电力运行系统中,每一个设备都关系着供电能否正常运行,因此每一个设备的正常运行都至关重要,今天主要讨论高压开关柜的故障表现及其原因。
高压开关柜具有架空进出线、电缆进出线、母线联络等功能。应满足GB3906-1991"3-35 kV交流金属封闭开关设备"标准的有关要求,是电力系统中非常重要的电气设备。它的主要组成部分如下:
1.柜体:由壳体、电器元件(包括绝缘件)、各种机构、二次端子及连线等组成。
2.断路器
高压开关柜的故障表现及其原因主要包括以下几类:
1.跳闸故障:这种故障原因是保护动作。高压柜上装有过流、速断、瓦斯和温度等保护。当线路或变压器出现故障时,保护继电器动作使开关跳闸。
2.电机故障:如果电机绕组烧毁,将有异味、冒烟、保险熔断等现象发生。如果电机两端有电压,电机不转。可能是碳刷脱落或磨损严重等故障。
3.载流故障:7.2~12KV电压等级发生载流故障主要原因是开关柜隔离插头接触不良导致触头烧融。
4.控制开关故障或电路开路:控制开关损坏使电路不能闭合及控制回路断线造成开路时,故障表现形式都是电机不转、电机两端没有电压。
5.外力及其他故障:包括撞击,自然灾害等。
高压开关柜的监测与诊断方法
针对高压开关柜的不同故障类型,相应有不同的故障检测方法:
1.机械特性测试,其监测的内容有:合、分闸线圈回路,合、分闸线圈电流、电压,断路器动触头行程,断路器触头速度,合闸弹簧状态,断路器动作过程中的机械振动,断路器操作次数统计等。一般为准确判断,可采用专门的高压开关特性测试仪进行动特性的测试,的高压开关特性测试仪应当满足检测数据真实可靠,测试准确度高,便于工作人员操作,抗干扰能力强等优势。
2.电气性能在线监测包括断路器开断电流加权值、灭弧室真空度等的监测。利用不同开断电流下的等效磨损曲线,累计每次电流开断所对应的相对电磨损,每台断路器的允许电磨损总量由其额定短路开断电流及允许开断满容量次数来标定,采用触头累积磨损量作为判断其电寿命的依据。
3.绝缘性能在线监测。高压开关设备内部绝缘部分的缺陷或劣化、导电连接部分的接触不良都使安全运行受到威胁。可见,由绝缘和接触不良导致的故障所占比率是很高的,宜采取适当的方法进行监测。在上述情况下,在事故潜伏期都可能产生放电现象,故可以通过对放电的监测得到相关的信息。通常采用的监测方法有交流泄露电流在线监测和介质损耗角正切在线监测方法。
高低压开关柜是电力系统中非常重要的电气设备。开关柜运行状态恶化是引发电力系统出现故障的原因之一。分析其原因高压开关柜故障原因有哪些?主要多发生在绝缘、导电和机械方面。
(一)拒动、误动故障
这种故障是高压开关柜最主要的故障,其原因可分为两类。一类是因操动机构及传动系统的机械故障造成,具体表现为机构卡涩,部件变形、位移或损坏,分合闸铁芯松动、卡涩,轴销松断,脱扣失灵等。另一类是因电气控制和辅助回路造成,表现为二次接线接触不良,端子松动,接线错误,分合闸线圈因机构卡涩或转换开关不良而烧损,辅助开关切换不灵,以及操作电源、合闸接触器、微动开关等故障。
(二)开断与关合故障
这类故障是由断路器本体造成的,对少油断路器而言,主要表现为喷油短路、灭弧室烧损、开断能力不足、关合时爆炸等。对于真空断路器而言,表现为灭弧室及波纹管漏气、真空度降低、切电容器组重燃、陶瓷管破裂等。
(三)绝缘故障
绝缘水平是要正确处理作用在绝缘上的各种电压(包括运行电压和各种过电压)、各种限压措施、绝缘强度这三者之间的关系。力求使产品做到既安全又经济,得到较佳的经济效益。在绝缘方面的故障主要表现为外绝缘对地闪络击穿,内绝缘对地闪络击穿,相间绝缘闪络击穿,雷电过电压闪络击穿,瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击穿、爆炸,提升杆闪络,CT闪络、击穿、爆炸,瓷瓶断裂等。
(四)载流故障
72~12KV电压等级发生的载流故障主要原因是开关柜隔离插头接触不良导致触头烧融。
(五)外力及其他故障
包括异物撞击,自然灾害,小动物短路等不可知的其他外力及意外故障的发生。
高压开关柜柜体应装设防止电气误操作的闭锁装置,使之具备“五防”功能:防止误分、误合断路器;
防止带负载拉、合隔离开关;防止带电挂接地线;
防止带接地线闭合开关;防止人员误人带电间隔。
倒闸操作就是将电气设备由一种状态转换到另一种状态;
即接通或断开高压断路器、高压隔离开关、高压负荷开关、跌落式熔断器等。
高压电气设备倒闸操作的技术要求:
①高压断路器和高压隔离开关的操作顺序:
停电时,先断开高压断路器,再断开高压隔离开关;送电时,顺序与此相反。严禁带负荷拉、合隔离开关。
②高压断路器两侧的高压隔离开关的操作顺序:
停电时先拉负荷侧隔离开关,再拉电源侧隔离开关;送电时,顺序与此相反。
③变压器两侧开关的操作顺序:停电时。
先拉负荷侧开关,后拉电源侧开关;先停低压.后停高压。送电时顺序与此相反。
④单极隔离开关及跌落式熔断器的操作顺序:
停电时,先拉开中间相,后拉开两边相;送电时顺序与此相反。