浅谈隔离开关常见故障的处理
2015-03-23康君侯庆伟马林生
康君,侯庆伟,马林生
(阜阳供电公司,安徽 阜阳 236000)
浅谈隔离开关常见故障的处理
康君,侯庆伟,马林生
(阜阳供电公司,安徽 阜阳 236000)
根据隔离开关的结构组成特点,基于日常对隔离开关的检修维护工作,主要介绍了在检修过程中对隔离开关常见故障的一些处理方法,这些故障处理办法不仅行之有效,而且还能使检修工作事半功倍,经过这些处理方法以后,隔离开关的安全可靠性大大提高,事故率显著下降,对于安全供电、提高经济效益发挥了重要作用。
检修维护;发热;回路;故障处理
1 引言
随着油开关的淘汰,新型弹簧机构的开关应用的越来越广泛,其性能也越来越好,随之而来的检修工作重点也发生了转变,隔离开关将变成了变电一次设备检修工作的重中之重,其是否能正常工作将直接威胁到供电量和供电可靠性。因此检修不好将会造成停线路、停旁母或母线,影响发供电单位的经济效益和各项指标,甚至造成不良的社会影响。
2 隔离开关常见故障
从隔离开关整体结构来进行故障分类可分为四种:导电回路故障、支柱式绝缘子故障、传动部分故障、操作机构故障。
2.1 导电回路故障
隔离开关(闸刀)触头在闸刀导电过程中起着重要作用,主要是由触指座、触指、弹簧、弹簧定位销、触指固定金具、罗丝和防雨罩等成。在闸刀导电过程中它具有切换的功能,属于动态接触,而又没有灭弧装置。因此,在闸刀触头接触时,各项数据的调整要求高。闸刀触头导电接触面和闸刀其他导电接触面相比,接触面积最小,还应属于线接触。因此,导电能力要求高。并且各种型号的闸刀触头是闸刀导电性能最薄弱的环节,其接触部位也是最容易发热和造成故障的部位,是主要的临时性检修工作。产生发热的主要原因有:触指与触头接触不良,引起触头过热;触指、触头烧损严重,接触不良引起过热;触指弹簧失效,压力不够引起过热;导电管与动触头接触不良引起过热;触指与静触座接触不良引起过热;静触座与接线板接触不良引起过热;各连接部分松动引起过热。
2.2 支柱式绝缘子故障
支柱绝缘子和旋转瓷瓶断裂问题每年都有发生,运行多年的老产品居多,也有是刚投运的新产品。瓷瓶断裂事故至今仍不能有效的预防。支柱瓷瓶断裂,特别是母线侧支柱瓷瓶断裂,会引发母差保护动作,使变电站全停,造成重大事故。其故障形式有:支柱式绝缘子外绝缘闪络和支柱式绝缘子断裂。
2.3 传动部分故障
隔离开关在出厂时或安装后刚投产时,分、合闸操作还比较正常。但运行几年后,就会出现各种各样问题。有的因机构进水,操作时转不动,有的会发生操作时连杆扭弯,还有的在连杆焊接处断裂而操作不动,由于机构卡涩问题会引起各种故障。操作失灵首先是机械传动问题,早期使用的机构箱容易进水、凝露和受潮,转动轴承防水性能差,又无法添加润滑油。隔离开关长期不操作,机构卡涩,轴承锈死时强行操作往往导致部件损坏变形。传动部分主要故障形式有:传动连杆轴销生锈卡死、转动轴承生锈损坏卡死、主刀闸与地刀闸闭锁板卡死、垂直连杆进水冬天冻冰,严重时使操作机构变形,无法操作。
2.4 操作机构故障
操作机构可以说贯穿隔离开关的各个组成部分,根据其主要回路部分,产生的故障形式有电动机主回路导致的故障:电动机缺相;电动机匝间或相间短路;分、合闸交流接触器主接点断线或松动,可动部分卡住;热继电器主接点断线或松动;电动机用小型断路器接点断线或松动。控制回路公用部分故障有:控制用小型断路器接点断线或松动接触不良;急停按钮常闭接点断线或松动接触不良;热继电器辅助常闭接点断线或松动接触不良;手动机构辅助开关常闭接点断线或松动接触不良。控制回路合闸部分故障有:合闸行程开关接线断线或松动接触不良,分闸交流接触器常闭接点接线断线或松动接触不良,合闸交流接触器启动线圈接点接线断线或松动接触不良,合闸按钮接点接线断线或松动接触不良,转换开关就地操动接点接线断线或松动接触不良,热继电器控制用接点卡滞等造成合闸回路不通的故障。合闸交流接触器常开接点接线断线或松动接触不良,热继电器电流动作值调整的太小,通电后马上就切断控制回路,就地、远方切换开关连接线断线或松动接触不良造成的合闸回路通但保持不住的故障。还有分闸定位行程开关常闭接点短路,分闸定位行程开关弹片调整不合理(动作太灵敏,开关没有完全分开时就把分闸控制回路切断)导致分闸终了时电动机不停止或分闸不到位故障。和合闸定位行程开关常闭接点短路,合闸定位行程开关弹片调整过不合理(动作太灵敏,开关没有完全合上闸时就把合闸控制回路切断)导致的合闸终了时电动机不停止或合闸不到位故障。
2.5 进水与防锈问题
隔离开关机构箱(传动箱)进水以及轴承部位进水现象很普遍。金属零部件的锈蚀问题也十分严重。老产品,凡是金属部件,大多会发生不同程度的锈蚀,锈蚀包括外壳、连杆、轴销等。隔离开关运行中,雨水顺着连接头的键槽流入垂直连杆内。因连杆下部与连接头焊死不通,进入垂直连杆内的雨水,日积月累后造成管内壁生锈严重,致使钢管强度大幅度降低,操作中造成多起垂直连杆扭裂的故障。又冬季来临时管内结冰,体积的膨胀可能造成钢管破裂,致使本体与机构脱离。此时隔离开关失去闭锁能力,有可能在运行中自动分闸,形成严重的误分事故。
3 隔离开关故障处理方法
3.1 导电回路故障的处理
引起闸刀导电部分发热的原因很多,在检修时应仔细检查,对存在的缺陷要有针对性处理。要解决闸刀触头发热,关键是减少接触电阻。为了有效的减少接触电阻,采用新的清洗材料和防护材料,还要对闸刀各部位的调整严格把关。
(1)将闸刀触头解体,选用化油器清洗剂作为清洗剂,它比汽油的清洗效果好。冲洗后触指座、触指表面的污垢和氧化层用布或毛巾能直接擦除,不需再使用砂布打磨。镀银触指座、触指上沟、孔内的污垢可用竹签清除后冲洗擦净,不得使用罗丝刀等金属工具,以保护镀银层。
(2)检查弹簧有无锈蚀和变形,用测力器或弹簧秤测量拉力,拉力不低于190N,锈蚀、变形和拉力不合格者应更换。使用游标卡尺测量触指座、触指的厚度变化,如厚度减少1mm时应更换。变形、变色和烧伤深度超过0.5mm的应更换。对材质老化或载流量不足的应加以改造,更换为载流量大的触指座和触指。
(3)组装闸刀触头
组装闸刀触头,一对一对上触指,将触指、弹簧、弹簧定位销配对,用触指固定金具卡住触指,待几对触指上完后,将触指胀开装在触指座上。检查触指圆头销应卡入触指座圆孔内,未卡入时应使用木锤或垫上木块、铜棒等敲打进入,保证可靠接触。检查弹簧定位销应在触指的凹槽内,以防弹簧因受力不均匀产生变形。二流化钼具有受环境温度小,不易风化的特点,所以不再使用中性凡士林和导电膏作为防护材料。在触指、触指座等导电接触处涂薄薄一层二流化钼。
(4)闸刀触头的调整
各对触指均应接触,若左右位置不正时,可松开出线座上紧固导电杆的螺丝,移动触头相对位置,以保证接触点的可靠接触。校正瓷瓶的垂直度,使瓷瓶呈垂直状态,方法是松开底座的联结螺栓,在倾斜侧加调整垫使瓷瓶柱校正。触头偏差应小于5mm,如有偏差可在接线座下加调整垫调整。检查触头的插入深度是否符合要求,如有误差可调整触头的伸出长度。各种类型闸刀要调整分、合闸限位螺钉与挡板间的间隙应满足要求。对于电动操作机构还要调整辅助接点。合闸时,主刀接触部位已能承受额定电流时辅助接点切换,保证主刀合直为准。分闸时,分离距离达到总行程的80%辅助接点切换。
其中对过热频率较高的母线侧隔离开关,要保证检修到位。对接线座部位,要重点检查导电带两端的连接情况,保证两端面清洁、平整、涂抹导电脂、压接紧密。对触头部位,要保证触头的光洁度,并涂抹中性凡士林,检查触头的烧伤情况,必要时要更换触头、触指。要保证三相分合闸同期,右触头的插入深度符合要求和两侧触指压力均匀。还应测量回路接触电阻,因为其检修效果将关系到整组闸刀的导电能力,因此还要制定相应的防范措施,做到不但要有高质量的检修,还要有正确的运行维护的方法,为确保今后不发热还应做到:检修结束前复查触头的压力,使用0.5×10mm的塞尺测量触头的接触是否良好。检查导电接触面二流化钼涂的厚薄,减少触头氧化,确保触头在一个检修周期内正常运行。闸刀导电部分检修后,应用100A大电流测试仪测量接触电阻,铜导电部分的接触电阻和镀银导电部分的接触电阻均符合要求。检修人员还应告知操作人员正确的操作方法,以达到操作合闸的最佳效果。操作后检查合闸位置时触头是否在一条中心线上,两排触指同时接触。严格执行闸刀的大修周期3~5年进行一次,尽量避免闸刀超周期运行。
3.2 支柱式绝缘子故障处理
此类故障应停电处理,处理时应认真执行支柱式绝缘子检修工艺及质量标准。同时加强对运行中的支柱式绝缘子维护工作,在探伤诊断良好的基础上,在瓷柱所在水泥结合面处涂敷绝缘子专用防护胶。它的主要成分为硅橡胶,其优点为具有很强的憎水迁移性,加上专用胶后,具有常温固化、温度适应范围大、不老化、不起层、粘结力强、憎水性强的优点,不像硅油那样吸附灰尘、污染其他设备,对瓷柱所有水泥结合面有较好的防护作用,能延长瓷柱的使用寿命。
3.3 传动部分故障处理
由传动部分造成的隔离开关故障类型较多,应分电气和机械造成故障的原因进行处理。其中电气二次回路串联的控制保护元器件较多,包括小型断路器、转换开关、交流接触器、限位开关及联锁开关、热继电器等。任一元件故障,就会导致拒动。当按分合闸按钮不启动时,要首先检查操作电源是否完好,然后检查各相关元件。发现元件损坏时应更换,并查明原因。
对于有机械原因造成的隔离开关分、合闸不到位或三相不同期等故障,应找到导致其分合不到位的原因,对机构及相应部件进行解体检修,更换不合格元件,同时加强防锈措施,采用二硫化钼锂。更换带注油孔的传动底座。对于分、合闸定位螺钉调整不当,辅助开关及限位开关行程调整不当,连杆弯曲变形使其长度改变造成传动不到位等故障应检查定位螺钉和辅助开关等元件,发现异常进行调整,对有变形的连杆,应查明原因及时消除。此外,在操作现场,当出现隔离开关合不到位或三相不同期时,应拉开重合,反复合几次,操作时应符合要求,用力适当。如果还未完全合到位,不能达到三相完全同期,应安排计划停电检修。
3.4 操作机构故障处理
操作机构问题主要表现为操作失灵,如拒动或分合闸不到位,往往发生在倒闸操作时,影响系统的安全运行。由于机构箱密封不好或进水造成机构锈蚀严重,润滑干涸,操作阻力增大,在操作困难的同时,还会发生零部件损坏,如变速齿轮断裂,连杆扭弯等。应针对上述造成故障的原因详细排查,进行连线禁锢和二次元件的更换,选用质量可靠的二次元件。同时处理时应认真执行操作机构检修工艺及质量标准。
4 结论
本文结合隔离开关的结构组成,对隔离开关常见故障进行了分类阐述,主要讲述了造成这些故障的原因,并针对这些故障提出了一些行之有效的处理办法,这些方法不仅使隔离开关的日常检修工作事半功倍,更大大提高了检修质量,使其运行更加的安全可靠,经上述故障处理方法检修过的隔离开关事故率显著下降,对于安全供电、提高企业经济效益发挥了重要作用。
[1] 国家电网人力资源部组编.国家电网公司生产技能人员职业能力培训专用教材-变电检修[M].中国电力出版社.
[2] 钟振蛟.提高户外高压隔离开关的运行可靠性[J].农村电气化,1995.
[3] 秦学辉,罗昭波.户外高压隔离开关安装和运行中应注意的几个问题[J].农村电气化,2002,(2).
[4] 苑舜,崔文军.高压隔离开关设计与改造[M].中国电力出版社,2007,4.
[5] 李建基.超高压隔离开关[J].大众用电,2010,(3).
[6] 廖军德,王箐武.户外高压隔离开关存在的问题与改进措施[J].大众用电,2003,(12).
[7] 韦红军.GW5系列隔离开关触头发热原因分析及解决措施[J].设备管理与维修,2004,(2).
Common Fault Treatment of Isolating Switches
KANGJun,HOUQing-wei,MALin-sheng
(Fuyang Power Supply Company,Fuyang 236000,China)
Based on the structural composition of the characteristics of the isolating switch,based on the isolating switch routine repair and maintenance work,mainly in the repair process introduces some common fault isolating switch approach,the only effective way to deal with these failures,but also make maintenance work more efficiently,through after these treatments,safety and reliability of the isolating switch greatly increased accident rate decreased significantly,for security of electricity supply and improve economic efficiency plays an important role.
repair and service;heat;loop;fault treatment
1004-289X(2015)03-0009-04
TM564.1
B
2015-01-25
康君(1965-),男,安徽阜阳人,技师,长期从事变电检修工作。