發(fā)電廠變電所電氣開關(guān)設(shè)備故障分析及對策

摘 要:發(fā)電廠、變電所一次設(shè)備，是直接生產(chǎn)、變換、傳輸和分配電能的主要設(shè)備，介紹在安裝調(diào)試一次設(shè)備的過程中在嚴格按照國家標準規(guī)范進行施工的前提下，創(chuàng)新性地開發(fā)、借鑒和引用新型的施工工藝和施工方法，以保證發(fā)電廠、變電所一次設(shè)備的可靠運行。

關(guān)鍵詞:發(fā)電廠變電開關(guān)設(shè)備開關(guān)維護故障分析

中圖分類號:TM63文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)05(a)-0075-01

1 發(fā)電廠、變電所電氣設(shè)備概述

發(fā)電廠和變電所的主要工作是生產(chǎn)、輸送和分配電能，根據(jù)負荷變化的要求啟動、調(diào)整和停止機組，對電路進行必要地切換，不斷的監(jiān)視主要設(shè)備的工作，周期性的檢查和維護主要設(shè)備、定期檢修設(shè)備以及迅速消除發(fā)生的故障。一次電氣設(shè)備:直接生產(chǎn)和輸配電能的設(shè)備稱為一次設(shè)備。包括發(fā)電機、變壓器、斷路器、隔離開關(guān)、自動空氣開關(guān)、接觸器、閘刀開關(guān)、母線、電力電纜、電抗器、避雷器、熔斷器、互感器等等。二次電氣設(shè)備:對一次設(shè)備的工作進行監(jiān)察測量和控制保護的輔助設(shè)備成為二次設(shè)備。包括儀表、繼電器、自動控制設(shè)備、信號設(shè)備及保護、電源等等。

2 發(fā)電廠、變電所接地網(wǎng)主要問題分析

2.1 接地網(wǎng)的均壓問題

有關(guān)專家通過對變電所接地網(wǎng)電位分布的測試和圖紙調(diào)查，發(fā)現(xiàn)大多數(shù)接地網(wǎng)的均壓不符合要求，特別是橫向電位分布，電位梯度大、跨步電壓超標。這是由于在接地網(wǎng)設(shè)計時把工頻接地電阻作為主要的技術(shù)指標，而忽略了地網(wǎng)的均壓和散流，或只用長孔地網(wǎng)而很少用方孔地網(wǎng)，特別是沿電纜溝沒有均壓措施。由于地網(wǎng)的均壓不好，在發(fā)生大的短路電流入地或沖擊電流入地時就會造成地網(wǎng)的局部電位升高，使高壓向低壓反擊打壞微機控制設(shè)備或低壓控制回路。

2.2 設(shè)備的接地與地網(wǎng)之間的連通問題

對運行多年的發(fā)電廠和變電所進行上述檢查和試驗，發(fā)現(xiàn)設(shè)備接地與接地網(wǎng)不通或連接不良。這些設(shè)備既有變壓器、油斷路器，也有隔離開關(guān)及避雷器等。某110kV變電所，發(fā)現(xiàn)110kV電壓互感器和避雷器間隔的接地與接地網(wǎng)不通，35kV電壓互感器和避雷器間隔與接地網(wǎng)不通。該變電所曾經(jīng)多次發(fā)生雷擊時打壞斷路器、隔離開關(guān)、互感器和套管的事故，而避雷器不動作，原因是該變電所的避雷器根本沒有接地(即沒有與主地網(wǎng)連接)。在這種情況下，就是避雷器動作，也會由于接地不良、殘壓過高而損壞其他設(shè)備。造成大量設(shè)備接地與地網(wǎng)不通。

接地引下線及接地體的截面偏小不能滿足短路電流的熱穩(wěn)定要求當接地體或設(shè)備的接地引下線不能滿足短路電流的熱穩(wěn)定要求，發(fā)生接地短路時，接地引下線往往被燒熔燒斷，使設(shè)備外殼帶上較高的電壓。有時向低壓二次回路反擊使事故擴大，某電廠就是因為設(shè)備的接地引下線截面不夠，在設(shè)備發(fā)生接地短路時高壓竄入低壓燒壞二次保護及控制電纜，從而使事故擴大的。造成設(shè)備接地引下線或主接地體截面滿足不了要求，有以下幾種原因。

3 變電開關(guān)設(shè)備故障原因分析

電力系統(tǒng)中絕大多數(shù)斷路器的操作次數(shù)都比較少，開斷短路故障的機會不多，開斷額定短路電流的機會非常少見。而操作和開斷次數(shù)往往遠低于斷路器自身的壽命指標，每次開斷的短路電流不可能相同，要進行正確統(tǒng)計非常困難。過去，對于油斷路器規(guī)定短路電流允許開斷次數(shù)只有2～3次，正常負荷電流的允許開斷次數(shù)約200次，檢修周期較短，檢修頻繁。但是，對于可靠性大大提高的 現(xiàn)代 高壓SF6斷路器，如果按照第1類指標來決定檢修周期，檢修周期必然會相當長。因此，只能按照第2類指標來進行決策，即長期以來推行的周期性檢修，執(zhí)行所謂“到期必修”。這種按運行時間制定的檢修周期，只能根據(jù)長期的運行經(jīng)驗來決定，但會帶有很大的隨機性和盲目性。按照這種決策，很多性能良好的開關(guān)設(shè)備增加了不必要的檢修次數(shù)，甚至可能因檢修而留下隱患。

4 變電開關(guān)設(shè)備狀態(tài)檢修及其維護對策

SF6斷路器由于其技術(shù)較先進、性能穩(wěn)定、開斷能力強、防污閃能力高。(1)開關(guān)觸頭的電壽命，既開關(guān)開斷故障電流次數(shù)達到產(chǎn)品技術(shù)要求時進行大修。(2)開關(guān)機械動作次數(shù)達到產(chǎn)品的機械壽命時進行機構(gòu)的大修。(3)當開關(guān)存在影響正常運行的缺陷時進行針對性消缺檢修。(4)當開關(guān)防污能力不滿足所在地的要求時進行清掃性檢修或外施防污措施。(5)每三年進行一次回路電阻和微水測試。

油斷路器由于其故障有明顯的規(guī)律 性、普遍性和漸變性。為此，應(yīng)采用:(1)周期性小修和維護方式;(2)控制開關(guān)本體的開斷次數(shù)，及時進行解體檢查;(3)控制大修周期確保開關(guān)油密封性能和電氣性能;(4)運行中每二年進行一次絕緣電阻、回路電阻、泄漏電流測試，每年進行一次絕緣油耐壓試驗。

加強巡檢及開關(guān)傳動模擬試驗，強化檢修人員的設(shè)備狀態(tài)巡檢和消缺工作。首先工作重點做了調(diào)整，特別強調(diào)開關(guān)的實際動作模擬、控制回路的檢查、轉(zhuǎn)動部件的檢查、設(shè)備附件的維護。通過每年的春季、夏季兩次針對性巡檢，一方面更全面掌握了設(shè)備的真實狀態(tài)，做到心中有底，另一方面通過檢查、維護，控制回路、轉(zhuǎn)動部件的缺陷檢出率明顯提高，起到了提高整體狀況的作用。監(jiān)督機制到位是關(guān)鍵 要確保變電運行工作的責(zé)任到位，還必須有一個健全的監(jiān)督機制。即對變電各級人員責(zé)任制的完成情況實行動態(tài)考核與指標考核相結(jié)合的方法進行考核，以嚴、細、實的要求推動各級人員的全面到位，并且將安全生產(chǎn)的實績作為考核干部的重要依據(jù)，與干部的任用和獎勵掛鉤，重獎重罰，以維護安全生產(chǎn)責(zé)任制的嚴肅性。

5結(jié)語

綜上所述，變電運行是供電企業(yè)的一個重要生產(chǎn)部門，沒有扎實的運行水平和管理水平，供電企業(yè)生產(chǎn)和發(fā)展就沒有可靠的安全保證。實施狀態(tài)檢修是對檢修制度的一次重大改革，也是企業(yè)實現(xiàn)利潤最大化的重要手段。供電企業(yè)在開展變電狀態(tài)檢修的各方條件日益具備時，狀態(tài)檢修必將成為變電設(shè)別檢修的主流。深入分析開關(guān)設(shè)備的故障規(guī)律，提出了設(shè)備狀態(tài)檢修的整體策略，并依此制定狀態(tài)檢修應(yīng)用導(dǎo)則，在實際中得到很好的應(yīng)用，指導(dǎo)了變電設(shè)備狀態(tài)檢修工作的開展。

大多數(shù)事故都是因為運行人員誤操作造成的。人員素質(zhì)的高低將會對安全生產(chǎn)產(chǎn)生直接影響。因此要完成變電安全運行的任務(wù)，就必須以提高運行人員的技術(shù)素質(zhì)為核心，建立一個經(jīng)常性、規(guī)范化的培訓(xùn)制度，做到有計劃、有組織、有步驟地開展職工的專業(yè)技能培訓(xùn)和考核，不斷提高變電運行管理水平，保證供電企業(yè)安全生產(chǎn)。

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