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110kV GIS断路器缺相故障分析与处理

2020-09-10许毅 武栋

看世界·学术上半月 2020年7期
关键词:合闸线圈断路器

许毅 武栋

摘要:断路器的拒动对电力系统安全运行产生很大的变化,当电气设备发生故障时,断路器拒动将会导致电气设备损坏、越级跳闸等事故的发生,从而引起电源断路器跳闸、变电站母线失压、主变压器的停运,甚至造成局部停电。文章对影响GIS断路器拒动的各种因素进行了详细分析,并提出合理性的相关建议。

关键词:110kV以下GIS断路器;拒动故障分析;优化

由于GIS断路器工作中受到各种不利因素的影响,并且它的操作动作过程相当复杂,极容易出现故障,比如拒合、拒分等,我们把断路器在继电保护及安全自动装置动作或在操作过程中拉合控制开关并发出指令的情况下拒绝动作称为断路器拒动。一旦出现GIS断路器拒动,将会带来严重影响,不仅造成大面积的停电事故,影响社会正常生活,而且会带来严重的经济损失,甚至威胁人身安全。对于电力系统及各级电力用户来说,断路器的拒动在客观上是不可避免的,而我们所能做的就在于如何尽可能地减少开关拒动的次数,或提前发现断路器控制回路故障所引起的异常现象,尽早予以消除。

一、 GIS断路器拒动故障分析

(一)机械因素

在设备的生产、安装调试和维修阶段极容易引发机械方面的故障,其中大部分是因为操作及传动系统引发的是。为解决这方面的原因,需要从下面三个方面做好工作:一是对跳闸回路进行细致检查,如果发现跳闸回路正常运行,即表明故障不在回路上,而是机械故障。二是检查跳闸电源电压,因为电压过低会引起跳闸现象。三是通过检查,电源电压正常,但是铁芯却没任何反应,出现异常,很大程度上可以判定是由于电气设备故障引起跳闸。

(二)电气因素

因为电气的控制和辅助回路上出现问题从而引起GIS断路器拒动,是引起拒动的最主要原因。有电气引起的拒动主要有两种:一是源于工人操作设备时行为不当引起,比如接线不紧、位置不正确等;二是不能忽视设备自身出现的问题,比如线圈烧毁、电阻烧毁等度能引起GIS断路器拒动。

二、GIS断路器拒绝合闸故障分析

当手动合闸引发拒动故障时,可根据控制盘灯光判断故障原因。将开关再一次合上,检查是否操作问题引起故障,如果不是,可以根据下面几种方法进行检查。

①因为引起GIS断路器拒动的最主要因素是电气,所以首先检查电气控制回路的运行情况。GIS断路器都拥有能监控断路器分、合闸回路的红、绿指示灯具。但是许多单位都将灯具与分、合闸并接,以方便断路器工作状况的观察,造成红绿灯指示效果弱化,所以要将这部分的检查工作作为重点:首先最重要的是检查控制合闸的电源是否出现问题,一旦异常,立即切断电源,防止发生触电事故;其次检查合闸控制回路上的熔丝,是否熔断,因为熔断器的正常运行同样非常重要;检查合闸接触器的触点,一旦触点无法断开,就容易造成合闸线圈烧毁;为了观察铁芯的工作状态,需将控制开关置于原先合闸时的位置上,如果铁芯工作正常,那么拒动故障不是铁芯的缘故,相反,如果不正常,表明是因为电气的原因引起GIS断路器拒动。常见的能引起断路器拒动的电气回路故障:合闸前,红绿指示灯不亮;合闸后,红灯不亮而绿灯亮;合闸后,红灯亮而绿灯不亮,但一瞬间之后红绿灯都不亮。如果检查发现电力回路运行良好,不是电气原因,就要将目光转向机械方面,必须将GIS断路器断开,检查机械故障。

②机械因素引起的GIS断路器拒动故障。除了考虑电气方面的原因,还要考虑机械方面的原因。比如断路器操作連杆出现松动、断路器合闸后电压过高影响设备正常运行等都会引起断路器的拒动故障。因此,对于高压线路的维修工作,更需要进行定期检查,及时发现故障,采取合理措施解决。

三、防范措施

(一)防范断路器拒动的措施

(1)结合预防性试验对断路器进行低分、低合电压测试,同时安排检修、继保专业人员共同对断路器机构进行全面的检查、调试,对发现的隐患及时消除。运行人员要在断路器开断故障电流后,及时检查断路器本体外观及机构,重点检查分/合闸线圈是否处在正常位置、有无发热烧损情况等。

(2)线路保护使用双跳闸功能,采用双操作箱互相独立的出口回路,分别启动2个跳闸线圈,增加可靠性。

(3)在母差保护中加入线路启动失灵功能,实现线路的近后备功能。如线路拒动,由110 kV失灵保护快速切除故障,避免主变压器长时间承受短路电流。

(二)防止分闸线圈烧毁的措施

(1)经常检查断路器辅助开关的触头和辅助开关的拐臂螺栓,正确调整辅助开关的位置,使辅助开关与断路器分/合闸位置正确、有效地配合。

(2)固定好分闸线圈,经常检查分闸线圈的铁心有无卡滞。

(3)每年的检修工作中,正确调整好断路器的连杆机构,经常检查断路器的自由脱扣是否正常,断路器的低电压动作试验是否在额定电压的30%~65%时可靠跳闸。

(4)运行人员要在断路器开断故障电流后,及时检查断路器本体外观和机构,重点检查分/合闸线圈是否处在正常位置、有无发热烧损情况等。

(三)防止合闸线圈烧毁的措施

(1)加强合闸接触器的检查、维护。每次断路器小修、周期大修都要对其进行动、静触头表面接触面积、接触压力等检查。

(2)正确调整辅助开关的位置。

(3)要求值班员在许可工作前,除需取下控制回路熔断器外,还应将重合闸投切回路打开,避免检修、试验工作中造成烧合闸线圈的可能。

四、预防GIS断路器拒动事故的几点建议

由于GIS断路器拒动事故可能会给社会带来巨大的经济损失,甚至引起人身伤亡,故此需要大力加强预防措施。具体分析GIS断路器拒动原因,采取针对性的科学合理措施,从最基本点出发,降低断路器拒动故障发生的概率,保证电网的正常供电。电流过大会造成高压输电线路和GIS断路器的损坏,使其不能正常运行,所以要避免系统回路中电流过大,而带来安全隐患。回路过多同样会增加安全隐患,引发GIS断路器拒合事故,所以要尽可能的减少高压输电线路的回路,比如断路器和保护装置中都有一套回路时,为减小回路引起的安全隐患,必须将一套回路拆除只保留一套,以此提高高压线路运行的安全,降低拒合事故发生概率。由于现今城市电力需求量比较大,高压线路的负荷都比较大,因此,给线路的运行带来隐患,为提高线路运行的可靠和安全,需将二次回路进行简化处理。比如跳合闸回路,使用断路器内的压力闭锁继电器代替保护操作箱内的压力闭锁继电器就能达到简化二次回路的目的。高压设备检修工作同样很重要,检修工作人员承担着巨大的责任。重视日常的专业巡视工作,定期检查设备运行情况,吸取事故教训,分析原因找到解决措施,增强事故处理能力,一旦再发现类似故障,可立即采取正确合理的措施予以解决,避免事态的扩大化。特别关注断路器二次回路,更要重点检查,采取相应的预防措施,保证GIS断路器不发生拒动故障,提升电网运行的安全性何可靠性。

五、结语

总结全文,GIS断路器拒动故障会给整个电网带来严重影响,能引起高压线路发生故障,直接影响电网供电的正常,给社会正常生活生产带来诸多不便,甚至会造成巨大的经济损失和重大的安全事故。本文就GIS断路器拒动原因进行了简单分析,特别是拒动故障中拒分和拒合故障,告诉我们要采取合理的预防措施,消除高压线路的安全隐患。同时加强工作人员的专业素质,全面提升工作人员的安全意识。只有这样才能保证GIS断路器拒动概率的减少,保证电网运行的正常。

参考文献:

[1]吴菁.GIS断路器的拒跳和拒合的原因和解决方法[J].科技风,2016,(22).

[2]孙一华.断路器拒动后应采取的措施及其改进建议[J].电力设备,2018,(6).

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