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摘要:开关设备是配电设备中非常重要的设备,大面积地区会因为它的事故而造成停电,损失会非常严重,如果高压开关设备产生问题会造成每年平均的电量损失高达百万千瓦。也会给社会造成影响,并带来巨大的经济损失。对开关设备检修管理的要点及检修要点在本文中加以介绍,为以后设备检修管理和开关安全检修提供了参考。
关键词:高压开关 检修
1 管理开关设备的检修工作
1.1 开关设备检修的发展
1.1.1 预知检修:根据设备自身的运行环境和状况,采用各种测量和分析的方法,保持对运行中的开关设备,进行运行状态监测。这种检修方法可以避免不必要的停电,并减少了维修中出现的不必要的损害、不必要的维修,根据实际的运行状况来进行判断设备是否需要检修,它具有一定的科学性。
1.1.2 要定期检修:可以通过这种检修方式对设备发生的故障做到及时发现和处理,但是在电器设备存不足维修的情况下,电器设备仍能正常工作,需进行解体和重装设备,这会浪费物力和财力,应按照计划进行检修。不需要修的设备开关有时候还需进行频繁检修,设备本身的寿命这样会下降,现代电力系统的稳定性运行不适合运用这种方法。
1.1.3 事故检修:设备在运行当中如出现了问题将退出运行,需要维修设备,为了能使设备再次使用是这种维修方法的目的,配电系统的安全性不能得到改善。
1.2 开关设备检修管理要点
检修工作保证安全的组织措施;保证安全的技术措施检修工作的停、送电管理等工作都属于开关设备的检修管理范围。
1.2.1 保证检修工作安全的组织措施。应遵循《国家电网公司电力安全工作规程》变电站和发电厂电气部分、电力路线部分中的有关规定来制定高压开关设备检修保证安全的组织措施。
1.2.2 安全的技术措施用以保证检修工作。操作人员应按照相关规定执行以下技术措施:装设遮拦、验电、接地以及悬挂标示牌、停电等。
1.2.3 停、送电管理在检修工作中的应用。在检修过程当中会出现停、送电管理工作,配电网运行方式会引起相应变化,将会被改变开关设备的运行状态。全部由调度来掌握开关设备的运行是不现实的,因为高压开关设备数量太大,所以,调度部门在高压开关投入运行前按设备的重要程度进行划分为:调度管辖的设备、调度许可的设备和非调度管辖的设备,这三类在停、送电管理方面都有各自的要求。
1.3 保障开关安全稳定运行的措施
1.3.1 结合实际情况,保证到期必修,修必修好,严格执行部颁检修规程、规定和检修导则工艺。
1.3.2 做好预防性试验,对运行中的开关设备应加强监视。
1.3.3 严格把好开关调试交接关,确保开关设备选型的合理。
2 开关设备检修要点
2.1 检查开关设备
开关设备至少每月检查一次,并做好记录。遇到新投运或检修后投运;设备满荷;需在暴雨、台风、大雪等特殊天气等情况下进行特殊的检查。检查标准一般如下:
①在不超过限额值情况下,设备运行。
②设备表面应清洁,设备运行正常,无放电现象,无裂缝和缺损。
③各设备连接部分无松动发热,各连接螺丝无松动脱落现象。
④正常的开关设备操作电源。
2.2 开关设备事故处理
事故处理的原则:
①尽量减少停电范围,消除事故根源,限制事故扩大,尽快恢复送电。
②对重要的用户应优先恢复送电,尽可能保持对用户的供电。在事故对人身、设备安全构成严重威胁时,根据相关条文操作人员及时报告调度等部门,并采取先进性停电操作。恢复供电必须在断路器跳闸的原因查明之后。当内部放电、母线电压互感器发生冒烟等异常情况时,该电压互感器的电源隔离开关不得直接拉开。
2.3 开关设备的缺陷管理工作
按下列原则对缺陷分类:
①重大缺陷:设备仍可短期继续安全运行时比较严重的缺陷。
②一般缺陷:对近期安全运行影响不大的缺陷。
③紧急缺陷:是指随时可能导致发生事故,严重程度已使设备不能继续安全运行的缺陷。
①发现缺陷、②登记、③填写缺陷单、④审核并上报、⑤汇总、⑥列入工作计划、⑦检修、⑧消除缺陷并反馈、⑨保存资料,这是缺陷处理的工作流程。
3 对开关绝缘状态的监测
开关设备的绝缘状态监测中包括漏电流等指标的在线监测和停电检测,以及介损、局放。多年来一直在高电压工程、高压电器领域中对绝缘在线监测进行专题研究,与开关有关的且目前应用比较成功的方面主要有:开关电容套管的电容量的变化、介损的在线检测,系统漏电流酌检测。而以GIS为代表的封闭式高压、超高压开关设备的绝缘在线监测则是较难实施的。
绝缘问题一般可以通过泄漏电流的形式被反映出来,污秽造成的闪络事故及其前兆检测也可通过泄漏的电流发现。持续时间很短、幅值很高的电流脉冲在临近闪络时绝缘表面会出现。可在统一接地处串一电流互感器或分流器,测整体设备,这样前兆电流脉冲在闪络发生前就能测到。
某些絕缘状态除了在线检测外,可以根据停电检修或备用时检测结果得出,如复合绝缘的表面状况、密封橡胶的老化状态等。所以,绝缘状态检测要求也更全面,所包含的信息比在线检测更多。
4 物理与机械参数的诊断
机械状态的诊断目的是对开关的操动机构、传动机构工作参数的变化和机械故障考查,它关系到灭弧系统的工作正常与否。检测机械故障,诊断机械振动的方法通常被直接采用,所需要的信息理论上可以得到。信号的机电转换在实现的时候效果一般不理想,失真严重,通过特制的光信号过滤器,把传感器与光纤绕在动导电杆上或开关壳体,测量波动自干涉斑纹图样,包含了断路器操作时产生的机械与声的振动信息,把所有信息压缩到色度坐标中,应用色度变换,信号传输的问题可以解决,由于开关所有的机械动作都是由机电转换完成的,对于常见故障,机械系统的变化可以由相应的电量变化反映出。 开关的机械参数可由其动触头行程和时间的关系反映出,所以,传感器频率响直要求好,一种应用半导体器件速度方法和检测触头行程在与动触头连接的开关某一部位上装一霍尔元件,由测试精度给出,并让它在一梯度磁场中随开关动作运动,由霍尔元件输入一恒定电流时,动触头的位移即可由其输出电压反映,很高的灵敏度和很好的频率响直是二霍尔元件所具有的,它脱离了电接触,这项技术在国外智能化开关的位移检测中得到广泛应用。
由开关电器的温升直接反映出开关电接触的状况,人们时常关心电气参数,电弧电压与电弧形态在开关工作时则是很难诊断的状态。此外,因開关操动机构的控制回路故障,开关整体也常失效,脱扣线圈的断线故障就是其中之一。
预埋热电偶、体外红外探测等温升在线监测方法已经比较成熟了,脱扣线圈断线检测因属纯电路问题,供人们选用的有实用电路,电弧电压的在线监测有相当的难度,因信噪比问题。电磁兼容问题研究表明,高电场环境下的电参数传输到二次控制系统,功频50Hz及其高次谐波是系统中常态噪声,任何形式的暂态过程在一次回路中发生以及载波通讯信号,通过不同的途径都会耦合到二次系统以外,电磁辐射也会由高电场引起的污闪及电晕而产生,电量传输会由二次控制回路的大功率合闸电磁铁而带来扰动。严格屏蔽、隔离与接地措施,要从干扰源人手解决电磁兼容问题,可以由信号的数字化大大缓解干扰的影响程度,引入光电转换方式从根本上解决这个问题,开关电弧的状态是电气方面最难监测的,一种新的解决途径由色度方法为电弧状态诊断提出,但涉及开关灭弧室结构的改变,开关现有情况来看还有很远的道路,从电弧电压入手是目前比较现实,研究电弧状态与电弧电压的关系。
5 老化监测,寿命累计及相关的检修判据
检测到的故障征兆或老化与劣化的状态评判;设备工作寿命终了的判定是状态检修研究包括的两方面内容。因开关动作分散性很大,全面评估状态健康水平应以实际工作寿命的累计为判据。在寿命累计时进行加权处理,因为开关开、断电流的大小与电磨损量是非线性关系。
由于比较分散的状态检修的基础工作,目前综合分析与判断的系统软件急需结合实际开发。这方面的工作通过建立开关设备的运行状态分析诊断系统,及时接收现场取得的测试数据,实现数据远程相互传递,并及时反馈有关规定及设备的处理意见,简单进行判断设备的测试数据,当设备出现的异常情况时,给出有意义的参考意见。
6 结语
综上所述,只有做好了开关的监测、检修、及管理工作,才能更好的保证开关很好的工作,开关是配电设备中十分重要的部件,只有保护好它才能保证用电安全,高压开关的检修及应用工作应在实际生产中加以注重。
参考文献:
[1]王瑛等.高压开关在线监测的色度方法,高压电器V01.32(3):34,1996.
[2]唐永胜.电力系统状态检修与在线监测相关问题研究[j].贵州电力技术,2005(8):1-4.
[3]孙路阳.10kv开关柜运行检修防范要点[j].机电信息,2010,6:42-43.
关键词:高压开关 检修
1 管理开关设备的检修工作
1.1 开关设备检修的发展
1.1.1 预知检修:根据设备自身的运行环境和状况,采用各种测量和分析的方法,保持对运行中的开关设备,进行运行状态监测。这种检修方法可以避免不必要的停电,并减少了维修中出现的不必要的损害、不必要的维修,根据实际的运行状况来进行判断设备是否需要检修,它具有一定的科学性。
1.1.2 要定期检修:可以通过这种检修方式对设备发生的故障做到及时发现和处理,但是在电器设备存不足维修的情况下,电器设备仍能正常工作,需进行解体和重装设备,这会浪费物力和财力,应按照计划进行检修。不需要修的设备开关有时候还需进行频繁检修,设备本身的寿命这样会下降,现代电力系统的稳定性运行不适合运用这种方法。
1.1.3 事故检修:设备在运行当中如出现了问题将退出运行,需要维修设备,为了能使设备再次使用是这种维修方法的目的,配电系统的安全性不能得到改善。
1.2 开关设备检修管理要点
检修工作保证安全的组织措施;保证安全的技术措施检修工作的停、送电管理等工作都属于开关设备的检修管理范围。
1.2.1 保证检修工作安全的组织措施。应遵循《国家电网公司电力安全工作规程》变电站和发电厂电气部分、电力路线部分中的有关规定来制定高压开关设备检修保证安全的组织措施。
1.2.2 安全的技术措施用以保证检修工作。操作人员应按照相关规定执行以下技术措施:装设遮拦、验电、接地以及悬挂标示牌、停电等。
1.2.3 停、送电管理在检修工作中的应用。在检修过程当中会出现停、送电管理工作,配电网运行方式会引起相应变化,将会被改变开关设备的运行状态。全部由调度来掌握开关设备的运行是不现实的,因为高压开关设备数量太大,所以,调度部门在高压开关投入运行前按设备的重要程度进行划分为:调度管辖的设备、调度许可的设备和非调度管辖的设备,这三类在停、送电管理方面都有各自的要求。
1.3 保障开关安全稳定运行的措施
1.3.1 结合实际情况,保证到期必修,修必修好,严格执行部颁检修规程、规定和检修导则工艺。
1.3.2 做好预防性试验,对运行中的开关设备应加强监视。
1.3.3 严格把好开关调试交接关,确保开关设备选型的合理。
2 开关设备检修要点
2.1 检查开关设备
开关设备至少每月检查一次,并做好记录。遇到新投运或检修后投运;设备满荷;需在暴雨、台风、大雪等特殊天气等情况下进行特殊的检查。检查标准一般如下:
①在不超过限额值情况下,设备运行。
②设备表面应清洁,设备运行正常,无放电现象,无裂缝和缺损。
③各设备连接部分无松动发热,各连接螺丝无松动脱落现象。
④正常的开关设备操作电源。
2.2 开关设备事故处理
事故处理的原则:
①尽量减少停电范围,消除事故根源,限制事故扩大,尽快恢复送电。
②对重要的用户应优先恢复送电,尽可能保持对用户的供电。在事故对人身、设备安全构成严重威胁时,根据相关条文操作人员及时报告调度等部门,并采取先进性停电操作。恢复供电必须在断路器跳闸的原因查明之后。当内部放电、母线电压互感器发生冒烟等异常情况时,该电压互感器的电源隔离开关不得直接拉开。
2.3 开关设备的缺陷管理工作
按下列原则对缺陷分类:
①重大缺陷:设备仍可短期继续安全运行时比较严重的缺陷。
②一般缺陷:对近期安全运行影响不大的缺陷。
③紧急缺陷:是指随时可能导致发生事故,严重程度已使设备不能继续安全运行的缺陷。
①发现缺陷、②登记、③填写缺陷单、④审核并上报、⑤汇总、⑥列入工作计划、⑦检修、⑧消除缺陷并反馈、⑨保存资料,这是缺陷处理的工作流程。
3 对开关绝缘状态的监测
开关设备的绝缘状态监测中包括漏电流等指标的在线监测和停电检测,以及介损、局放。多年来一直在高电压工程、高压电器领域中对绝缘在线监测进行专题研究,与开关有关的且目前应用比较成功的方面主要有:开关电容套管的电容量的变化、介损的在线检测,系统漏电流酌检测。而以GIS为代表的封闭式高压、超高压开关设备的绝缘在线监测则是较难实施的。
绝缘问题一般可以通过泄漏电流的形式被反映出来,污秽造成的闪络事故及其前兆检测也可通过泄漏的电流发现。持续时间很短、幅值很高的电流脉冲在临近闪络时绝缘表面会出现。可在统一接地处串一电流互感器或分流器,测整体设备,这样前兆电流脉冲在闪络发生前就能测到。
某些絕缘状态除了在线检测外,可以根据停电检修或备用时检测结果得出,如复合绝缘的表面状况、密封橡胶的老化状态等。所以,绝缘状态检测要求也更全面,所包含的信息比在线检测更多。
4 物理与机械参数的诊断
机械状态的诊断目的是对开关的操动机构、传动机构工作参数的变化和机械故障考查,它关系到灭弧系统的工作正常与否。检测机械故障,诊断机械振动的方法通常被直接采用,所需要的信息理论上可以得到。信号的机电转换在实现的时候效果一般不理想,失真严重,通过特制的光信号过滤器,把传感器与光纤绕在动导电杆上或开关壳体,测量波动自干涉斑纹图样,包含了断路器操作时产生的机械与声的振动信息,把所有信息压缩到色度坐标中,应用色度变换,信号传输的问题可以解决,由于开关所有的机械动作都是由机电转换完成的,对于常见故障,机械系统的变化可以由相应的电量变化反映出。 开关的机械参数可由其动触头行程和时间的关系反映出,所以,传感器频率响直要求好,一种应用半导体器件速度方法和检测触头行程在与动触头连接的开关某一部位上装一霍尔元件,由测试精度给出,并让它在一梯度磁场中随开关动作运动,由霍尔元件输入一恒定电流时,动触头的位移即可由其输出电压反映,很高的灵敏度和很好的频率响直是二霍尔元件所具有的,它脱离了电接触,这项技术在国外智能化开关的位移检测中得到广泛应用。
由开关电器的温升直接反映出开关电接触的状况,人们时常关心电气参数,电弧电压与电弧形态在开关工作时则是很难诊断的状态。此外,因開关操动机构的控制回路故障,开关整体也常失效,脱扣线圈的断线故障就是其中之一。
预埋热电偶、体外红外探测等温升在线监测方法已经比较成熟了,脱扣线圈断线检测因属纯电路问题,供人们选用的有实用电路,电弧电压的在线监测有相当的难度,因信噪比问题。电磁兼容问题研究表明,高电场环境下的电参数传输到二次控制系统,功频50Hz及其高次谐波是系统中常态噪声,任何形式的暂态过程在一次回路中发生以及载波通讯信号,通过不同的途径都会耦合到二次系统以外,电磁辐射也会由高电场引起的污闪及电晕而产生,电量传输会由二次控制回路的大功率合闸电磁铁而带来扰动。严格屏蔽、隔离与接地措施,要从干扰源人手解决电磁兼容问题,可以由信号的数字化大大缓解干扰的影响程度,引入光电转换方式从根本上解决这个问题,开关电弧的状态是电气方面最难监测的,一种新的解决途径由色度方法为电弧状态诊断提出,但涉及开关灭弧室结构的改变,开关现有情况来看还有很远的道路,从电弧电压入手是目前比较现实,研究电弧状态与电弧电压的关系。
5 老化监测,寿命累计及相关的检修判据
检测到的故障征兆或老化与劣化的状态评判;设备工作寿命终了的判定是状态检修研究包括的两方面内容。因开关动作分散性很大,全面评估状态健康水平应以实际工作寿命的累计为判据。在寿命累计时进行加权处理,因为开关开、断电流的大小与电磨损量是非线性关系。
由于比较分散的状态检修的基础工作,目前综合分析与判断的系统软件急需结合实际开发。这方面的工作通过建立开关设备的运行状态分析诊断系统,及时接收现场取得的测试数据,实现数据远程相互传递,并及时反馈有关规定及设备的处理意见,简单进行判断设备的测试数据,当设备出现的异常情况时,给出有意义的参考意见。
6 结语
综上所述,只有做好了开关的监测、检修、及管理工作,才能更好的保证开关很好的工作,开关是配电设备中十分重要的部件,只有保护好它才能保证用电安全,高压开关的检修及应用工作应在实际生产中加以注重。
参考文献:
[1]王瑛等.高压开关在线监测的色度方法,高压电器V01.32(3):34,1996.
[2]唐永胜.电力系统状态检修与在线监测相关问题研究[j].贵州电力技术,2005(8):1-4.
[3]孙路阳.10kv开关柜运行检修防范要点[j].机电信息,2010,6:42-43.