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摘要:隔离开关是目前输变电设备中使用最多的一种,结构虽然比隔离开关简单,但是工作可靠性却直接关系到电网的安全。隔离开关的健康状况对电力系统的安全和持续供电的可靠性有很大影响。随着电力市场的迅速发展和电力需求的迅速增长,隔离开关的失效问题日益凸显,对电力系统的安全运行构成了极大的威胁。在高压电器中,隔离开关是一种结构简单、维修方便、故障率比较低的电气设备。但实际情况表明,一旦疏忽了维修和监控,就会发生意外事件,给电网带来风险。基于此,本文对隔离开关的常规维护与故障检修措施进行探讨。
关键词:隔离开关;常规维护;故障检修
引言
定期的监测和检验对确保隔离开关的正常工作起着重要作用,变电站值勤人员的一个工作就是开关操作和监控。温度不得高于70℃,隔离开关的接触部位不能出现过热,可以使用变色漆或示温片进行监测。值班人员在巡视配电设备时,要认真地检查隔离开关,一旦发现故障,立即排除,确保其正常工作。
1 隔离开关故障危害
1.1 瓷绝缘子断裂故障
这种情况在不同的隔离开关故障中占很大比例,主要发生在母线的运行中,一旦发生故障,就会引起母线、变电站和发电厂的停电,严重时会对电力系统造成无法挽回的后果,危及到操作人员的生命[1]。
1.2 导线回路故障
根据近年来在隔离开关的使用和维修过程中所出现的故障分析,其中最主要的问题是线路过热。当隔离开关的导电线路在使用过程中出现过热失效时,需要对负载进行限制,有时需要进行应急处理,从而对电网的安全和供电可靠性产生很大的影响。
1.3 分合闸不到位故障
分合闸失灵是引起电网安全事故的一个主要原因,由于环境温度的变化,会引起一系列机械故障,造成齿轮卡滞损坏,而且故障维修难度大、维修周期长,而且影响范围大、持续时间长[2]。
2 隔离开关的常规维护要点
在高压电气系统中,隔离开关是一种结构简单、维护方便、故障少的电气装置。但是,在实际运用中,由于缺乏对隔离开关的维护,往往会发生意外,不仅造成了经济上的损失,而且还会给电网的正常运转带来不利影响。具体来说,维护工作包括五个方面:第一,检查绝缘子零件是否完好,是否有裂纹、电晕、放电等问题;第二,检查两根连接杆和机械零件是否有腐蚀、外观损坏的问题,检查有关零件的紧固性、位置是否正确,检查是否存在松脱、松动、歪曲等问题;第三,检查是否有良好的工作性能。当隔离开关打开时,必须对电动锁和机械锁具进行检查。同时,要检查隔离开关触头的位置;第四,观察刀片和刀嘴是否有变形、锈蚀、倾等问题,观察触点有没有接触不良,如果不能打开,就要仔细观察;第五,观察刀片和刀嘴有没有烧伤和污渍,同时要观察铜辫子、弹簧片、弹簧部件有没有断裂[3]。
3 隔离开关故障检修措施
3.1 瓷绝缘子断裂故障
隔离开关在工作时发生断裂的原因有两个:一是绝缘体本身的质量问题,断口的中心有黄芯,陶瓷的表面粗糙,胶水的质量有问题。另外,如果绝缘子的直线度、同轴度和平行度出现了偏差,则可以认为是由本身的质量引起的;二是瓷绝缘子在使用过程中,会不断地受到外界的空气环境的影响,且可能承受瞬间和高电压的作用,故而比较容易发生疲劳与老化方面的问题,导致其机械强度下降,最后发生破裂[4]。
处理这种故障,应采取以下几种方法:第一,从选择瓷绝缘子的角度,对其选用质量进行控制,并进行必要的安装和调试,以保证使用的灵活性,尽可能地避免过度附加力的影响;第二,必须优先选用硅橡胶复合绝缘子,这种新型绝缘子是近几年出现的一种新型绝缘材料,尤其是在126kV及以下电压等级的隔离开关,可以完全取代瓷绝缘子,从而获得较好的绝缘保护作用。但是252kV及以上的隔离开关要谨慎使用;第三,在安装调试后要确保开关灵活的运行。防止绝缘子承受过多的外力。在运行和维修过程中。加强绝缘子远距离观察,检查其表面有无损坏,法兰的粘接处有无裂纹和松动,从而能够及时地检测出存在的裂缝;第四,应加强设备升级,定期更新设备,降低设备运行故障的发生率。
3.2 导电回路过热故障
导电回路过热故障是一种常见的故障,这种失效也是多种因素综合作用的结果。造成导电回路在工作中发生过热失效的原因有三方面:第一,动触点或静触头的螺钉固定不牢,有明显的松动,或者与导电回路的接触效果不好;第二,如果触点是直接暴露在空气中,那么在恶劣的环境下,很容易被污染,甚至是被氧化;第三,在隔离开关运行时,会出现电弧,触点的接触面会被灼伤,或者是其他连接部件的变形和磨损,都会对接触面造成不利的影响。
对于这些故障,应采取以下措施:第一,在运行过程中多次拉合隔离开关。在值班人员对整个系统回路进行倒闸操作时,可以多次拉动和关闭隔离开关,降低漆和氧化层对导电线路的不利影响,尤其是在关闭隔离开关后,必须严格检查隔离开关的接触和就位;第二,改善维修质量。在日常的操作和维护中,必须采用状态检修的方式,把与隔离开关直接接触的导电回路作为检修的重点,以保证隔离开关接触特性达到最优;第三,在状态检查时,必须对隔离开关进行整体分解,并对动触头、静触头等部位进行清洗;第四,对导电回路的各个部件进行全面的检查,如果触点有弹性或者过热,就必须进行替换。在检修动触头或静触点时,可按实际需要将二硫化钼涂于其表面。在整个状态检查结束后,必须有专门的人员进行隔离开关的监测;第五,在使用RTV涂层时,应采取相应的防护措施,如下风向和刀片上有可能被油漆污染的刀片进行保护;第六,利用安全保护技术启动智能保护,进一步改善设备的工作条件,加强故障排除,防止故障状态的发生,从而提高隔离开关有效性
[5]。
3.3 分合闸不到位故障
造成隔离开关在操作中不能正确打开和关闭的原因,具体包括:第一,齿轮卡滞的问题;第二,上臂的挺杆变形,造成了卡顿;第三,机械限位器的调节不当;第四,初始的安装调试存在问题;第五,材料的材质会因为环境原因而改变。
针对这种情况,应采取以下措施:第一,定期清除隔离开关本体、齿轮箱、滚轮触头等;第二,打磨轴套摩擦部位,将一定的低温润滑脂均匀地涂于旋转摩擦区,并封闭排水孔;第三,根据热胀冷缩的工作原理,调节弹簧。在第一次安装时,把弹簧调到完全储能状态,把连接杆拆卸下来以消除压力[6]。
4 结束语
综上所述,在整个电网的运行中,高压隔离开关可以说是最重要的一种设备,它的使用频率很高,使用价值也很高。以往的一些研究表明,隔离开关能否长期稳定、健康地运行,与其运行的安全性和连续性有很大的关系。为了保证电网的安全、可靠,需要对日常维护工作内容和常见的失效原因进行分析,明确故障检修措施,确保隔离开关的有效运行。
参考文献:
[1]唐琪.浅谈高压隔离开关的验收、维护及故障检修[J].数字化用户,2017,23(48):50.
[2]王胜亮,姚保全.高压隔离开关的验收、维护及故障检修[J].百科论坛电子杂志,2020(18):3263.
[3]姚一凡,孙巨武.隔离开关的常规维护与故障检修措施探讨[J].数字化用户,2021(33):87-89.
[4]黄磊.探讨高压隔离开关故障原因与检修措施[J].百科论坛电子杂志,2019(19):457.
[5]白洪阳,苏长宝.高压隔离开关故障原因与检修措施[J].数字化用户,2018,24(44):32.
[6]王新源.高压隔离开关故障原因与检修策略分析[J].百科论坛电子杂志,2021(17):2458.