数据保存在电脑上,也可以将波形和试验数据打印出来,便于存档和数据比对,实在数据档案管理。
3 仪器应用效果
由于模拟触头可调节性强,可以根据触指类型进行更换,单人即可在架构上进行操作。高压隔离开关触指压力测量仪的开发,为我们高压隔离开关日常检修维护提供了技术支持。自今年以来,结合停电检修利用此仪器开展了各类高压隔离开关触指压力测量36相次,发现触指压力不足4相,更换触头弹簧8根,有效降低了高压隔离开关动静触头发热的隐患,减少了非计划停电检修次数,有效提高了电网的安全稳定性。
4 结束语
通过开发上述高压隔离开关触指压力测量仪,使各类检修导程(规程)、标准中测量触指接触压力的规定,在实际检修维护工作中可以得到落实,为完善高压隔离开关测试项目创造了条件,对保证高压隔离开关设备正常和保障电网安全运行具有重要意义。随着南方电网企业标准《电力设备检修规程》的颁发实施,在以后的高压隔离开关检修维护过程中将逐步开展触指压力的测试。
参考文献:
[1]中国南方电网有限责任公司.Q/CSG 电力设备检修规程.2014
高压隔离开关故障处理与检修管理 篇12
1高压隔离开关检修管理对策
(1) 加强基础管理:要开展隔离开关技术档案管理工作, 管理内容应包含出厂评估报告、设计图纸、安装方案、施工图纸、出厂产品说明书、各类合格证件、备品备件清单、试验过程记录、安装过程记录、交接验收记录等文件;设备检修及故障异常资料应包含试验过程报告、各类修理记录、技术改造记录等;运行资料应包含缺陷资料、运行日志、异常状态记录、操作过程记录等。
(2) 做好运行监测及故障诊断:工作人员在实际操作隔离开关的过程中可实际把握设备工作的灵活性, 若操作中发现存在分合困难及感到阻力较大的要进行重点登记;依据工作中的负荷、隔离开关的动热稳定电流及工作位置的污秽等状态指标可掌握隔离开关的实际运行环境。
2高压隔离开关故障类型及处理措施
2.1自动落下合闸故障
故障现象及诊断:部分垂直开合的隔离开关, 在分闸部位振动条件过大时会造成开关自行掉落合闸。此种故障问题危险性极高, 特别是当维修人员在停电设备上进行施工时, 很容易导致严重的人身伤害、设备毁坏和带地线合闸事故。经诊断其故障原因可能有:机械闭锁损坏, 如弹簧销子振动滑脱;当隔离开关处于分闸部位时未能对操作机构进行加锁处理。
故障处理:为避免以上现象发生, 需重点提高操作机构的可靠性, 确保隔离开关拉开后做好加锁处理。如果隔离开关在合闸时无法合到位, 先检查隔离开关是否向后弯曲, 如果朝后面弯曲的话, 就表示合闸的行程偏小, 这样会造成合闸开关升温或者合闸不牢固的现象。如果这样依旧解决不了问题的时候, 检修人员就要反复地多进行几次这样的实验, 如果发现隔离开关向后弯曲的状况, 就采取手动合闸的方式, 在手动进行合闸监察室, 一定要带上橡胶手套。总体来说, 这类的检测方法大致如下:首先, 检查隔离开关是否垂直, 具体方法是用手朝顺时针的方向摇晃隔离开关, 如果隔离开关没有任何的反应, 依旧保持原样, 那就说明隔离开关已经不工作了, 就没必要再继续摇晃它了;如果隔离开关会慢慢地恢复挺直状态, 这就说明隔离开关可以继续工作, 这时就不要再继续摇晃了, 要不然会导致隔离开关脱落。当然, 也可以采用这样的办法进行检查:首先, 观察隔离开关的弯曲程度, 如果隔离开关的弯曲程度比较小的话, 就把摇把按着逆时针的方向缓慢地摇晃, 同事要仔细观察隔离开关的动静触头, 然后迅速地合闸。 还可以将摇把朝着顺时针方向摇晃, 在这过程中如果听见有放电的声音, 就接着快速地摇晃几圈。还有一种方法, 就是当绝缘棒不能顶到开关, 并需要采取停电的方式进行检测, 这时候的问题有可能是隔离开关出现了开裂系的问题, 这就需要检修人员穿好绝缘鞋, 戴好绝缘手套, 并拿好绝缘棒将隔离开关顶住, 已确认是否此类的问题。
2.2机构故障
故障现象及诊断:传动或机构系统导致的拒分拒合;可能故障原因:闸头触头架支撑件、传动与连杆连接部位等强度较低引发断裂, 进而导致分合闸失灵;因机构箱湿度较大或进水, 造成拐臂、轴销、底座轴承、底架、连杆等部位锈蚀严重, 由此导致拒分拒合或分合不到位。
故障处理:对于因传动或机构系统引发的开关失灵, 应先针对故障部位实施解体检修, 对失效或损坏元件进行更换。
2.3导电系统过热故障
故障现象及诊断:出线座转动处调节不合理或锈蚀严重;触头材料及加工工艺不恰当, 如主触头未进行镀银或搪锡处理, 完成镀银加工的触头因镀层厚度不足磨损漏铜, 及因锈蚀严重导致接触不良而升温过快, 进而引发触指烧损;螺栓、接线夹及导电带等连接不稳导致接触不良而引发引线端子板及出线座发热。故障处理:若监测到开关主导流接触位置存在发热问题, 应及时汇报调度, 尽可能降低转移负荷, 做好运行监控。
如GW5开关在工作过程中常发生隔离开关触指与触指座间过热打火故障, 其直接影响着电力网络运行的安全性。通常此种隔离开关使用拉簧式中间触头, 其闸刀主要依靠弹簧拉力使触指与触座间相互接触。导致接触面升温过快的可能原因为:负荷电流超出正常值, 若同时处在事故状态下, 高电流的冲击会导致接触面发热打火, 而其又会引发弹簧退火, 拉力降低, 接触面间的电阻升高加重发热过程, 由此产生恶性循环, 最终将造成触指完全损坏;因负荷条件限制使得无法开展停电保养, 由此造成维护周期超长;因室外恶劣工作环境的侵蚀造成接触面氧化。其可采用的处理措施为:利用增设分流带的应对策略, 也就是在各触指座与触指相应位置, 分别钻一个深度在6 mm左右的螺孔, 随后使用螺丝在两者之间固定一层铜质软连接片, 通过连接片的分流功能以降低触指与触指座间的电流。
2.4瓷柱机械和电气性能故障
(1) 瓷柱断裂:该故障危险性较高, 常会导致母线短路而引起母线停电或电厂停电事故;故障原因主要为应力影响, 如温差应力; 水泥胶装剂膨胀应力等。
故障处理:提高瓷柱强度, 增设补强柱, 即在开关支柱旁另设一支补强柱, 以避免一支断裂而发生单相短路故障;涂抹高性能防护胶, 在故障诊断基础上, 在瓷柱水泥结合部位涂抹绝缘子专用防护胶, 因其具备温度适应范围广、粘结力强、常温固话、寿命长、憎水性强等优势, 可确保瓷柱水泥结合部位防护良好。
(2) 外绝缘闪络:此种故障问题通常出现在棒式绝缘子上;外绝缘闪络事故影响范围较大, 其常会引发大面积的停电事故;对地绝缘距离较短及瓷柱爬电距离较短是引发外绝缘闪络的主要原因。故障处理:研发新型瓷柱, 以改善瓷柱高度和爬电距离, 进而提升开关的整体绝缘水平。
3结语
随着当代科学技术整体水平的提高, 经济的迅速发展, 同样, 人们的生活水平也大大得到了提高, 相应的, 人们对使用电力的要求也不断增高。在影响变电站能否正常供电的过程中, 隔离开关无疑起着重要作用, 变电站供电问题有很多是因为隔离开关这个问题造成的, 给人们造成了巨大的经济损失, 针对这个问题要对变电站隔离开关引起重视。
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