随着经济社会的不断发展,我国现阶段已经成为世界电力能源消耗大国。电力能源在国家经济社会发展中发挥着重要的作用。出于维护电网系统正常运行的需要,电力企业开展了电力配网的改造工作。在电力配网改造工作实施过程中,相关人员开始对电力配网中各个部件的作用进行研究。电力配网中隔离开关运行及事故处理措施研究工作的开展,有助于电力配网系统的安全运行。
1 隔离开关的定义与类型
隔离开关是出于线路检修及线路连接的需要而设计的一种可以开闭的断口。它可以在没有符合电流的情况下分、合电路,也可以通过改变电路连接的方式,发挥隔离设备、线路与电源的作用。根据电网系统的实际情况,隔离开关主要包含有以下几种设备:一是低压隔离开关;二是高压隔离开关;三是低压断路器;四是高压断路器。表1所述的内容为隔离开关的类型。
表1 隔离开关的类型
从表格中的信息来看,上述隔离开关可以应对电网系统运行过程中出现的各种突发状况,进而让隔离开关发挥出提升配网运行的安全性与可靠性的作用。
2 电力配网中隔离开关常见运行故障
2.1 隔离开关拉合问题
隔离开关拉合问题是隔离开关运行过程中的一种常见问题。这一故障的产生原因具有着多样化的特点,如传动部分摩擦过大、轴承锈死和厂家的技术设计缺陷等问题均可以导致引发隔离开关拉合问题。在这一故障产生以后,相关人员需要在暂停操作以后分析此类故障的产生原因,并要对操作机构、触头和瓷件等元件进行检查。在隔离开关出现拒绝合闸的问题以后,技术人员首先需要对隔离开关的操作顺序和闭锁回路进行检查。在确定故障与操作顺序、闭锁回路等内容无关的情况下,相关人员还需要对隔离开关的轴销和楔栓进行检查。如果隔离开关存在先天性缺陷,相关人员需要利用电压等级相同的绝缘杆开展操作,并在操作过程中注意绝缘杆操作力度的控制。
2.2 隔离开关触头温度问题
隔离开关触头温度过高的问题会导致隔离开关刀片和导体出现接头发暗、变色的问题。户外隔离开关触头过热的问题会导致触头焊熔现象的吹按。在雨雪天气下,可以借助人眼观察到这一问题,如隔离开关在相对寒冷的环境下出现触头处冒热气或雪在落到触头以后即刻融化,表明该触头存在着触头过热的问题。一般情况下隔离开关触头温度过高的问题的产生原因与以下因素有关:一是隔离开关合闸不到位所导致的接触电阻增大问题;二是弹簧压力过小所导致的触头接触电阻增大等问题;三是触头表面出现的物理氧化问题。
2.3 闪络现象
在一些风沙、扬尘天气较为频繁的地区,电力配网隔离开关绝缘子表面往往会堆积一些污垢,在隔离开关表面污垢等级超过隔离开关污垢等级的情况下,空气中带电粒子的增加,会引发道闸相静触头与相间水平拉杆放电的问题。在放电问题的影响下,隔离开关会在空气中带电粒子数量不断增加的情况下出现闪络现象,进而对电力配网中性点接地线造成一定的破坏。
3 电力配网中隔离开关的事故处理措施
3.1 强化设备选用
为解决电力配网系统中出现的隔离开关运行事故,电力企业在电力配网隔离开关设备选用过程中,需要强化产品的质量意识。如在隔离开关设备选用过程中,相关人员需要选择一些行业内部声誉较好、质量手段较为严格的企业的产品。某型号隔离开关的技术指标见表2。
表2 某型号隔离开关技术指标
此类隔离开关为户内高压隔离开关,可以应用于三相(或单相)交流50Hz(或60Hz)户内装置中,也可以应用于发电回路系统中。根据这一设备的实际使用情况,设备应用环境的高度在1000m以内,环境温度为-30℃~40℃;在20℃环境下,此类设备的相对湿度在85%以上。 在隔离开关的选择过程中,绝缘子抗弯强度也是不可忽视的内容,如一些隔离开关中应用的瓷绝缘子抗弯强度相对较高,但是此类绝缘子存在着分散性大、使用质量难以保证等问题。一些进口产品的支柱绝缘子抗弯强度相对较低,但是在隔离开关的使用过程中,此类设备并不会出现一些较为严重的事故。根据设备与电网系统的实际情况合理选择隔离开关,有助于解决设备质量因素引发的隔离开关运行事故。
隔离开关的安装与操作是电网系统正常运转的保障因素。现阶段隔离开关的操作机构主要由两种机构组成:一是屋内式样机构;二是屋外式样机构。屋内隔离开关手动操作方式为主,其额定电流多在8000A以下,屋外运行开关只有在电压在220kV以下的情况下才能进行手动操作。在电压值高于220kV的情况下,相关人员需要采用电动机构、液压机构与启动机构相结合的操作方式。根据电力配网工程的实际情况,隔离开关的安装顺序主要涉及以下内容:第一,在退出底座定位落实以后,相关人员需要完成单向瓷瓶之间的斜拉杆的连接工作;第二,在单向瓷瓶之间的斜拉杆的连接工作完成以后,需要在调整主闸刀与三相水平连杆以后,完成分合闸定位螺栓、水平接地刀闸连接管、垂直接地刀闸连接管及机械闭锁的连接工作。为保证隔离开关的运行安全,隔离开关安装人员需要严格根据调试标准与厂家提供的产品说明开展设备调试,并要对铜铝基础部分进行技术处理。根据隔离开关的质量标准,隔离开关的触头基础面不能出现损伤,中间触头需要呈现出基础对称的特点,上下差需要控制在5mm以内,在面接触宽度为50mm以下的情况下,塞尺(0.05×10mm塞尺)的塞入深度需要控制在4mm以内;若接触宽度为60mm以上(含60mm),塞尺的塞入深度需要控制在6mm以内。针对电力配网中的一些特殊部位,相关人员需要严格按照产品说明进行剪压,在设备验收中严格检查每一个关口,为提升安装质量提供保障。
3.3 注重科学操作,加强操作监管
隔开开关的分合闸是开关系统中的重要内容。一般情况下,隔离开关的分合闸计算公式如下所述:
S=D+0.0349L(0.0349=2Sin1°)
式中,S为分闸时距离主闸刀根部距离为L时的刀闸距离,D为隔离开关两个主闸刀根部的距离,L为D与S之间的距离。
为保证分合闸的应用效果,电力企业需要在构建科学化的管理制度的基础上,对隔离开关的操作与管理工作进行强化。为降低隔离开关运行事故的发生概率,电力部门需要对自身的内部管理机制进行完善。在完善内部管理机制的同时,电力部门也需要在强化技术培训的基础上,提升检修人员的责任意识。根据标准化流程合理安排开关检修的维护时间,也可以让隔离开关管理工作的规范性得到强化。
隔离开关的检修工作也是系统维护人员所不可忽视的内容。一般情况下,在隔离开关倒至分闸位置以后,系统维护人员需要对分闸角度、分闸止钉间隙和触头情况进行严格检查;在开关倒至合闸位置以后,两刀闸中心线需要处于吻合、水平状态。操作机构、绝缘子和开关引线等元件的检修,也是检修工作中不可缺少的内容。
4 结语
隔离开关故障检修工作是电力配网安全管理的重要内容。在明确隔离开关故障类型的基础上,分析故障问题的产生原因,有助于强化电力配网故障处理工作的针对性。根据设备与电网系统的实际情况,合理选择隔离开关,有助于预防隔离开关运行事故。
参考文献
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收稿日期:2018-06-15
作者简介:荣建(1988-),男,安徽淮南人,国网安徽省电力有限公司肥东县供电公司工程师,研究方向:配网运行及项目管理。