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断路开关的运行原理

简介:在220kV电网中,可分为各种类型的高压交流断路器。根据不同的设置位置,可分为室外开放和室内封闭;根据其运行形式,可分为水平旋转和垂直旋转。在500kV变电站220kV范围和220kV变电站中,220kV绝缘开关多为室外开放式,根据具体情况和使用情况,在设计、安装、更换、检修技术改造时,必须充分考虑环境、气候等因素,确保绝缘断路器的稳定性和可靠性。


一、断路开关的运行原理


由于隔离开关在操作中没有熄弧功能,因此不能用于220kV负载电流的开关,而应与断路器结合,以改变其工作模式。因此,在使用绝缘开关时,应遵循一些基本的操作标准,即:分离动作应果断快速,注意不要用太大的力量,观察其动态接头的位置是否满足需要;除绝缘开关允许的工作区域外,无论是否有断路或断路,都不得负载;如果有负载故障的绝缘断路器,误接后不要立即打开,断路后不要立即关闭。


二、隔离开关故障分析


(一)拒动分动问题


绝缘隔离器中最常见的故障是拒绝和分离的问题。由于部件腐蚀、端子箱潮湿、润滑干燥、机械卡住、辅助开关故障等原因,可能导致闸门拒绝或无法正常工作。故障原因可分为一次故障和二次故障,一次是传动故障、操作机构故障;二次系统包括外环、电机控制环、电机工作环等控制电路。其特点是变速器连杆接头断裂,GW闸门操作装置密封性能差,部件腐蚀、辅助开关及相关继电器故障、阻塞故障,导致绝缘开关拒绝动作,三相分离不正确。


(2)绝缘电容器的接触加热


绝缘开关的加热程度和缺陷等级可以通过比较温升范围、热点温度和三相刀温度来判断。绝缘开关是一种电流感应装置,可能会在压力弹簧或螺钉上加热,严重时会导致绝缘开关停止工作。由于绝缘开关接触不良,接触表面氧化,接触电阻增加,接触面积减少,接触工作条件损坏。设备投产后,隔离开关定期维护、过载运行或经常使用不当,容易造成隔离开关的加热问题。


(3)瓷瓶边缘断裂


其中,瓷瓶断裂故障是影响电力系统安全的主要因素。220kV断路器在工作或使用过程中首先损坏相邻的正常设备,对用户的生命和财产造成重大损害。在220kV高压区域,如果瓷瓶绝缘子断裂,容易导致接地闪络放电、负荷自动分离等故障,导致母线短路,变电站大面积失压,导致大规模断电。


3、220kV户外隔离开关故障处理


(一)拒动分动问题处理


拒绝问题:绝缘开关发生故障后,应立即找出故障的根源,然后进行维修。对故障刀片整体机构的外观进行局部检查,检查驱动部分是否生锈、卡住甚至断裂,观察绝缘开关接头是否熔焊变形、轴销脱落、瓷件断裂,判断是否存在机械问题。二次电路故障排除方法如下:(1)检查闭锁电路,观察开关和关闭锁电路,观察控制电源电压、电源空气开关、检测锁定接点电压等。,并检测闭锁电路;(2)检测电机控制电路,检查控制把手位置,查阅图纸测量终端接触头的电压,确定热耦合继电器、交流接触器、行程开关故障、接触头是否有接触头等故障;(3)检查电机运行电路,测试电源空气开关、观察电机、电机、电机的相位和电机的相位,确定电机电源缺相、电机烧坏等故障。不明确故障时,不得擅自进行,以免发生故障。此时必须立即改变工作模式,立即向调度员提出停电维修请求,并通知维修部门配合。分离问题:从实际位置标志、后机数据(遥信量、电压、电流等)、带电显示器(室内GIS、封闭高压柜),综合确定开合位置,根据不同电弧处理。(1)如果没有电弧,无论是打开还是关闭,施工人员都要进行开关,无论是否打开,都要向指挥中心和上级报告,并向维修部门报告。然后根据计划的处理建议进行故障处理,并向上级和上级报告,禁止在问题解决前重新启动。(2)刀片拉弧时,应在保证人员生命安全的同时及时排除电弧。应根据刀的定位进行适当的处理。如果接线盒中的所有电气动作都失败了,接触器和手动开关应依次在机械箱中移动,直到刀闸熄弧。


(2)隔离开关接头发热处理


根据不同的加热率(缺陷等级)进行区分:在15K以下的温度范围内,加强监测;当热点超过90摄氏度或80%时,必须加强监测,安排相应的检测方法,确定其质量,及时处理;当热点超过130摄氏度或95%(突发故障)时,必须及时运输或减轻负荷,并进行应急处理。在实际情况下,根据不同的线路连接方法进行处理:双母线连接时,根据工作模式,采用母线断路,通过热倒置进行负荷传递;旁路开关线路可用旁路开关代替;配电线路时,应尽量减轻单母线负荷,尽量不要再使用或采取冷却措施降低温度。若无运行状态(熔接),应立即进行跨线断电。断开过热刀的处理主要是检查和调整弹簧的压力,或更换弹簧;合理使用砂纸,去除铲氧化,抛光接触,增加接触面积,涂导电膏;或更换大容量断路器。作业结束后,工人应仔细检查接触面,三相分点是否正确,使用后继续监测温度上升,确保故障消除。


(3)瓷瓶绝缘子断裂研究


220kV绝缘子断裂、损坏、放电时,容易发生短路、地面放电、负载分离等重大事故,导致大规模电力系统停电。当发生这种紧急故障时,必须立即切断电源,并更换损坏的绝缘子。在选择和使用更换绝缘子时,应考虑项目的具体条件。


(四)加强隔离开关故障预防研究研究


选择合适的设备将影响未来使用的可靠性。在选择和使用新的绝缘开关时,应注意电力技术的特点和缺陷历史,并进行长期维护和经济考虑。选择性能优异的绝缘开关设备,如招标、订货等技术要求,提供给投标人、厂家等。对于220kV电网中某些情况较好的电网,可定期维护,或采用新型高性能绝缘断路器,有效克服长期使用造成的传输元件磨损等问题。在保证绝缘断路器工作的前提下,应按设计图纸及相关规范进行设计、调试。在新建或改建的隔离子金属法兰和陶瓷零件的粘接部分,使用性能优异的油(如锂),并将优良的防水密封材料应用于绝缘子和陶瓷零件的粘接部分。并在投入使用前,确保隔离开关出厂试验、现场分合操作试验、现场耐压试验合格。在日常维护、技术改造和投入使用前,应加强红外测量技术的使用,注意运行后的温度波动,仔细观察使用后触点是否有加热问题;注意机械箱、端子箱防潮器是否正常工作,避免霜冻造成内部部件腐蚀和二次设备损坏;此外,除常规检查外,建议有条件的220kV电网通过在线监控等技术实现隔离开关的工作状态。此外,要及时对“三未”装置进行定期检修,配合综合断电方案,定期进行定期检修作业。


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