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摘要:高压隔离开关具有操作方便、实用性强等特点,在我国电力系统中被广泛应用,但是其在长期使用过程中还是会出现断裂、拒分等严重故障,对电力系统的正常运营造成严重影响。基于此,本文通过对高压隔离开关在运行中常见故障进行分析,并结合实际工作情况提出相应解决措施,从而提高其管理效率。
关键词:高压开关安全问题故障检修检测分析
引言
随着电网电压等级不断提高,用电设备对供电可靠性的要求也越来越高,运行设备发生异常就有可能造成系统停限电。高压隔离开关是变电站中重要的设备之一,在高电压、大电流状态下运行,其工作可靠性与机械振动、触头烧蚀等有密切关系,为了保证电力系统稳定可靠的运行,对高压隔离开关进行在线监测意义重大。
1高压隔离开关常见的缺陷与故障分析
因为高压电线需要日常维修,所以就需要频繁操作高压电隔离开关来隔离电源,这样做的目的是为了保证工作人员可以安全地进行维修工作,但是因为高压电隔离开关本身存在一些问题与缺陷,通过调查结果来看,机械故障是其主要故障类型。例如:安装调试的不合理或者机械腐蚀等一系列问题,直接导致了导电回路温度过高,绝缘层断裂,从而引发严重的安全事故。因此,应该综合分析:找到故障根源,定期进行维修护理,及时发现问题,预防安全事故的产生,值得一提的是,在操作过程中出现的支柱瓷绝缘子断裂是危害性最大,后果最严重的机械故障,其原因可以从以下几点分析:首先是绝缘子本身的质量问题,绝缘子质量不达标,生产商没有严格把握质量关卡导致出现极大安全隐患。从出现故障的断裂绝缘子中可以发现,断裂的绝缘子中毫无例外的多有杂质与裂纹,胶质质量较差,甚至绝缘子中没有沥青作为缓冲层。除了质量问题,还存在着先天性的设计缺陷,做工工艺不合理以及烧瓷过程中操作不当,使得绝缘子接口与法兰接口有缺陷,这些都会造成绝缘子使用时间缩短,质量差。绝缘子长期处于恶劣的环境下,受到强电磁等辐射与腐蚀,绝缘子老化严重;其次在地震灾害中,由于强烈的振动晃动绝缘子也很有可能会发生断裂事故。
除了上述所说,高压隔离开关操作失灵也是常见的故障,分合闸由于操作不当因此不到位等错误操作,使得接触不良,电阻功率过大,从而进一步导致线路过热,以上情况产生的原因有以下几点:一是设计不合理或者材料的选择不正确;二是腐蚀严重,由于转动部件的材料多为金属,且长时间暴露在户外,户外的气候多半潮湿,再加上缺少润滑油,导致转轴腐蚀严重,操作的灵活性下降。此外,电动操作系统中的回路电器元件质量如果出现问题,将导致操作失效,由于大多数零件都是金属材料,高压隔离开关是长期暴露在空气中的,外界自然环境对其影响很大,雨雪天气等恶劣气候会加快其部件的腐蚀速度。再加上近几年我国雾霾天气严重,大气中的湿度不断增加,更加大了其腐蚀度。再者,大气中的沙尘等污染物与大气中的水气发生反应形成了腐蚀性强的电解质,如果吸附在了隔离开关的表面,就会对其造成化学腐蚀危害。除了以上所介绍的外部因素,内部因素也是不能轻视的。高压电开关的机械部件由于设计不合理导致封闭性不强,内部透水,或者金属的材料选择方面出现了差错。没有选择抗腐蚀性强的金属,或者金属表面的防腐蚀层做工不合理,导致防腐蚀层的实际意义不大,再加上长期缺乏定期维护等一系列安检措施,都会造成隔离开关机械部件腐蚀严重。
2高压开关的检修状态监测分析
如果出现负载短路、过载或者控制电路失效等状况时,流过开关三极管的电流就会过大,导致功耗变大、发热,大功率的开关三极管就会烧毁。因此在开关稳压器中过电流保护措施是非常重要的。最简单的方法就是使用保险丝,它属于断路法过流保护,但经常更换保险丝给生产带来不便。因此也可以采用振荡器调频法过流保护措施。调频法就是通过检测比较放大电路产生控制信号使振荡器的频率发生变化,导致负载电压的降低,从个人减小负载电流。
我们发现在一些公共场所,通过在高压开关的输入端并入压敏电阻,可以起到对由于自然环境或其它因素造成的瞬时强电流对高压开关造成的危害。举例说明:雷击或感应雷在电网输电线中产生的突变电压会产生瞬时强电流,由于该电流上升时间快,持续时间短,会对整个高压开关造成巨大的破坏。但是通过在电源的输入并联压敏电阻Rv,就可以有效地避免这种强电流带来的冲击破坏。通常情况下压敏电阻Rv呈高阻抗,近似开路,只有当雷击产生的强电流出现,压敏电阻Rv两端电压瞬间超过其启动电压时,它将由高阻抗状态迅速转变为低阻抗状态,近似短路,释放雷击产生的强电流。同时保险丝F也会熔断,对安全电源起到了很好的保护作用。
现阶段,高压隔离开关在运行过程中经常会发生导电系统过热现象,严重影响到电力设备的正常运行。因此,工作人员可以使用不锈钢产品,对触头插入深度进行调整,同时可以使用红外测温技术对导电系统进行定期检查,如果发现导电系统过热就及时进行处理。另外,在开关运行中最常见的问题就是开关发生锈蚀现象,所以工作人员需要对高压隔离开关展开定期检修防锈处理,例如可以使用不锈钢开关、在开关中加入二硫化钼等等。
3加强高压隔离开关管理的措施
3.1监视高压隔离开关的运行工作
要想保证高压隔离开关的正常运行,就需要对其加强运行监视工作。首先,工作人员可以对高压隔离开关进行手动操作,检查开关设备的灵活性、开关的支柱瓷瓶是否发生断裂等情况,并对检查结果进行详细记录。其次,工作人员可以对高压隔离开关的导电系统进行校验,可以发现是否存在导电系统过热情况,进而了解开关的运行情况。最后,工作人员需要对高压隔离开关的检修次数、每一次检修具体内容、开关缺陷等内容做好详细记录,以便为工作人员进行开关检修工作提供参考依据。
3.2加强日常维护保养
要想隔离开关正常运行,那么发电厂和变电站就应该把注意力放到隔离开关的日常维护和检修上来,要保持隔离开关的年轻态,例如在仪器上涂润滑油,尽量及时更换老化部件,积极杜绝一些不安全现象带来的安全隐患,并且及时的改进工作方法。
3.3定期检修
由于隔离开关所处的条件非常恶劣,所以工作人员必须提高工作意识,必须加强对设备的检测,针对经常发生故障的机械仪器还有使用时间比较长的仪器,更要加强检测维修的力度。与此同时,仪器的运转情况也要时刻关注着。高压隔离开关小修每年应安排一次。污染严重地区可间隔时间短一些。大修每4~5年一次,根据运行及缺陷的情况,大修时间可以适当的加长或缩短。
结束语
高压隔离开关工作条件较恶劣,触头结构及材料、隔离开关运行方式、环境气候等因素直接影响隔离开关的运行状态。通过分析隔离开关运行过程中的常见故障,提出了高压隔离开关在线监测系统,该系统不仅能够实时监测高压隔离开关分合状态,触头温度变化,还能根据采集的振动信号及摄像头传输的实时视频信息对隔离开关进行故障诊断,为消除发热缺陷,进一步提高隔离开关运行稳定性提供依据。
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