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摘要:高压断路器是电力系统的重要执行元件,能够灵巧地实现系统运行方式的变化和倒闸操作的要求,是电力系统及设备能够安全稳定运行的重要保证。随着油田的发展,对供电的安全性、质量性、可靠性和经济性提出了更高的要求,因此确保断路器的正常运行与日常检维护作业成为运行维护人员的重要工作之一。高压断路器是非常重要的高压电气设备,它具有强大的短路电流遮断能力和可靠的灭弧能力,在电力系统运行中发挥着不可替代的作用。基于此,本文对高压断路器运行中出现的异常及解决措施进行分析。
关键词:高压断路器;运行异常;解决措施
高压断路器的应用可以有效减少用电安全事故的发生,但随着城乡电网改造工程的不断推进,变电站数量激增,电压等级也呈现出多样化,此种情况使得变电站设备维护工作也变得越加困难。高压断路器的作用不言而喻,然而传统的维修方式已经难以满足高压断路器目前的应用标准,对此方面进行更新与优化已经是势在必行。
1高压断路器的作用及分类
1.1高压断路器的作用
高压断路器的主要作用如下:第一,在系统正常运行时,能可靠地开断空载电流和负荷电流;第二,在系统发生故障情况下,能迅速切断短路电流,排除故障,避免事故范围扩大;第三,在系统主接线运行方式发生变化时,可以灵活地进行倒闸、切换操作。
1.2高压断路器的种类
1.2.1油断路器有多油和少油断路器两种。它们都是将触头浸在油中进行通断,用变压器油作为灭弧介质。其中少油断路器因其结构简单,维护量少,在油田得到广泛使用。
1.2.2真空断路器是触头在真空中开断、接通,在真空条件下灭弧的断路器。由于它的触头开距短、燃弧时间少、体积小、重量轻且能防火防爆,因而在配电装置中使用的越来越多。
1.2.3SF6断路器是利用具有优良灭弧和绝缘性能的SF6气体来吹灭电弧的断路器。其结构简单、体积小、噪声低,容许开断次数多,检修周期长,经常被制成大开断容量的断路器来使用。
1.2.4磁吹式断路器在空气中由磁场力作用将电弧吹入灭弧栅中,使之拉长、变形、冷却而迅速熄灭电弧的一种断路器。
1.2.5压缩空气式断路器利用高压力压缩空气来吹灭电弧的断路器。变电所中的断路器主要为少油断路器、真空断路器和SF6断路器。在变电所改造过程中,少油断路器将逐步由后两者断路器所取代。
2高压断路器运行中出现的异常及解决措施
2.1真空断路器的拒分闸故障
高压断路器往往处于长期工作的状态,长时间的持续工作很容易导致零件受损、设备老化等问题,若不能够对其进行良好的维护,极有可能出现故障现象,一般来讲,越级跳闸问题是十分常见的,且其危害性较大,供电系统会出现崩溃现象,且导致大面积停电现象出现。若发生了拒分闸故障,相关人员应首先做好检查工作,即跳闸回路,分析跳闸电源电压是否正常,若正常状态下跳闸铁芯无反应,则为电器故障;若跳闸铁芯处于工作状态,但断路器出现拒动问题,则为机械故障。
解决措施:在进行处理之前需要对故障进行了解和分析,只有明确了故障的种类,才能够根据其特点来制定解决措施。如在进行电器故障处理时:需要相关人员针对各个回路中的元件进行检查,确定连接完好,之后对各个断路进行检查;而在机械故障方面,导致发生此种问题的原因一般是分闸阀不动作,或是出现漏气、传动部分异常而引起。
2.2真空断路器中的真空度不饱和及其解决方法
真空断路器的关断和开合都会有电流的产生,并在真空室内进行灭弧,但是在灭弧的过程中,电弧会产生大量的带点金属离子,使得真空度适当地降低,又因为在真空室内并没有安装对真空度监测的装置,当真空度降到一定程度的时候,是危险性极高的一种隐性故障。导致真空度降低因素有很多,例如制造过程中,制造工艺的不过关导致的密封性质不好,材料的质量不过关易产生气泡,漏点,最后造成真空度的降低;另一方面高压真空断路器的结构设计也存在着一定的影响,不合理的设计将真空室设计在整体结构的外面,安装使用过程中,很容易受到外部的碰撞影响,使得密封装置受到破损,失去密封效果,无法有效地开关合闸。针对这种情况,倘若真空断路器真空度阵地降低,将会严重影响真空断路器分断电流的能力以及使用寿命,所以,工作人员要定期地针对真空电路器进行检修,利用真空测试仪进行真空度的检测,当发生异常时,及时地进行高压真空断路器的更换,另一方面提高真空断路器的制造工艺,保证材料的质量性和合理的结构,从源头提高断路器的质量,从而有效地保证电力系统工作的有效进行。
2.3断路器触头行程故障处理
第一,当断路器触头接触行程过大。这时可能是机构内零件老化变形或接触行程没有调整合适所致。触头之间接触行程过大将使冲击力、接触压力增大,合闸反弹簧幅值、合闸时重击穿机率、合闸操作功率增加,使真空灭弧室的机械寿命缩短。
处理方法:首先手动缓慢合闸,其次测量触头接触行程,再手动分闸,然后调整接触行程的螺栓后减小接触行程。此时只需调整内部机构输出杆的长度就能减小接触行程。
第二,当断路器触头接触行程过小时。可能是由于机构内部零件的老化变形或没有把接触行程调整到合适位置导致。触头接触行程过小会增大触头间接触电阻、减小接触面压力、增加合闸弹跳时间从而缩短了真空灭弧室的机械寿命。
处理方法:首先手动缓慢合闸,其次测量触头接触行程,再手动分闸,然后调整接触行程的螺栓后增大触头接触行程,此时只需调整机构输出杆的长度就能增大接触行程。
2.4断路器合闸弹跳时间增加时故障处理
故障原因:如果真空断路器在合闸时弹跳时间增加,会导致触头烧毁。一般情况下真空断路器合闸弹跳时间在2ms以内,断路器触头弹跳的时间,会随断路器的运行时间增加而增加。当断路器使用到一定的年限后,弹簧机构的弹簧能量会随之下降,也会伴随弹簧机构出现磨损问题,从而影响合闸时的弹跳时间。
处理措施:发现此类问题,需增加触头弹簧的弹性能量的压力,观察弹簧是否已经发生弹性形变且无法恢复,也可视情况严重与否对触头进行整套更换;当销轴和拐臂之间间隙较大时,应及时更换或调整;传动机构的调整,可利用断路器在合闸位置时机构超过主臂死点的传动较小这一特点将机构调校到靠近死点的位置,就能解决合闸后弹跳时间的问题。
2.5SF6断路器本体严重漏气,发闭锁信号时处理
应立即断开该开关的操作电源,在手动操作把手上挂禁止操作的标示牌;汇报值长或调度,根据命令,采取措施将故障开关隔离;在接近设备时要谨慎,尽量选择从“上风”接近设备,必要时要戴防毒面具、穿防护服。
结束语:
高压断路器是电网构成不可缺少的组件,在电力生产中至关重要,当其出现故障,必然给电力生产造成影响,威胁电网安全运行。不论有什么情况下,只要断路器故障,生产运行人员都必须根据情况进行风险分析,对可能造成的危害、导致的后果进行预测,并根据负荷情况、天气状况,进行必要的事故预想,制定相应的控制措施,最大限度保证电网的安全稳定运行。
参考文献:
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