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浅谈变电站高压隔离开关异常运行和处理

作者:   发布时间:2015-12-10

高压隔离开关(电力系统又简称刀闸)是高压开关设备的一种,它在电网中,特别是变电站中得到了大量应用。 由于设备质量和操作等原因, 在变电站日常巡视或倒闸操作中经常碰到一些隔离开关一次或二次回路异常情况, 如何消除这种些异常状态, 笔者根据近几年工作中碰到的情况及参考一些相关资料, 就高压电网装设高压隔离开关的必要性进行了阐述,对当前高压隔离开关运行中的异常原因进行分析,并对高压 隔离开关异常 的方法进行了 阐述总结 。

1 高压隔离开关的功能

高压隔离开关在电网运行操作中的主要功能有:(1)隔离电源。设备检修时,用隔离开关来隔离有电和无电部分,形成明显的开断点,以保证人员和设备的安全.(2)倒闸操作。在许多不同的接线方式中,用隔离开关和断路器相配合,进行倒闸操作,以改变运行方式,如倒母操作。(3)接通和开断小电流电路。例如系统无接地故障时拉、合无故障的电压互感器、无雷击时拉回无故障的避雷器等。(4)对于带有接地开关的隔离开关,由于两者有机械闭锁,可有效地杜绝了在检修工作中发生带电挂接地线或带接地线合闸的恶性事故。

2 变电站高压隔离开关的异常运行和处理

2.1隔离开关发热处理

(1)原因:A.动静触头长期暴露在室外,缺少必要的防护措施,易积灰尘和锈蚀;B.触指耐电性差易烧损;C.接触面凸凹不平或接触面小;弹簧易疲.造成夹紧力不够;D.触指镀银层过薄容易脱落;E.一些固定连接部位接触面导流量不够或螺丝压接工艺不符合要求会引起发热.F.隔离开关长期运行后传动部件锈蚀,导致再次操作时不能完全合到位引起接触部位发热等。

(2)处理:在巡视检查中,运行人员应根据接触部分的热气流、温度、或颜色的变化等方法来判断发热情况,如接触部分漆色变色或变色漆变色;夜间巡视检查有发红、冒火现象;示温蜡片熔化;小雨或浓雾时有水汽蒸发现象;下雪无积雪;晴天有明显的热气流上升现象;用红外测温仪测量接头温度,有发热现象等。当发现隔离开关的接头有发热现象时处理方法有:若接头属轻微过热,应报告相关主管部门并加强巡视,在高峰负荷时监测温度,严密监视接头过热是否在发展,做好记录;若接头过热严重,应立即汇报调度,申请转移负荷并尽快检修,若接头已发红变形,负荷不能马上转移,有可能造成设备损坏或对人身有严重威胁时,应立即汇报调度断开其所属断路器,停止运行。根据具体设备和实际接线方式,分别采取相应的措施,同时应采取降温措施(室内的用轴流风扇吹),并加强监视。

A .单母接线方式回路中隔离开关或双母和旁路接线方式中回路的线路(负荷侧)隔离开关发热,应尽快安排停电检修。维持运行期间,应减小负荷,加强运行监视和通风冷却等手段。

B、双母线接线中,如某一母线隔离开关发热,可将该线路倒换至另一条母线运行,倒母线后应进行红外测温工作。发热的母线隔离开关在以后的母线停役(双母接线的还必须将该回路同时停役)时,进行处理。

C、专用旁路接线中,如果某一母线隔离开关发热,可用旁路替代该线路运行,替代后应进行红外测温工作。运行人员应注意母线的型式,是软母线还是硬母线(如220kV软母线,母线隔离开关在回路断路器检修时可带电拆头而管型母线却不能),因为母线的型式不同而造成旁路替代的方式不同。

D、35kV及以下GN(户内隔离开关)或GT型隔离开关发热,经检查,如发现有三相合后位置不同期现象,可用相应电压等级的绝缘棒将隔离开关的三相触头顶到位,但要小心从事,以防滑脱而造成事故。事后应加强监视,防止继续发热。

F、3/2接线的,若是靠母线侧隔离开关发热则将相对应的母线和断路器单元进行停电处理,若是线路(或变压器)侧隔离开关发热则将相对应线路和断路器单元进行停电处理。

2.2隔离开关三相合闸不到位或三相不同期故障处理

(1) 原因:多数是机构锈蚀、卡涩、检修调试未调好等原因造成隔离开关三相合闸不到位或三相不同期故障,运行人员应高度重视,否则隔离开关会因接触不良而发热和易发生触头烧熔或烧损等事故。

(2)处理:发生这种情况,可拉开隔离开关重新再次合闸,如重复操作后隔离开关上述情况依然存在,则对于35kV及以下手动操作的GN或GT型隔离开关,应戴好绝缘手套并使用绝缘棒,将隔离开关的三相触头顶到位。缺陷可在下次计划停电时处理。110kV及以上的隔离开关,如重复操作仍不到位,则应汇报调度及上局主管部门安排停电检修。

2.3 隔离开关合闸时触头三相到位但辅助开关触点翻转不到位处理

(1)原因:对于连杆传动型的隔离开关辅助开关一般是连杆机械转不到位引起的。

发生这种情况时,综自监控系统(或控制屏)刀闸位置显示与现场不一致,所用到该隔离开关辅助开关触点的测控和保护屏会有相应的光示牌或信号发生,若不及时处理影响较大。例如双母线接线方式,线路开关的母线刀闸辅助接点接触不良危害就很大,一般有:A、对微机母差保护来讲,该线路所接母线小差将出现差流,此时母差保护会自动修正该刀闸辅助接点位置,并报开入异常信号。B、对于线路保护电压通过本开关母线侧刀闸辅助接点进行切换来讲,母线侧刀闸辅助接点接触不好,本线路保护的交流电压切换回路会出现异常,还会使I、II母电压切换继电器均不动作,开关在合位则报交流电压断线信号。C、如果此时进行是母线倒排操作,则“电压切换继电器同时动作”信号在倒排过程中不会出现。若电压切换继电器为自保持,则在倒排操作完成后可能出现该线路已经接到另一段母线运行而保护所取母线二次电压依然为原来所接母线二次电压的情况,此时若原先所接母线停电或失压,则该线路保护交流电压断线。D、对离线式的五防系统,综自后台采集不到刀闸的正确位置,无法向五防主机发送刀闸的正确位置, 可能影响到正常的操作。对在线式的五防系统则五防主机可能判错刀闸位置,影响到正常操作。F、对计量和测量回路可能刀会使计量和测量回路失去电压,影响计量和测量。

(2)处理: 首先,应保证在合上一把刀闸后现场应立即检查隔离开关三相位置确已合到位,同时检查隔离开关辅助开关是否转换到位(隔离开关机构箱一般有咔嚓声音),同时检查综自监控系统(或控制屏)和保护屏上相关信号光字牌,已确认隔离开关辅助开关触点翻转到位。若发现不到位,对于连杆传动型的隔离开关辅助开关,可采用推合连杆使之辅助触点翻转到位的方法。其它形式传动的隔离开关辅助触点翻转不到位可将隔离开关拉开后再进行一次合闸,如辅助开关触点翻转仍不到位,则应将隔离开关拉开并停止操作,将情况汇报调度和上级主管部门。

2.4 电动隔离开关分合操作中途停止的故障处理

(1)原因:A、隔离开关电机操作电源或控制电源突然失去;B、机构传动、转动及隔离开关转动部分因锈蚀或卡涩等情况而造成操作回路断开;C、微机五防闭锁操作的隔离开关因五防钥匙接入五防锁接触不良造成操作回路断开等。上述情况可能造成隔离开关的触头间会拉弧放电。

(2)处理:对于五防钥匙接触不良的可重新按紧钥匙,继续操作该隔离开关;对于其它情况则应立即按“停止”按钮并切断该隔离开关的操作电源,迅速手动将隔离开关拉开或合上。事后应汇报上级主管部门,再安排检修停电时处理。

2.5 隔离开关拒合拒分故障处理

当隔离开关操作失灵,运行人员首先核对所操作的对象是否正确,操作顺序是否正确,是否为防误装置(如电磁锁、机械锁、电气回路闭锁、程序闭锁等)失灵所致。若检查操作程序正确,拒动是防误装置失灵造成,应立即停止操作,汇报相关人员。在确认是防误装置失灵后,履行相关解锁程序,方可解锁操作,避免误判断导致误操作。在若原因未查清楚,严禁用顶合隔离开关分合闸接触器的行为来操作隔离开关,否则可能造成设备损坏或者如母线隔离开关绝缘子断裂倒地而造成的电网事故。

在检查操作正确情况下,一般从机械故障和电气故障两方面去分析处理。

(1) 机械故障使隔离开关无法操作处理

A、原因:机械转动、传动部位的卡死(如主隔离开关与接地隔离开关之间的机械闭锁未解除);机械传动部分的各元件有明显的松脱、损坏、卡阻和变形等;动、静触头变形卡阻,甚至是隔离开关触头烧熔情况等。

B、处理:隔离开关操作机构因机械卡涩合不上或分不开等机械故障时,禁止投入运行,应暂停操作,进行相应的处理。先检查接地隔离开关,看是否完全拉开到位,机构连锁是否确已解除。若接地隔离开关未完全拉开,可操作至机械闭锁解除后,继续操作;若是隔离开关本身发生机械故障应尽可能将隔离开关恢复到操作前的运行状态,并通知专业人员来尽快进行处理;若隔离开关操作机构有卡阻,应通知专业人员进行检修处理。

(2) 电气故障使隔离开关无法操作

A、原因:操作电源回路电源小开关自动跳闸;电气闭锁条件不满足,闭锁回路不正常,有关接地隔离开关辅助接点接触不良;热耦继电器未复归;操作控制回路断线、端子松动或明显接线错误;接触器自保持辅助接点接触不良;接触器或电动机故障;隔离开关机构箱门未关好,造成电气闭锁等。

B、处理:检查单元电气闭锁条件、微机五防条件是否满足;检查隔离开关“远方/就地”切换开关的位置;检查相应断路器汇控箱内隔离开关控制电源是否跳闸,若跳闸,试合一次空开,若无跳闸,有可能是上一级电源问题所致,应当做相应的检查;检查隔离开关电机回路电源情况是否正常;检查热耦继电器是否动作,复归热耦继电器;检查操作控制回路有无断线、端子有无松动或明显接线错误;检查接触器或电动机是否故障;检查隔离开关位置限位开关、手动操作遮门限位开关及机械锁的位置等。

以上检查均应进行相应处理。若电气故障使隔离开关无法操作的,在排除故障后可继续操作,不能排除时则可进行手动操作。

2.6隔离开关绝缘子脏污、外伤或硬伤异常情况处理

隔离开关绝缘子脏污,一般可进行带电清洗处理,有条件的还可停电进行清洗处理.

隔离开关支柱绝缘子有裂纹和裙边有轻微外伤或破损的,应立即汇报调度及相关主管部门,尽快处理,在停电处理前应加强监视。(1)对于隔离开关支柱绝缘子有裂纹的,该隔离开关应禁止操作,与母线连接的隔离开关其支柱绝缘子有裂纹的应尽可能采取母线与回路同时停电的处理办法;(2)对于绝缘子裙边有轻微外伤或破损,可采取停电后修补涂RTV的手段;外伤或破损严重则应立即停电更换处理。

2.7隔离开关绝缘子闪络、爆炸造成断路器跳闸处理

(1)隔离开关绝缘子闪络、爆炸时,如果是母线隔离开关发生此类情况则是母线故障,将造成母线停电。若是靠断路器一侧的隔离开关绝缘子闪络、爆炸,而靠母线一侧的隔离开关绝缘子完好时,可将故障回路隔离。双母线可用母联(充电合闸)试送失电母线,单母线用电源线试送(若为主变压器则后备过流时间应缩短),试送正常后再逐条恢复母线上各出线的供电。

(2)若是靠母线一侧的隔离开关绝缘子闪络、爆炸,则母线和该回路应同时改检修。运行应做好现场安全措施,待抢修班抢修。

(3)若是线路隔离开关绝缘子闪络、爆炸,则将该回路改为断路器线路检修;旁路隔离开关绝缘子闪络、爆炸时,亦应查清是线路侧还是靠旁母侧的支柱绝缘子闪络,以便采取不同的对侧。

2.8人员误操作和带负荷误拉隔离开关的处理

(1)如果一旦发生误拉隔离开关的情况,当刀片侧刚离开刀嘴时,如发现有异常电弧情况,则应立即合上,以防止由于电弧短路而造成事故。若隔离开关已误拉开,则禁止将被误拉开的隔离开关再次合上。

(2)误合隔离开关或是有关人员失误带负荷误合隔离开关,不论何种情况,都不准再将误合的隔离开关拉开。如却需拉开,应汇报调度使用该回路断路器将负荷切断或采用倒母线方式,再拉开误合的隔离开关。

3总结

隔离开关异常情况处理,有关运行人员和相关人员应着重于了解掌握,总结经验,操作前进行危险点分析和预控措施,做好事故预想,出现故障时才会临危不乱,处理故障时有方案、有步骤,才能提高处理效率。同时运行人员应加强日常巡视维护工作,检修人员应提高维修技能。

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