柴宇
(江蘇省電力公司檢修分公司泰州運維站,江蘇泰州 225300)
淺談隔離開關在變電站倒閘操作過程中出現的故障及對策
柴宇
(江蘇省電力公司檢修分公司泰州運維站,江蘇泰州 225300)
隨著社會生產力的提高,對電力供應提出了更高的要求,變電站建設和維護成為電力建設的重點。針對變電站而言,隔離開關會影響綜合性能,為了解決供電問題,必須重點分析隔離開關出現的故障,及時制定有效的對策。本文結合隔離開關在變電站運行中的倒閘操作故障,提出了針對性結局措施,以期重維護變電站的穩定運行。
隔離開關 變電站運行 倒閘操作 故障分析
變電站中的隔離開關安裝在需要檢修的設備和帶電設備之間,可以提高帶電設備檢修的安全性。社會生產力的提高對供電質量和供電穩定性提出了更高的要求,隔離開關在變電站設備檢修和維護中發揮的作用越來越重要[1]。隔離開關的好壞直接影響電力系統的安全運行和供電可靠性。
變電站倒閘過程必須嚴格遵循科學規律和用電規律,充分考慮電力系統的整體功能和不同電力設備之間的協調,保證設備有次序地投入和退出運行,整個過程有嚴格的順序。
倒閘過程遵循電力系統的運行規則,保證系統安全穩定運行,避免違背客觀規律后造成事故。隔離開關最主要的特點是不具備滅弧能力,所以只能在沒有負荷電流的情況下應用,它可以應用于不同級別的電壓,可以實現對電路連接方式的改變和電源設備的隔離,沒有斷流能力,只能在線路斷開后進行操作。一般帶有防誤操作的聯鎖設備,避免在大故障磁力作用下斷開開關[2]。
隔離開關雖然結構簡單,但是《電力設備安全規范》上明確要求,變電站電氣設備檢修的過程中,必須有可靠的電氣隔離和明顯的斷開點,為檢修人員的安全提供保障。
2.1分合閘不到位
2.1.1故障描述
目前的變電站系統中應用的隔離開關主要包括導電部分、底座和棒型磁柱三部分。戶外雙柱式結構開關設備應用比較廣泛,元件和發熱和變形等問題將直接導致分合閘不到位,帶電設備的斷開點分開不明顯,設備故障更加復雜。
2.1.2對策研究
在分閘方面,保證檢修狀態下轉動部分可靠,沒有銹蝕問題。觀察隔離開關兩臂是否升起,保證隔離開關的曲折位置放平,同時檢查隔離開關和地刀之間的閉鎖功能,保證穩定可靠。
在合閘過程中,及時應用可靠的測溫設備對隔離開關進行檢查,溫度必須在70℃以下,同時上導、下導電桿垂直,觸頭之間接觸良好。及時檢查垂直端口的隔離開關,開關正常合上后,夾緊靜觸桿,并且保證全部進入上導電桿的觸指中。
及時檢查合閘行程,避免行程問題引發的溫度過高和合閘不牢問題,合閘過程中技術人員進行多次試驗,操作過程中如果發現隔離開關向后彎,必須采用手動合閘方式,打開隔離開關的操作電源,戴上絕緣手套打開側門。實際操作過程中檢查隔離開關的垂直情況,一般先相順時針方向搖3-5圈,如果隔離開關沒有反應,表明已經結束了合閘過程,如果隔離開關慢慢挺直,表明存在剩余行程。也可以應用另一種方法進行判斷,先觀察開關的彎曲程度,在彎曲程度較小的情況下,將搖把逆時針方向搖動,觀察開關動靜觸頭的變化,此時要保證開關迅速合閘,如果聽到開關出現輕微的放電聲響,迅速朝順時針方向搖動,保證開關行程保留到位。如果絕緣棒不能將開關叮咚,必須應用停電的方法處理,隔離開關可能出現開裂,工作人員在操作過程中必須戴好絕緣手套,將隔離開關頂動到位。
在檢修過程中,仔細檢查應用周期較長的隔離開關,檢查傳動部分是否存在脫落問題,隔離開關定位止釘如果松動打滑也會引起分合閘不到位問題[3]。
2.2隔離開關操作控制回路中的故障
如果變電站倒閘過程中隔離開關沒有反應,及時檢查隔離開關的操作,如果不存在操作問題,必須重點考慮故障發生的關鍵位置,重點檢查隔離開關機構箱的交流接觸器。工作人員必須全面檢查核對設備的操作順序,檢查電動機回路故障。如果交流接觸器出現磁吸動作,將導致電動機控制回路出現故障,說明操作控制回路正常。現在尋找故障點的過程中,可以充分應用隔離開關的控制回路圖,查找操作控制回路的故障原因。如果交流接觸器沒有出現磁吸動作,必須檢查控制部分電源的保險絲和總電源的工作狀態,檢查控制回路的操作開關和電源開關。如果判斷出問題出現在下一環節的回路中,需要及時檢查不同部件引出的接線位置,按下開關。如果開關的操作電源沒有問題,進行后續的操作和處理,先斷開隔離開關的操作電源,避免開關誤動作。先測試正電源電壓,如果有正電源電壓存在,表明回路通過測試,接點沒有問題。如果測量到正電源側的電壓正常,負電源側有負電壓,將實際情況與圖紙上的元件位置和接點位置進行對比,找出故障原因。
變電站運行過程中,需要及時處理故障設備,避免隔離開關和其它設備出現連發性故障。隨著電網建設規模的擴大,變電站設備的故障問題影響也會越大,如果沒有及時解決隔離開關在操作過程中出現的問題,設備的影響范圍也會越大。針對運行周期較長的隔離開關,必須加強監視,定期核對工作狀態,針對隔離開關出現的故障點,維護人員需要對問題進行全面的分析,加強日常維護。另外,倒閘操作前需要結合設備的運行情況開展風險測試,降低故障的發生幾率[4]。
2.3隔離開關一次故障和解決對策
變電運行過程中,如果開關的交流接觸器出現故障,電動機電源正常,傳動機構和隔離開關部件的操作極易出現問題。
如果電動機出現一次聲響后停止運行,表明出現機械卡阻,檢查接地隔離開關分閘,避免出現機械閉鎖阻礙。
如果電動機運行沒有出現異常,隔離開關沒有反應,很可能是機構箱內部出現問題,齒輪和轉軸脫離,隔離開關轉軸空轉,檢查機構箱內的部件是否脫離,及時進行處理。
2.4電動操作機構隔離開關拒絕操作故障
電動隔離開關拒絕操作分為拒合、拒分2種。操作電動隔離開關時運行人員常會遇到的情況是在后臺機遙控操作或者在端子箱按下合閘或分閘按鈕,隔離開關卻拒絕操作。
第一,檢查操作的正確性。若電動隔離開關拒絕操作,運行人員應首先核對設備名稱、間隔,確認沒有進入錯誤的間隔進行倒閘操作;其次核對操作項目是否與操作票上的項目一致,是否有漏項、跳項等情況出現;在確保以上操作均無誤的情況下,可以初步判斷是操作控制回路或者電動機回路的問題,進入下一步分析。
第二,通過二次回路查找故障。首先要抓住1個故障區分點,這個區分點就在隔離開關機構箱的交流接觸器上,這是區分操作控制回路故障還是電動機回路故障的關鍵點。
在變電運行中隔離開關控制回路出現故障點的情況有很多種,如操作控制回路有關接點、按鈕接觸不良,微動開關接觸不良或不能正確切換等。如500kV變電站經常遇到“遠方、就地”切換把手接觸不良,導致觸點不通,隔離開關控制回路斷線,將“遠方、就地”切換把手反復切換幾次就可進行電動操作。因此在處理隔離開關故障時,應該總結經驗,先從平時易出現問題的方面試著解決,若仍查不出原因,或者查出原因而無法自行解決,則需要通知檢修班、繼電保護組進站協助處理,并及時向相應調度部門匯報情況,解釋倒閘操作不能順利進行的原因。
2.5絕緣子斷裂問題及對策
隔離開關支柱位置的絕緣子斷裂問題將會導致母線短路,引發大面積的停電問題。絕緣子斷裂問題出現的原因主要是產品本身質量問題,或者安裝調試過程中引流線的弧度不夠,導致隔離開關在自然狀態下的熱脹冷縮斷裂。隔離開關運行過程中,風雪等自然環境的影響也會導致傳統部分卡阻,如果不及時檢修,絕緣子受扭力較大,出現斷裂故障。
本文通過對倒閘操作過程的介紹,對變電站中隔離開關出現的故障進行了分析,提出了針對性對策。變電站隔離開關在電力系統中發揮著重要的作用,必須加強檢修和維護。另外,技術人員操作過程中盡職盡責,進一步完善隔離開關的采購控制,隔離開關應用過程中出現問題后及時解決,及時掌握設備的工作扎狀況,加強日常的巡視和維護工作,保證變電站穩定運行。
[1]李清泉,李彥明,牛亞民,等.變電站開關操作引起的瞬變電磁場及其防護[J].華中科技大學學報,2011,27(4):35.
[2]張重遠,梁貴書,崔翔,等.GIS隔離開關操作對二次設備的影響[J].華北電力大學,2014,28(2):55.
[3]林莘,孟濤,徐建源,等.快速暫態過電壓對斷路器中并聯電容的影響[J].高電壓技術,2014,35(10):236.
[4]李志兵,陳維江,王浩,等.特高壓交流試驗示范工程GIS隔離開關帶電操作試驗[J].高電壓技術,2012,38(6):1436.