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10kV真空斷路器的運行維護

作者:網站管理員 來源:本站原創 日期:2016/1/29 10:16:06 點擊:5772 屬于:公司新聞

1 概況

     我國從20世紀80年代以來,已經研制生產了一批性能較為穩定的12kV真空斷路器,并投入實際運行。目前,在12kV及以下電壓等級配網中大力推進設備無油化的進程中,真空斷路器已逐漸取代油斷路器,成為配網的主要設備。我局自1996年以來,10kV高壓柜已基本采用真空斷路器,并且逐漸對原來的少油斷路器進行改造,運行至今,情況良好。


    真空斷路器是由絕緣強度很高的真空作為滅弧介質的斷路器,其觸頭是在密封的真空腔內分、合電路,觸頭切斷電流時,僅有金屬蒸汽離子形成的電弧,因為金屬蒸汽離子的擴散及再復合過程非常迅速,從而能快速滅弧,恢復真空度,經受多次分、合閘而不降低開斷能力。


    由于真空斷路器本身具有結構簡單、體積小、重量輕、壽命長、維護量小和適于頻繁操作等特點,所以真空斷路器可作為輸配電系統配電斷路器、廠用電斷路器、電爐變壓器和高壓電動機頻繁操作斷路器,還可用來切合電容器組。

2 運行維護應注意的問題


(1) 真空滅弧室的真空。真空滅弧室是真空斷路器的關鍵部件,它是采用玻璃或陶瓷作支撐及密封,內部有動、靜觸頭和屏蔽罩,室內真空為10-3~10-6Pa的負壓,保證其開斷時的滅弧性能和絕緣水平。隨著真空滅弧室使用時間的增長和開斷次數的增多,以及受外界因素的作用,其真空度逐步下降,下降到一定程度將會影響它的開斷能力和耐壓水平。因此,真空斷路器在使用過程中必須定期檢查滅弧室的真空。主要應做到如下兩點:


①定期測試真空滅弧室的真空度,進行工頻耐壓試驗(對地及相間42kV,斷口48kV)。最好也進行沖擊耐壓試驗(對地及相間75kV,斷口85kV)。。

②運行人員應對真空斷路器定期巡視。特別對玻璃外殼真空滅弧室,可以對其內部部件表面顏色和開斷電流時弧光的顏色進行目測判斷。當內部部件表面顏色變暗或開斷電流時弧光為暗紅色時,可以初步判斷真空已嚴重下降。這時,應馬上通知檢測人員進行停電檢測。


(2) 防止過電壓。真空斷路器具有良好的開斷性能,有時在切除電感電路并在電流過零前使電弧熄滅而產生截流過電壓,這點必須引起注意。對于油浸變壓器不僅耐受沖擊電壓值較高,而且雜散電容大,不需要專門加裝保護;而對于耐受沖擊電壓值不高的干式變壓器或頻繁操作的滯后的電爐變壓器,就應采取安裝金屬氧化物避雷器或裝設電容等措施來防止過電壓。


(3) 嚴格控制觸頭行程和超程。國產各種型號的12kV真空滅弧室的觸頭行程為11±1mm左右,超程為3±0.5mm。應嚴格控制觸頭的行程和超程,按照產品安裝說明書要求進行調整。在大修后一定要進行測試,并且與出廠記錄進行比較。不能誤以為開距大對滅弧有利,而隨意增加真空斷路器的觸頭行程。因為過多地增加觸頭的行程,會使得斷路器合閘后在波紋管產生過大的應力,引起波紋管損壞,破壞斷路器密封,使真空度降低。


(4) 嚴格控制分、合閘速度。真空斷路器的合閘速度過低時,會由于預擊穿時間加長,而增大觸頭的磨損量。又由于真空斷路器機械強度不高,耐振性差,如果斷路器合閘速度過高會造成較大的振動,還會對波紋管產生較大沖擊力,降低波紋管壽命。通常真空斷路器的合閘速度為0.6±0.2m/s,分閘速度為1.6±0.3m/s左右。對一定結構的真空斷路器有著最佳分合閘速度,可以按照產品說明書要求進行調節。


(5) 觸頭磨損值的監控。真空滅弧室的觸頭接觸面在經過多次開斷電流后會逐漸磨損,觸頭行程增大,也就相當波紋管的工作行程增大,因而波紋管的壽命會迅速下降,通常允許觸頭磨損最大值為3mm左右。當累計磨損值達到或超過此值,真空滅弧室的開斷性能和導電性能都會下降,真空滅弧室的使用壽命即已到期。


為了能夠準確地控制每個真空滅弧室觸頭的磨損值,必須從滅弧室開始安裝使用時起,每次預防性試驗或維護時,就準確地測量開距和超程并進行比較,當觸頭磨損后累計減小值就是觸頭累計磨損值。


當然,當觸頭磨損使動、靜觸頭接觸不良時,通過回路電阻的測試也可以發現問題。


(6) 做好極限開斷電流值的統計。在日常運行中,應對真空斷路器的正常開斷操作和短路開斷情況進行記錄。當發現極限開斷電流值ΣI達到廠家給出的極限值時,應更換真空滅弧室。


2 斷路器的運行、監視、維護和操作

2.1 斷路器的投運

2.1.1 新裝或大修后的斷路器,投運前必須驗收合格才能施加運行電壓。

2.1.2 新裝斷路器的驗收項目按《電氣裝置安裝工程及施工驗收規范》及有關規定執行。大修后的驗收項目按大修報告執行。


2.2 斷路器正常運行的巡視檢查


2.2.1 投入電網和處于備用狀態的高壓斷路器必須定期進行巡視檢查,有人值班的變電所和發電廠升壓站由值班人員負責巡視檢查。無人值班的變電所由供電局運行值班人員按計劃日程負責巡視檢查。


2.2.2 巡視檢查的周期:有人值班的變電所和升壓站每天當班巡視不少于一次,無人值班的變電所由當地按具體情況確定,通常每月不少于2次。


2.2.3 油斷路器巡視檢查項目:


a. 斷路器的分、合位置指示正確,并與當時實際運行工況相符;

b. 主觸頭接觸良好不過熱,主觸頭外露的少油斷路器示溫蠟片不熔化,變色漆不變色,多油斷路器外殼溫度與環境溫度相比無較大差異。內部無異常聲響;

c. 本體套管的油位在正常范圍內,油色透明無碳黑懸浮物;

d. 無滲、漏油痕跡,放油閥關閉緊密;

e. 套管、瓷瓶無裂痕,無放電聲和電暈;

f. 引線的連接部位接觸良好,無過熱;

g. 排氣裝置完好,隔柵完整;

h. 接地完好;

i. 防雨帽無鳥窩;

j. 注意斷路器環境條件,戶外斷路器柵欄完好,設備附近無雜草和雜物,配電室的門窗、通風及照明應良好。

2.2.4 空氣斷路器的巡視檢查項目:


a. 斷路器的分、合位置指示正確,并與當時實際運行工況相符;

b. 維持斷路器瓷套內壁正壓的通風指示正常;

c. 配氣箱壓力表指示在正常氣壓范圍內,箱內及連接管道和斷路器本體無漏氣聲;

d. 絕緣子、瓷套無破損、無裂紋及放電痕跡;

e. 運行中斷路器的供氣閥在開啟位置,工作母管、高壓罐定期排污;

f. 各載流部分、出線端子無過熱;

g. 滅弧室排氣孔的檔板應關閉、無積水或鳥巢;

h. 接地完好;

i. 巡視斷路器環境條件:附近無雜物。


2.2.5 六氟化硫斷路器的巡視檢查項目:


a. 每日定時記錄SF6氣體壓力和溫度;

b. 斷路器各部分及管道無異聲(漏氣聲、振動聲)及異味,管道夾頭正常;

c. 套管無裂痕,無放電聲和電暈;

d. 引線連接部位無過熱、引線弛度適中;

e. 斷路器分、合位置指示正確,并和當時實際運行工況相符;

f. 落地罐式斷路器應檢查防爆膜有無異狀;

g. 接地完好;

h. 巡視環境條件:附件無雜物。


2.2.6 真空斷路器的巡視檢查項目:


a. 分、合位置指示正確,并與當時實際運行工況相符;

b. 支持絕緣子無裂痕及放電異聲;

c. 真空滅弧室無異常;

d. 接地完好;

e. 引線接觸部分無過熱,引線弛度適中。


2.2.7 電磁操動機構的巡視檢查項目:


a. 機構箱門平整、開啟靈活、關閉緊密;

b. 檢查分、合閘線圈及合閘接觸器線圈無冒煙異味;

c. 直流電源回路接線端子無松脫、無銅綠或銹蝕;

d. 加熱器正常完好。


2.2.8 液壓機構的檢查項目:


a. 機構箱門平整、開啟靈活、關閉緊密;

b. 檢查油箱油位正常、無滲漏油;

c. 高壓油的油壓在允許范圍內;

d. 每天記錄油泵啟動次數;

e. 機構箱內無異味;

f. 加熱器正常完好。


2.2.9 彈簧機構的檢查項目:


a. 機構箱門平整、開啟靈活、關閉緊密;

b. 斷路器在運行狀態,儲能電動機的電源閘刀或熔絲應在閉合位置;

c. 檢查儲能電動機、行程開關接點無卡住和變形,分、合閘線圈無冒煙異味;

d. 斷路器在分閘備用狀態時,分閘連桿應復歸,分閘所扣到位,合閘彈簧應儲能;

e. 防凝露加熱器良好。


2.2.10 記錄巡視檢查結果:在運行記錄簿上記錄檢查時間、巡視人員姓名和設備狀況。設備缺陷尚需按缺陷管理制度的分類登入缺陷記錄簿,無人值班變電所則登錄在巡視記錄簿內。


2.3 斷路器的特殊巡視


2.3.1 新設備投運的巡視檢查,周期應相對縮短。投運72h以后轉入正常巡視。


2.3.2 夜間閉燈巡視,有人值班的變電所和發電廠升壓站每周一次,無人值班的變電所二個月一次。


2.3.3 氣象突變,增加巡視。


2.3.4 雷雨季節雷擊后應進行巡視檢查。


2.3.5 高溫季節高峰負荷期間應加強巡視。


2.4 斷路器的正常維護


2.4.1 斷路器正常運行維護項目:

a. 不帶電部分的定期清掃;

b. 配合其它設備的停電機會,進行傳動部位檢查,清掃瓷瓶積存的污垢及處理缺陷;

c. 按設備使用說明書規定對機構添加潤滑油;

d. 油斷路器根據需要補充油或放油,放油閥滲油處理;

e. 空氣斷路器儲氣罐及工作母管定期排污,空氣壓縮機定期換油及添油;

f. 檢查合閘熔絲是否正常,核對容量是否相符。


2.4.2 執行了斷路器正常維護工作后應載入記錄簿待查。


2.5 斷路器的操作


2.5.1 斷路器操作的一般要求如下:


a. 斷路器經檢修恢復運行,操作前應檢查檢修中為保證人身安全所設置的措施(如接地線等)是否全部拆除,防誤閉鎖裝置是否正常;

b. 長期停運的斷路器在正式執行操作前應通過遠方控制方式進行試操作2~3次,無異常后方能按操作票擬定的方式操作;

c. 操作前應檢查控制回路、輔助回路、控制電源(氣源)或液壓回路均正常、儲能機構已儲能,即具備運行操作條件;

d. 操作中應同時監視有關電壓、電流、功率等表計的指示及紅綠燈的變化,操作把手不宜返回太快。


2.5.2 正常運行的斷路器操作時注意檢查下列項目:


a. 油斷路器油位、油色是否正常;

b. SF6斷路器氣體壓力和空氣斷路器儲氣罐壓力在規定的范圍內。


2.5.3 操作斷路器時操動機構應滿足:


a. 電磁機構在合閘操作過程中,合閘線圈端子電壓、合閘接觸器線圈電壓均在合格范圍;

b. 操動機構箱門關好,柵欄門關好并上鎖,脫扣部件均在復歸位置;

c. 彈簧機構合閘操作后應自動再次儲能。


2.5.4 運行中斷路器幾種異常操作的規定:


a. 電磁機構嚴禁用手力杠桿或千斤頂的辦法帶電進行合閘操作;

b. 無自由脫扣的機構嚴禁就地操作;

c. 以硅整流作合閘電源的電磁操動機構,如合閘電源不符合部頒《關于變電所操作能源的暫行規定》的要求,不允許就地操作;

d. 液壓(氣壓)操動機構,如因壓力異常導致斷路器分、合閘閉鎖時,不準擅自解除閉鎖進行操作。


2.5.5 斷路器故障狀態下的操作規定:


a. 斷路器運行中,由于某種原因造成油斷路器嚴重缺油,空氣和SF6斷路器氣體壓力異常(如突然降至零等),嚴禁對斷路器進行停、送電操作,應立即斷開故障斷路器的控制電源,及時采取措施,斷開上一級斷路器,將故障斷路器退出運行;

b. 斷路器的實際短路開斷容量接近于運行地點的短路容量時,在短路故障開斷后禁止強送,并應停用自動重合閘;

c. 分相操作的斷路器操作時,發生非全相合閘,應立即將已合上相拉開,重新操作合閘一次,如仍不正常,則應拉開合上相并切斷該斷路器的控制電源,查明原因;

分相操作的斷路器操作時發生非全相分閘時,應立即切斷控制電源,手動操作將拒動相分閘,查明原因。


3 斷路器的技術監督


3.1 斷路器的運行監督


3.1.1 每年對斷路器安裝地點的母線短路容量與斷路器銘牌作一次校核。


3.1.2 每臺斷路器的年動作次數應作出統計,正常操作次數和短路故障開斷次數應分別統計。


3.1.3 定期對斷路器作運行分析并作好記錄備查,不斷累積運行經驗,運行分析的內容包括:


a. 設備運行異?,F象及缺陷產生的原因和發展規律,總結發現、判斷和處理缺陷的經驗,在此基礎上作事故預想。

b. 發生事故和障礙后,對故障原因和處理對策進行分析,總結經驗教訓。

c. 根據設備及環境狀況作出事故預想。


3.1.4 發電廠和供電局每年要檢查斷路器反事故措施執行情況,并補充新的反事故措施內容。


3.2 斷路器的絕緣監督


3.2.1 斷路器除結合設備大修進行絕緣試驗外,尚需按部頒《電氣設備預防性試驗規程》進行預防性試驗。


3.2.2 發電廠、變電所內應有當年斷路器絕緣預防性試驗計劃,值班人員應監督其執行,試驗中發現的問題已處理的登入設備專檔,未處理的登入設備缺陷記錄簿。


3.3 斷路器的檢修監督


3.3.1 發電廠、變電所應有安排于當年執行的斷路器大、小修計劃,周期及項目按部頒斷路器檢修工藝規定執行。


3.3.2 值班人員應監督斷路器大、小修計劃的執行,大修報告存入設備專檔,未能消除的缺陷記入設備缺陷記錄簿。


3.3.3 值班人員應及時記錄液壓機構油泵起動情況及次數,記錄斷路器短路故障分閘次數和正常操作次數,以為臨時性檢修提供依據。


3.4 斷路器絕緣油油質監督


3.4.1 新油或再生油使用前應按《電氣設備預防性試驗規程》規定的項目進行試驗,注入斷路器后再取樣試驗,結果記入專檔。


3.4.2 運行中絕緣油應按《電氣設備預防性試驗規程》進行定期試驗。


3.4.3 絕緣油試驗發現有水分或電氣絕緣強度不合格以及可能影響斷路器安全運行的其它不合格項目時應及時處理。


3.4.4 油位降低至下限以下時,應及時補充同一牌號的絕緣油,如需與其它牌號混用需作混油試驗。


3.5 斷路器用壓縮空氣氣質監督


3.5.1 高壓儲氣罐的底部輸水閥每天清晨放水一次,直至無水霧噴出時止。


3.5.2 斷路器本體儲氣罐、工作儲氣罐、工作母管要定期排污,其周期由各地按運行經驗確定。


3.5.3 斷路器及空氣管路系統的過濾器應定期清洗濾網。


3.5.4 空壓機出口處的排污閥工作狀態良好,空壓機停機時均應排污一次。


3.6 斷路器SF6氣體氣質監督


3.6.1 新裝SF6斷路器投運前必須復測斷路器本體內部氣體的含水量和漏氣率,滅弧室氣室的含水量應小于150ppm(體積比),其它氣室應小于250ppm(體積比),斷路器年漏氣率小于1%。


3.6.2 運行中的SF6斷路器應定期測量SF6氣體含水量,新裝或大修后,每三個月一次,待含水量穩定后可每年一次,滅弧室氣室含水量應小于300ppm(體積比),其它氣室小于500ppm(體積比)。


3.6.3 新氣及庫存SF6氣應按SF6管理導則定期檢驗,進口SF6新氣亦應復檢驗收入庫,檢驗時按批號作抽樣檢驗,分析復核主要技術指標,凡未經分析證明符合技術指標的氣體(不論是新氣還是回收的氣體)均應貼上“嚴禁使用”標志。


3.6.4 新裝或投運的斷路器內的SF6氣體嚴禁向大氣排放,必須使用SF6氣體回收裝置回收。

SF6斷路器需補氣時,應使用檢驗合格的SF6氣體。

斷路器的不正常運行和事故處理


4.1 運行中的不正?,F象


4.1.1 值班人員在斷路器運行中發現任何不正?,F象時(如漏油、滲油、油位指示器油位過低,SF6氣壓下降或有異聲、分合閘位置指示不正確等),應及時予以消除,不能及時消除的報告上級領導并相應記入運行記錄簿和設備缺陷記錄簿內。


4.1.2 值班人員若發現設備有威脅電網安全運行且不停電難以消除的缺陷時,應向值班調度員匯報,及時申請停電處理,并報告上級領導。


4.1.3 斷路器有下列情形之一者,應申請立即停電處理:


a. 套管有嚴重破損和放電現象;

b. 多油斷路器內部有爆裂聲;

c. 少油斷路器滅弧室冒煙或內部有異常聲響;

d. 油斷路器嚴重漏油,油位不見;

e. 空氣斷路器內部有異常聲響或嚴重漏氣,壓力下降、橡膠墊吹出;

f. SF6氣室嚴重漏氣發出操作閉鎖信號;

g. 真空斷路器出現真空損壞的絲絲聲;

h. 液壓機構突然失壓到零。

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