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LW6 -500型断路器异常问题分析及处理           
LW6 -500型断路器异常问题分析及处理
作者:佚名 文章来源:不详 点击数: 更新时间:2008-9-24 11:27:20
摘要:对东北电网长春超高压局合心500kV变电站中选用的LW6-500型断路器进行的介绍,针对其本体部分以及液压操动机构出现的几种典型异常现象进行了分析,并提出有效的处理方法。根据经验总结了LW6 -500型断路器在大修时应注意的问题。文章提出应充分利用春秋设备停电检修的时机,对断路器进行科学细致的检修。

关键词: 断路器;异常;检修;分析

     东北电网长春超高压局合心变电站于1992年6月投入东北500kV电网运行,为枢纽变电站, 500kV系统采用3/2开关结线方式,一期投运的5台开关为沈阳高压开关厂产的LW6-500敞开式SF6高压断路器。该断路器每相双柱4断口并带4个合闸电阻、4个均压电容,每相一个操动机构,操动机构部分液压件多,油管路复杂。由于厂家在制造安装过程中工艺、材质不良,经常出现异常,造成多次非计划停运,影响500kV系统的安全运行。目前该型号断路器运行13年,短期内不能进行更换。掌握其构造、参数及在历年运行中出现的异常,并制定相应的消缺措施及大修方案成为当务之急。


  1 断路器本体部分异常分析及处理方法


  1.1 SF6气体泄漏

  羊角型灭弧室下法兰螺栓不紧,在本身自重及导线张力的作用下发生漏气,这类问题一般出现在投运初期;由于密封圈质量问题,设备运行时间长,密封胶圈老化发硬失去弹性而发生漏气,这类问题一般发生在设备运行7~8年的时候。

处理方法:利用停电检修时机,对断路器本体进行一次抽真空并紧固螺栓。若仍不能消缺就只能进行开关局部解体大修。

1.2 SF6气体密度继电器误动

  由于该断路器本体的SF6气体密度继电器在有加热器的机构箱里,而断路器本体暴露在空气中,冬天时受环境温度的影响非常大,这样无形中加大了本体中SF6气体与密度继电器标准气室内SF6气体的压差而产生误动。

  处理方法:根据SF6气体液化曲线,在允许范围内适当补充一些SF6气体,以减少压差。运行10年以上的密度继电器在开关小修停电时应对其进行检验,以防内部微动开关异常拒动不报警。

1.3 灭弧室的合闸电阻合不上及其阻值超标

  (1) 开关合闸电阻合不上。为防止操作过电压,每个电阻阻值为100±5Ω。每相的4个电阻是串联的,如果有一个电阻没有合上,就可能产生合闸操作过电压,站内线路避雷器也将动作。处理方法:产生上述问题的原因,多为五连箱内变直机构中合闸电阻的分、合铸铝传动连板断裂或销子脱落。因此投运前应检查五连箱机构各连板是否有裂纹、砂眼,轴销是否齐全,如有异常应立即更换,否则断裂的连板可能会卡住变直机构,使合闸电阻动触头处于半合半分状态而导致开关爆炸。五连箱解体检查后,在以后停电时也应对其做合闸电阻预时间检测,及时发现隐患。

  (2) 随着开断故障电流次数的累计,被高温电弧分解的SF6所产生的低氟化物及氢氟酸会腐蚀合闸电阻片,形成一层非导电膜,使其阻值增大(该开关每个合闸电阻阻值应为100±5Ω)。处理方法:定期检测其阻值。因该型开关合闸电阻为超前主触头瞬间接触式,故应采用手动慢合法检测其合闸电阻。如果发现其阻值增大而其又是线路开关(线路为130km以上)则应更换;若是主变压器开关,则可拆除。

1.4 绝缘拉杆松脱

  绝缘拉杆松脱、单相拒分失灵保护动作等所引发的危害本文不再赘述。这些异常现象已有很多相关文章论及,但多数都是罗列绝缘拉杆松脱的原因,提出预防措施防患于未然的不多。最简单有效的方法是周期性测其同相合闸不同期值,以此判断其绝缘拉杆是否松脱。如果同相合闸不同期超过5ms,应检查工作缸分合闸指示器处是否有旋转现象,为了进一步准确证实就应做手动慢合检测工作缸A尺寸,以此判断绝缘拉杆是否已松脱。


  2 液压操动机构异常分析及处理方法

 

  (1) 拒分。该开关在保护传动中曾发生过断路器拒分及分闸线圈烧损现象,产生的原因大致有2个方面:①分闸电磁铁卡滞,动作不灵活,造成分闸阀打不开,信号缸不转换,不能切断分闸回路电流,最终导致分闸线圈烧损。处理方法:检查电磁铁是否卡滞,动作是否灵活,铁心叠片是否受潮变形,铁心间隙是否合格。若发现卡滞应松动分闸电磁铁紧固连板,并进行调整,直至上下活动自如,如果仍不能顶开一级阀,则应检查线圈的安匝数和直流电阻或更换铁心。②分闸电磁铁不卡滞,但不分闸,主要原因是电磁铁阀杆过短,顶不开一级球阀。处理方法:一级阀杆不可调整,现场只能用手锤将电磁铁心杆敲长一些,达到规定打开球阀间隙即可。

  (2) 拒合。在送电及保护传动时,几次发生断路器拒合情况,主要由以下因素造成:操动机构合闸动作良好,但断路器本体没有合上,造成缺相运行。其原因是分配阀的阀杆在合闸过程中断裂,至使三级阀打不开,工作缸合闸侧没有进入高压油而导致拒合。处理方法:建议厂家改进原分配阀杆材质和制造工艺,用改进并试验合格的分配阀阀杆更换原不合格分配阀阀杆。

  (3) 油泵频繁启动。发生此现象的原因主要归纳为外部泄漏和内部泄漏。外部泄漏的现象比较明显,一经检查即可发现并易处理(应在泄压后进行)。本文主要讨论内部泄漏,其原因有以下3个方面:

  1) 安全阀动作不复归。主要发生在夏季,环境温差大导致中午时压力异常增高使安全阀动作,或为防止渗油压力组件滑动密封处加垫,造成滑杆卡涩也可能引起压力异常增高使安全阀动作。安全阀动作后,由于弹簧力的变化以及锥型密封阀材质工艺的问题,造成密封面密封不严而泄压,导致油泵频繁启动,开关被迫停电进行检修。处理方法:解决这个问题有主动和被动2种方法。主动方法就是利用每年的春检停电时机,将液压操动机构的额定压力值调至允许范围内的下限,人为避开安全阀动作值。秋检时再调至允许范围内的额定压力值,检查安全阀的动作复归的密封情况及调整动作压力值,同时更换新的滑动密封垫。被动方法就是在安全阀出口处加装高压阀门,一旦动作或误动发生不复归可将此阀关闭,不必要立即进行停电处理。

  2) 其他液压件内部各密封面泄压。处理方法:这类泄压原因很多,很难判断。惟一判断检查方法就是将低压油箱上盖打开,观察内部各低压回油管回油情况,以确定产生内泄的部件。内泄严重处会发热,同时用控制阀易出现内泄,需停电研磨各级阀口或重新压接内部的Φ3高压油管,如果是因为油和液压件内部的杂质滞留在阀口的密封面上引起内泄,开关运行时可适当进行几次泄压(但不能泄至合闸闭锁压力)和建压,有时能够冲掉杂质而消除泄压,开关停电小修时可分合几次,间隔观察内泄是否消除。

  3) 油泵异常建压困难。主要体现在3个方面:①油泵检修后,压油活塞内含有空气。处理方法:油泵检修后油泵活塞内要注满油,向油泵内部充低压油时,必须打开放气孔,以便旋转油泵排除体内空气。②油泵进油和出油逆止阀泄漏失效。压油活塞柱与压油活塞腔长时间运转造成配合间隙增大,油从高压处向低压处回油造成建压困难。处理方法:开关运行时如果出现上述异常,应先判断油泵高压油出口逆止阀是否失灵。方法是打开低压油管观察是否回油,如果低压油管回油说明逆止阀已不起作用,一旦油泵高压油出口逆止阀失灵,则此断路器液压操动机构的结构就必须将断路器退出运行,释放高压油后才能进行处理。卸下油泵检查3个逆止阀密封情况及其部件有无破裂和装反的现象,压油活塞柱与压油活塞腔的配合是否紧密。③断路器在合闸位置时泄压,可能使主控阀的二级阀悬空,油泵打出的高压油就会从半分半合的阀口泄到控制阀内的低压油区,所以应尽量避免断路器在合闸位置时泄压检修。处理方法:有2种方法可以进行处理,一是将主控阀解体使二级阀处于分闸状态,此方法非常麻烦,需要耗费很大的工时工量;二是准备一根专用高压油管,一端接到油泵或手力泵的高压出口处,另一端接至主控阀二级阀下面的高压油管接头处,利用高压油将二级阀顶起,以保证密封严密,这种方法比较简单适用。


  3 LW6-500型断路器大修的经验总结


    合心站于2001年对2台LW6-500型断路器进行了现场解体大修,大修的原因主要是本体漏气严重,机构异常频繁出现。经过2个月的努力,较好的完成了3台500kV
LW6-500型断路器的大修任务,经测试各项指标参数均达到设计要求。下面提出大修时应注意的4个方面:

  (1) 解体大修中断路器本体内的电气性能和机械性能没有发现问题,虽经多次开断故障电流,但灭弧触头只有轻微的电弧烧伤痕迹。根据这种情况我们认为如果本体密封胶圈质量优良耐老化,且安装时严格按要求执行,则本体大修时间间隔可以延长。

  (2) 断路器解体大修要求的工作环境并不苛刻,现场无雨相对湿度在50%以下就可进行解体换胶垫,如果暴露在空气的时间不超过1.5h,就不会引起开关内部微水含量超标。

  (3) 根据本体实际情况可不必全部进行解体检修,应根据解体前进行的SF6气体定量检漏、回路电阻测试和合闸电阻测试等检测获得的数据来判断,有针对性的制定开关本体具体部位的解体大修方案。为了提高SF6气体定量检漏的精确率,可利用真空泵对开关本体各检漏口抽气将里面原含有的SF6气体抽净,再用高精度的定量检漏仪检测新渗出的SF6气体的浓度,以此判断是否需局部解体大修。

  (4) 开关本体大修后应充分的抽真空,这样既可带出本体内的水分又可检查并确认本体新换胶垫的密封性。但连续抽真空时间不应超过2h,本体内长时间负压易损坏密封垫。

  4 结束语

  根据合心站断路器大修的经验,作者认为本文阐述的运行检修中遇到的问题和异常等情况,在大修时只要严格执行检修工艺的要求,特别是对液压件进行细致的检查处理,并通过液压件保压试验台试验确定无内泄、外泄等问题后,大多数是可以解决的。由于设备材质及设计问题不可能彻底解决,这就需要我们充分利用每年春秋检设备停电机会,按照标准化作业指导书进行科学、细致的检修消缺,以提高断路器设备的安全可靠性,使其在超高压电力系统中发挥出应有的重要作用。

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