(国网冀北电力有限公司唐山供电公司 河北唐山 063000)
摘要:高压隔离开关是一种较简单的高压开关,它的用量很大,其基本作用就是在线路上没有电流的情况下,将电气设备和高压电源隔开或接通。高压隔离开关质量的优劣、运行维护情况的好坏将在很大程度上决定电力系统的安全稳定运行与否。因此,加强有关高压隔离开关开关故障处理与检修管理的研究,对于改善电力系统的整体运行质量具有重要的现实意义。
关键词:高压隔离开关;机械故障;诊断;分析
1导言
由于当今社会机械化水平不断提高,人们在日常所需要的电能也就随之增加,为了保证电力供应能够满足人们日益增长的需求,这就需要电力更加的稳定与安全,实时性更高。由此可以看出,高压隔离开关的质量在生产时需要严格把关,生产商要提高对此重要性的认识,以保障高压电线能够更加正常地运转,减少故障出现的频率。在这里首先应该认识到,作为关系到高压电线能否在无负荷情况下对电气设备进行紧急电器隔离,所以,要综合分析其现在所面临的故障问题,然后依照这些问题提出相应解决措施。
2高压隔离开关的基本概述
2.1高压隔离开关的定义
高压隔离开关是高压开关设备的一种,又称为刀闸,因为它没有灭弧装置,所以不能用来直接接通、切断负荷电流。但相关的运行经验表明,高压隔离开关在开闭雷器、电压互感器以及避母线和直接与母线相连设备的电容电流时,所产生的开闭阻抗比较低,具有非常理想的开闭效果。
2.2高压隔离开关的分类
高压隔离开关可根据装设地点、电压等级、级数和构造进行分类,主要有以下几种类型:按照装设地点可分为户内和户外;按照级数可分为单极和三级;按绝缘支柱可分为单柱式、双柱式、三柱式;按照隔离开关的动作方式分为旋转式、刀闸式、插入式;按照有无接地刀可分为有接地和无接地隔离开关;按照所配操动机构可分为电动式、手动式、气动式、液压式。
2.3高压隔离开关的结构组成
高压隔离开关主要由支持底座、导电部分、绝缘子、传动机构以及操动机构这五部分所组成,以下分别就这些组成单位结构的作用进行说明:(1)支持底座。该部分的主要作用是起支撑和固定作用。(2)导电部分。主要包括触头、刀闸、接线座,其作用就是传导电路中的电流。(3)绝缘子。主要包括支持绝缘子、操作绝缘子。其作用是将带电部分和接地部分绝缘起来。(4)传动机构。高压隔离开关中的传动机构就是用来接受操动机构的力矩,并通过拐臂、轴承、连杆、齿轮等将运动传给触头,从而完成隔离开关的分合闸动作。(5)操动机构。该部分的作用主要是为分合闸提供能源。
3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。
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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。
4高压隔离开关机械故障改进措施
4.1严格按设计要求选型在生产制造环节,要严格
按照隔离开关的使用要求选择相应材质的材料,同时注结构设计及整体质量的把控。
4.2加强技术改进
4.2.1彻底整治瓷瓶断裂现象要确保隔离开关结构
设计符合使用要求,同时在生产制造环节加强对瓷瓶烧制技术的控制,选择有资质、有诚信的制造企业,可通过委托制造合同约定制造瓷瓶的材料、材质及烧制质量标准等等。另一方面,应该引入无损探伤技术定期检验瓷瓶质量。在运行环节,现场人员要重点检查瓷瓶胶合面是否符合质量要求,并且严格按照操作规范进行技术操作,切忌强行操作。
4.2.2隔离开关导电回路发热和瓷瓶闪络隔离开关
带电回路发热严重影响着设备的安全运行。可以更换静触指压紧弹簧为不锈钢弹簧,采用不锈钢螺栓或热镀锌高强度螺栓并用力矩扳手紧固;调整触头插入深度和清洁接触面,或采用类似西门子公司的自清洁触头。同时采用红外测温技术定期检测导电部位的发热情况,发现问题及时处理。针对瓷瓶闪络现象,可以采取带电清扫加强清扫力度、给隔离开关瓷瓶增加硅橡胶伞裙以增大爬距和利用RTV涂料的憎水性喷涂RTV。
4.2.3定期防锈定期进行防锈处理,对各传动部位
加润滑剂,特别是使用性能优于黄油的二硫化钼润滑剂。黄铜轴套更换为钢基表面烧结青铜加改型聚四氟乙烯复合轴套,外表面及端部镀锡以防止锈蚀。机构箱采用质量优良的不锈钢产品,对隔离开关底座进行改造,在底座上钻孔,运行中定期加二硫化钼,确保轴承不生锈。
4.3加强状态检修隔离开关传统的检修方式是定期
检修,如隔离开关的大修周期为6年,在规定的检修周期时间到达后按计划对设备进行检修。如果未到检修期限开关设备存在潜在故障,那么在下次检修之前设备会一直带“病”运行。如果开关没有任何故障只是单纯的为了执行制度而检修,则是一种资源浪费。
5结论
总而言之,高压隔离开关运行中存在的一些故障,影响了高压隔离开关的运行效率,降低了我国电网的运行安全。故此,应对高压隔离开关故障进行分析,并能够找出处理方法,加强高压隔离开关的常规维护,减少高压隔离开关故障,保证我国电网高效高质量的供电。
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论文作者:檀绍强
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/16
标签:高压论文; 绝缘子论文; 故障论文; 瓷瓶论文; 质量论文; 操作论文; 机械论文; 《电力设备》2017年第32期论文;