工厂供配电技术及技能训练(第3版)
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3.7 电气设备的运行、维护及事故处理

3.7.1 断路器的运行、维护及事故处理

1. 高压断路器运行的一般要求

1)断路器应有制造厂铭牌,断路器应在铭牌规定的额定值内运行。

2)断路器的分、合闸指示器应易于观察且指示正确,油断路器应有易于观察的油位指示器和上下限监视线;SF6断路器应装有密度继电器或压力表,液压机构应装有压力表。

3)断路器的接地金属外壳应有明显的接地标志。

4)每台断路器的机构箱上应有调度名称和运行编号。

5)断路器外露的带电部分应有明显的相色漆。

6)断路器允许的故障跳闸次数,应列入《变电站现场运行规程》。

7)每台断路器的年动作次数应作出统计,正常操作次数和短路故障开断次数应分别统计。

2. 断路器的巡视检查

1)运行和备用的断路器必须定期进行巡视检查。巡视检查的周期:有人值班的变电站每天当班巡视不少于3次,无人值班的变电站每周不少于1次。

2)新投运断路器的巡视检查,周期应相对缩短,每天不少于4次。投运72h后转入正常巡视。

3)夜间闭灯巡视,有人值班的变电站每周1次,无人值班的变电站每月两次。

4)气象突变时,应增加巡视。

5)雷雨季节雷击后应立即进行巡视检查。

6)高温季节高峰负荷期间应加强巡视。

7)SF6断路器巡视检查项目:

① 对于有SF6压力表的断路器,每日定时检查SF6气体压力,并和对应温度下的水平比较,判断是否正常;对于装SF6密度继电器的断路器,应监视密度继电器动作及闭锁情况;禁止在SF6气体不足时,分、合断路器。②断路器各部分及管道无异声(漏气声、振动声)及异味,管道夹头正常。③套管无裂痕,无放电声和电晕。④引线连接部位无过热,引线弛度适中。⑤断路器分、合闸位置指示正确,并和当时实际运行工况相符。⑥接地完好。⑦巡视环境条件,附近无杂物。⑧进入室内检查前,应先抽风3min,使用监测仪器检查无异常后,方可进入开关室。

8)真空断路器巡视检查项目:

① 分合闸位置指示正确,并与当时实际运行工况相符。②支持绝缘子无裂痕及放电异常。③真空灭弧室无异常。④接地完好。⑤引线接触部位无过热,引线弛度适中。

9)电磁机构巡视检查项目:

① 机构箱门平整、开启灵活,关闭紧密。②检查分、合闸线圈及合闸接触器线圈无冒烟异味。③直流电源回路线端子无松脱,无铜绿或锈蚀。④定期测试合闸保险完好。

10)液压操作机构巡视检查项目:

① 机构箱门平整,开启灵活,关闭紧密。②检查油箱油位正常,无渗漏油。③高压油的油压在允许范围内。④每天记录油泵启动次数。⑤机构箱内无异味。⑥记录巡视检查结果,在运行记录簿上记录检查时间,巡视人员姓名和设备状况。

3. 断路器的正常运行和维护

1)断路器的正常运行维护项目:

① 不带电部分的定期清扫。②配合停电进行传动部位检查,清扫瓷瓶积存的污垢及处理缺陷。③按设备使用说明书规定对机构添加润滑油。④SF6断路器根据需要补气,渗油处理。⑤检查合闸熔丝是否正常,核对容量是否相符。

2)执行了断路器正常维护工作后应记入记录簿待查。

4. 断路器的操作

1)高压断路器的操作要求。

① 断路器投运前,应检查接地线是否全部拆除,防误闭锁装置正常,防止带地线合闸送电。操作前应检查控制回路和辅助回路的电源正常,检查机构已储能,保证直流和交流动力电源电压在正确合格的范围内。检查油断路器油位、油色正常;真空断路器灭弧室无异常;SF6断路器气体压力在规定的范围内;各种信号正确、表计指示正常;防止断路器爆炸故障或合不上断路器的异常情况。

② 长期停运超过6个月的断路器,在正式执行操作前应通过远方控制方式进行试操作2~3次,无异常后方能按拟定的方式操作。操作前,检查相应隔离开关和断路器的位置,确认继电保护已按规定投入。

③ 操作控制把手时,不能用力过猛,以防损坏控制开关;不能返回太快,以防时间短断路器来不及合闸。操作中应同时监视有关电压、电流、功率等表计的指示及红绿灯的变化。操作开关柜时,应严格按照规定的程序进行,防止由于程序错误造成闭锁、二次插头、隔离挡板和接地刀闸等元件损坏。

④ 断路器(分)合闸动作后,应到现场确认本体和机构(分)合闸指示器以及拐臂、传动杆位置,保证断路器确已正确(分)合闸,同时检查断路器本体有无异常。

断路器合闸后应检查:红灯亮,机械指示应在合闸位置;送电回路的电流表、功率表及计量表是否指示正确;电磁机构电动合闸后,立即检查直流盘合闸电流表指示,若有电流指示,说明合闸线圈有电,应立即拉开合闸电源,检查断路器合闸接触器是否卡涩,并迅速恢复合闸电源;弹簧、液压操动机构,在合闸后应检查是否储能。

断路器分闸后的检查:绿灯亮,机械指示应在分闸位置;检查表计指示正确。

⑤ 小车式断路器允许停留在运行、试验、检修位置,不得停留在其他位置。检修后,应推至试验位置,进行传动试验,试验良好后方可投入运行。小车式断路器无论在工作位置还是在试验位置,均应用机械联锁把小车锁定,防止小车式断路器移动位置。

⑥ 进入室内SF6开关设备区,需先通风15min,并检测室内氧气密度正常(大于18%),SF6气体密度小于1000mL/L。处理SF6设备泄漏故障时必须戴防毒面具,穿防护服。GIS设备的电气闭锁不得随意停用。

⑦ 正常运行时,组合电器汇控柜闭锁控制钥匙应取下,放置在钥匙箱内,按防误闭锁管理规定使用。

2)高压断路器操作的一般原则。

① 断路器合闸送电或跳闸后试送,人员应远离断路器现场,以免因带故障合闸造成断路器损坏,发生意外。②远方合闸的断路器,不允许带工作电压手动合闸,以免合入故障回路使断路器损坏或引起爆炸。③当断路器出现非对称分、合闸时,根据具体情况是否可恢复对称运行,然后再做其他处理。④断路器经分合后,应到现场检查其实际位置,以免传动机构开焊,绝缘拉杆折断或支持绝缘子碎裂,造成回路实际未拉开或未合上。⑤拒绝跳闸或保护有故障回路的断路器,不得投入运行或列为备用。以防止断路器不能自动跳闸而造成事故扩大。

3)高压断路器停送电操作的注意事项。

① 控制开关在预合、预分位置时,应检查红、绿灯是否闪光。合闸、分闸位置停留时间不宜太长。

② 断路器操作后应当检查分合闸指示器、信号等判断其位置外,还应通过仪表来判断其操作是否正确,保证断路器操作在正确的位置。

③ 断路器合闸操作后,对于SF6断路器应检查SF6和操作压力是否正常;液压机构应检查操作压力是否正常;弹簧机构应当检查机构是否已储能;电磁机构应检查合闸保险是否完好。防止断路器合不上闸或合闸闭锁的现象。

④ 断路器在运行中,严禁进行慢分闸、慢合闸。

⑤ 断路器合闸前,变电站必须检查继电保护及安全自动装置按规定投入。断路器合闸后,变电站必须检查确认三相均已接通。断路器操作时,若远方操作失灵,变电站规定允许就地操作时,必须进行三相同时操作,不得进行分相操作。

4)操作断路器时操作机构应满足:

① 电磁机构在合闸操作前,检查合闸母线电压、控制母线电压均在合格范围。

② 操作机构箱门关好,栅栏门关好并上锁,脱扣部件均在复归位置。

③ SF6断路器压力正常。

④液压机构压力正常。

5)运行中断路器几种异常操作的规定:

① 电磁机构严禁用杠杆或千斤顶进行带电合闸操作。

② 无自由脱扣的机构严禁就地操作。

③ 液压操作机构,如因压力异常导致断路器分、合闸闭锁时,不准擅自解除闭锁进行操作。

6)断路器故障状态下的操作规定:

① 断路器运行中,由于某种原因造成SF6断路器气体压力异常(如突然降至零等),严禁对断路器进行停、送电操作,应立即断开故障断路器的控制(操作)电源,及时采取措施,将故障断路器退出运行。

② 分相操作的断路器操作时,发生非全相合闸,应立即将已合上相拉开,重新操作合闸一次,如果仍不正常,则应拉开合上相切断该断路器的控制(操作)电源,查明原因。

③ 分相操作的断路器操作时,发生非全相分闸,应立即切断控制(操作)电源,手动将拒动相分闸,查明原因。

5. 断路器的异常运行和事故处理

(1)运行中的不正常现象及处理

1)运行人员在断路器运行中发现任何不正常现象(液压机构异常、SF6气压下降或有异声,分合闸指示不正确等)时,应及时予以消除,不能及时消除的,报告上级领导并记入相应运行记录簿和设备缺陷记录簿内。

2)运行人员若发现设备有威胁电网安全运行且不停电难以消除的缺陷时,应向值班调度员汇报,及时申请停电处理,并报告上级领导。

(2)断路器有下列情形之一者,应立即申请停电处理

1)套管有严重破损和严重放电现象。

2)SF6气室严重漏气发出操作闭锁信号(或气压低于下限)。

3)真空断路器出现真空破坏的“咝咝”声。

4)液压机构压力降低,操作闭锁。

(3)电磁操作机构常见的异常现象及可能的原因

1)拒绝合闸。

① 操作电源及二次回路故障(直流电压低于允许值,熔丝熔断,辅助接点接触不良,二次回路断线,合闸线圈或合闸接触器线圈烧坏等),如将操作开关的手柄置于合闸位置信号灯不发生变化,可能是操作回路断线或熔断器熔断造成的。②操作把手返回过早。③机械部分故障(机构卡死,连接部分脱扣等),如:跳闸信号消失,合闸信号灯发光,但随即熄灭而跳闸信号灯复亮。这可能是机械部分有故障而使锁住机构未能将操作机构锁在合闸位置造成的。应注意,当操作电压过高时也会发生这种现象,此时由于合闸时产生强烈的冲击,因此也会产生不能锁住的现象。④SF6开关因气体压力降低而闭锁。⑤SF6开关弹簧机构合闸弹簧未储能。⑥液压机构压力降低至不许合闸。

2)拒绝分闸。

① 操作电源及二次回路故障(熔丝熔断、辅助接点接触不良、跳闸线圈断线等)。②机械部分故障。③SF6开关因气体压力降低而闭锁。④液压机构压力降低至不许分闸。

3)电磁操作机构区别电气和机械故障,在操作时应检查直流合闸电流,如没有冲击说明是电气故障,有冲击则说明是机械故障。

(4)液压操作机构的异常现象及处理

1)压力异常,压力表压力指示与贮氮筒行程杆位置不对应,与正常情况比较,压力表指示过高为液压油进入贮氮筒,压力表指示低为贮氮气泄漏;此时应申请调度,停用该开关。

2)液压机构低压油路漏油,如果压力未降低至闭锁位置,可以短时维护运行;但要注意监视油压的变化并申请调度停用重合闸装置,汇报上级主管部门安排处理。有旁路的应申请调度用旁路开关代替运行,无旁路开关的应由调度安排停电处理。

3)液压机构压力降低至不允许分合闸时,不许用该开关进行解列、闭合环网操作。

4)液压机构压力降低,但未降至不许油泵打压的压力时(液压机构无漏油现象发生),可以手动打压至正常;降低至不许打压位置时则不允许打压;压力降低至不许分合闸时,应立即对开关采取防慢分措施(用卡子卡住该开关传动机构并将该开关转为非自动),汇报调度用旁路开关代替其运行或直接停用。

5)液压机构压力过高,若压力过高而电触点压力表的电接点可以断开油泵电源时,应适当放压至合格压力,汇报主管部门安排处理;若压力过高而压力表电接点未能断开油泵电源时,运行人员应立即拉开油泵电源隔离开关,放压至合格压力,通知上级主管部门立即处理。

(5)断路器的事故处理

1)断路器动作分闸后,运行人员应立即记录故障发生时间,停止音响信号,并立即进行事故巡视检查,判断断路器本身有无故障。

2)断路器对故障分闸线路实行强送后,无论成功与否,均应对断路器外观进行仔细检查。

3)断路器故障分闸时发生拒动,造成越级分闸,在恢复系统送电时,应将发生拒动的断路器脱离系统并保持原状,待查清拒动原因并消除缺陷后方可投入。

4)SF6断路器发生意外爆炸或严重漏气等事故,运行人员接近设备要慎重,室外应选择从顺风向接近设备,室内必须要通风,戴防毒面具,穿防护服。

3.7.2 高压隔离开关的运行

1. 隔离开关的操作方法

1)无远方操作回路的隔离开关,拉动隔离开关时保证操作动作正确,操作后应检查隔离开关位置是否正常。

2)必须正确使用防误操作装置,运行人员无权解除防误操作装置(事故情况除外)。

3)手动操作,合闸时应迅速果断,但不宜用力过猛,以防震碎瓷瓶,合上后检查三相接触情况。合闸时发生电弧应将隔离开关迅速合上,禁止将隔离开关再行拉开。拉隔离开关时应缓慢而谨慎,刚拉开时如发生异常电弧应立即反向,重新将隔离开关合上。如已拉开,电弧已断,则禁止重新合上。拉、合隔离开关结束后,机构的定位闭锁销子必须正确就位。

4)电动操作,必须确认操作按钮分、合标志,操作时看隔离开关是否动作,若不动作要查明原因,防止电动机烧坏。操作后,检查刀片分、合角度是否正常并拉开电动机电源隔离开关。倒闸操作完后,拉开电动操作总电源隔离开关。

5)带有地刀的隔离开关,主、地隔离开关间装有机械闭锁,不能同时合上,但都在断开位置时,相互间不能闭锁。这时应注意操作对象,不可错合隔离开关,防止事故发生。

2. 运行中的故障及处理

(1)隔离开关拒分拒合或拉合困难

1)传动机构的杆件中断或松动、卡涩。如销孔配合不好、间隙过大、轴销脱落、铸铁件断裂、齿条啮合不好、卡死等,无法将操动机构的运动传递给主触头。

2)分、合闸位置限位止钉调整不当。合闸止钉间隙太小甚至为负值,未合到后位被提前限位,致使合不上。间隙太大,当合闸力很大时易使四连杆杆件超过死点,致使拒分。

3)主触点因冰冻、熔焊等特殊原因导致拒分或分闸困难。

4)电动机构电气回路或电动机故障造成拒分拒合。

在检修时要仔细观察,对症修理,切勿在超过死点的情况下强行操作。

(2)隔离开关接触部分过热

隔离开关及引线接点温度一般不得超过70℃,极限温度为110℃。接触部分过热由下列原因引起:

1)接触表面脏污或氧化使接触电阻增大,应用汽油洗去脏污,铜表面氧化可用00号砂布打磨;镀银层氧化可用25%的氨水浸泡20min后用清水冲洗干净,再用硬尼龙刷除去表面硫化银层,复装后接触表面涂一层中性凡士林。

2)触头调整不当,接触面积小,应重新调整触头接触面,使之符合要求。

3)触头压紧弹簧变形或压紧螺栓松动,应更换弹簧或重新压紧螺栓,调整弹簧压力。

4)隔离开关选择不当,额定电流偏小,或负荷电流增加,应更换额定电流较大的隔离开关。

3.7.3 高压负荷开关的运行

1)负荷开关在出厂前均应经过严格装配、调整并试验。一般情况下,其内部不需要再拆卸或重新调整。

2)投入运行前,绝缘子应擦干净,各传动部分应涂润滑油。

3)进行几次空载分、合闸的操作,触头系统和操作机构均无任何呆滞、卡死现象。

4)接地处的接触表面要处理打光,保证良好接触。

5)母线固定螺栓要拧紧,同时负荷开关的连接母线要配置合适,不应使负荷开关受到来自母线的机械应力。

6)负荷开关只能开断和关合一定的负荷电流,一般不允许在短路情况下操作。

7)负荷开关的操作一般比较频繁,注意并预防紧固零件在多次操作后松动,当总的操作次数达到规定限度时,必须检修。

8)当负荷开关与熔断器组合使用时,高压熔件的选择,应考虑在故障电流大于负荷开关的开断能力时,必须保证熔件先熔断,然后负荷开关才能分闸。

9)产气式负荷开关在检修以后,要按规定调整行程和闸刀张开角度。

10)对油负荷开关要经常检查油面,缺油时要及时注油,以预防在操作时引起爆炸,并为了安全起见应将这种油浸式负荷开关的外壳可靠接地。