10kV開關(guān)設(shè)備檢修要點(diǎn)分析及應(yīng)用

重慶市電力公司江北供電局 徐 能

引言

近年來，10kV配電網(wǎng)得到迅速的發(fā)展。過去10KV配電具有線路長、線路多、變壓器多以及可靠性差等特點(diǎn)。隨著配電開關(guān)設(shè)備的高速發(fā)展，先進(jìn)的配電開關(guān)設(shè)備的不斷出現(xiàn)促進(jìn)了配電網(wǎng)絡(luò)自動化的進(jìn)程，如配網(wǎng)柜、分電器、重合器、熔路器及隔離開關(guān)等開關(guān)設(shè)備的合理選用加快了配電網(wǎng)的自動化，提高了供電的智能化和可靠性。目前，很多國家在配電開關(guān)設(shè)備領(lǐng)域做了研究，如：美國ESKOM A&M大學(xué)分析斷路器操作情況的方法，采用小波變換對記錄斷路器控制電路電流的波形進(jìn)行噪聲處理，然后使用莊家系統(tǒng)對斷路器進(jìn)行診斷[1]；英國Bath大學(xué)使用由電弧產(chǎn)生的沖射信號，對該信號進(jìn)行分析，得到了斷路器分、合閘的時間。

開關(guān)設(shè)備是配電設(shè)備中非常重要的設(shè)備，一旦發(fā)生事故，將會使得大面積地區(qū)停電，給社會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。同時，由于高壓開關(guān)設(shè)備問題造成的電量損失平均每年高達(dá)百萬千瓦，損失非常嚴(yán)重。10kV開關(guān)設(shè)備的檢修的目的是確保10kV開關(guān)設(shè)備在使用過程中經(jīng)常處于良好的技術(shù)狀態(tài)。所以，在這些設(shè)備運(yùn)行的時間段內(nèi)，必須進(jìn)行必要的檢修和維護(hù)。本文的目的是分析10kv開關(guān)設(shè)備檢修的要點(diǎn)以及在實際工程中應(yīng)用，為以后的10kV開關(guān)設(shè)備的維護(hù)提供參考。

1.10kV開關(guān)設(shè)備檢修管理

1.1 開關(guān)設(shè)備檢修的發(fā)展

1）事故檢修，是在設(shè)備運(yùn)行當(dāng)中出現(xiàn)了問題，設(shè)備退出運(yùn)行，對設(shè)備進(jìn)行維修，這是為了使得設(shè)備再次使用而采用的方法，不能改善配電系統(tǒng)的安全性；2）定期檢修，這種檢修方式有助于設(shè)備故障的及時發(fā)現(xiàn)和處理，但是存在不足維修的情況，電器設(shè)備仍處在正常的工作狀態(tài)，按照計劃進(jìn)行檢修，需對設(shè)備進(jìn)行解體和重裝，造成了、物力和財力的浪費(fèi)。有時候可能設(shè)備開關(guān)不需要修的時候也頻繁檢修，使得設(shè)備本身的壽命下降，這種方法不適合現(xiàn)代電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性運(yùn)行[2]；3）預(yù)知檢修，是開關(guān)設(shè)備運(yùn)行中，采用各種測量和分析的方法，根據(jù)設(shè)備自身的運(yùn)行環(huán)境和狀況，時時對設(shè)備進(jìn)行運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)測。具有以下優(yōu)點(diǎn)避免不必要的停電、減少了不必要的維修以及在維修中出現(xiàn)的不必要的損害、設(shè)備的檢修是根據(jù)實際的運(yùn)行狀況來進(jìn)行判斷是否需要檢修，具有一定的科學(xué)性。

1.2 開關(guān)設(shè)備檢修管理要點(diǎn)

10kV開關(guān)設(shè)備的檢修管理包括檢修工作的停、送電管理；檢修工作保證安全的組織措施；保證安全的技術(shù)措施等。1）檢修工作的停、送電管理。在檢修過程當(dāng)中會出現(xiàn)停、送電管理，造成開關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的改變，從而引起配電網(wǎng)運(yùn)行方式的變化。因此，10kV開關(guān)設(shè)備數(shù)量很大，全部由調(diào)度來掌握開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行是不現(xiàn)實的，所以，調(diào)度部門在10kv開關(guān)投入運(yùn)行前，按設(shè)備的重要程度劃分為調(diào)度管轄的設(shè)備、調(diào)度許可的設(shè)備和非調(diào)度管轄的設(shè)備，這三類在停、送電管理方面都有自己的要求[3]；2）檢修工作保證安全的組織措施。10kv開關(guān)設(shè)備檢修保證安全的組織措施應(yīng)遵循《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》變電站和發(fā)電廠電氣部分、電力路線部分中的有關(guān)規(guī)定[4]；3）檢修工作保證安全的技術(shù)措施。其措施包括停電、驗電、接地以及懸掛標(biāo)示牌和裝設(shè)遮攔等方面的技術(shù)措施，操作人員按照相關(guān)規(guī)定執(zhí)行上述有關(guān)技術(shù)措施。

1.3 開關(guān)安全穩(wěn)定運(yùn)行的保障措施

1）確保開關(guān)設(shè)備選型的合理，嚴(yán)格把好開關(guān)調(diào)試交接關(guān)；2）對運(yùn)行中的開關(guān)設(shè)備應(yīng)加強(qiáng)監(jiān)視，做好預(yù)防性試驗；3）嚴(yán)格執(zhí)行部頒檢修規(guī)程、規(guī)定和檢修導(dǎo)則工藝，結(jié)合實際情況，保證到期必修，修必修好[5]。

2.10kV開關(guān)設(shè)備檢修要點(diǎn)

2.1 開關(guān)設(shè)備的檢查

開關(guān)設(shè)備每月至少檢查一次，并做好記錄。遇到臺風(fēng)、暴雨、大雪等特殊天氣；設(shè)備滿荷；新投運(yùn)或檢修后投運(yùn)等情況需進(jìn)行特殊檢查。一般檢查標(biāo)準(zhǔn)如下：1）設(shè)備表面應(yīng)清潔，無裂縫和缺損，無放電現(xiàn)象，設(shè)備運(yùn)行正常；2）設(shè)備不超過限額值運(yùn)行；3）各連接螺絲無松動脫落現(xiàn)象，各設(shè)備連接部分無松動發(fā)熱；4）開關(guān)設(shè)備操作電源正常。

2.2 開關(guān)設(shè)備事故處理

事故處理的原則：1）限制事故擴(kuò)大，消除事故根源，盡量減少停電范圍，盡快恢復(fù)送電；2）盡可能保持對用戶的供電，對重要的用戶應(yīng)優(yōu)先恢復(fù)送電。事故對人身和設(shè)備安全構(gòu)成嚴(yán)重威脅時，操作人員以及相關(guān)條文，先進(jìn)性停電操作，并及時報告調(diào)度等部門。任何斷路器跳閘后，在查明原因之后恢復(fù)供電。母線電壓互感器發(fā)生冒煙、內(nèi)部放電等異常情況時，不得直接拉開該電壓互感器的電源隔離開關(guān)。

2.3 開關(guān)設(shè)備缺陷管理

缺陷按下列原則分類：1）一般缺陷：是指對近期安全運(yùn)行影響不大的缺陷；2）重大缺陷：是指缺陷比較嚴(yán)重，但設(shè)備仍可短期繼續(xù)安全運(yùn)行；3）緊急缺陷：是指嚴(yán)重程度已使設(shè)備不能繼續(xù)安全運(yùn)行，隨時可能導(dǎo)致發(fā)生事故的缺陷。缺陷處理的一般流程：發(fā)現(xiàn)缺陷—登記缺陷—填寫缺陷單—審核并上報—缺陷匯總—列入工作計劃—檢修—消缺反饋—資料保存。

3.實例分析

3.1 事故概況

因A配電室10kvⅠ斷母線失電，用電管理所配電電工區(qū)2人去B開關(guān)站檢查，發(fā)現(xiàn)A122斷路器已經(jīng)跳閘，其他設(shè)備正常。送電時A配房高壓進(jìn)線斷路器處于斷開狀態(tài)，只帶一條空載電纜，將B開關(guān)站A122斷路器合上，經(jīng)檢查負(fù)荷開關(guān)合到位，三相帶電顯示器顯示正常，約過10分鐘沒有異常，二人便離開。之后便出現(xiàn)10kV共氣室SF6環(huán)網(wǎng)柜設(shè)備爆炸。

3.2 事故分析

通過對事故的開關(guān)柜的現(xiàn)場調(diào)查、模擬和分析，表明：1）該開關(guān)柜存在負(fù)荷開關(guān)在熔斷器撞擊器動作后熔絲熔斷調(diào)牌指示不正確，負(fù)荷開關(guān)在熔斷去撞擊器動作后不分閘的情況；2）負(fù)荷開關(guān)在熔斷器撞擊器動作后熔絲熔斷掉牌指示不正確，造成運(yùn)行人員誤判斷；負(fù)載開關(guān)在熔斷器撞擊器動作后不分閘，造成熔斷器內(nèi)電弧時間很長，最終導(dǎo)致熔斷器的爆炸。

3.3 檢修及防止措施

1）加強(qiáng)對負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器的運(yùn)行管理。負(fù)荷開關(guān)—熔斷器組合電器已大量使用在10kV配網(wǎng)中，特別是10kV開關(guān)站，當(dāng)負(fù)荷開關(guān)跳閘，熔斷器指示未掉牌，系統(tǒng)上也無明顯故障現(xiàn)象，在未查明原因的情況下不得強(qiáng)行送電，應(yīng)檢查熔斷器導(dǎo)通的情況，并做相應(yīng)的測試，判明熔斷器是否通過故障電流。2）高壓熔斷器不應(yīng)過載使用。過載運(yùn)行的熔斷器易使內(nèi)部熔絲老化，老化的結(jié)果是使熔絲的熔化電流減低，如此往復(fù)惡性循環(huán)下去會使熔絲在過載電流下開始熔化，產(chǎn)生電弧。因此在設(shè)計配置高壓熔斷器時，在確定最大負(fù)荷電流后，應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)程計算確定熔斷器的額定電流。

結(jié)語

開關(guān)設(shè)備是配電設(shè)備中非常重要的設(shè)備，一旦發(fā)生事故，將會使得大面積地區(qū)停電，給社會造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響。本文結(jié)合筆者從事變電站檢修的工作經(jīng)驗，概況了開關(guān)的檢修由事故檢測，經(jīng)歷定期檢測，已向預(yù)知檢測的方向發(fā)展。概況10kV開關(guān)設(shè)備的檢修管理包括檢修工作的停、送電管理；檢修工作保證安全的組織措施；保證安全的技術(shù)措施等。從開關(guān)設(shè)備的檢修標(biāo)準(zhǔn)、開關(guān)事故處理的原則、開關(guān)設(shè)備缺陷管理三方面出發(fā)，提出了10kV開關(guān)設(shè)備檢修的要點(diǎn)和解決相關(guān)問題的措施或建議，指出了在開關(guān)檢修過程中應(yīng)注意的問題；同時以10kv開關(guān)設(shè)備事故為實例，通過對事故的開關(guān)柜的現(xiàn)場調(diào)查、模擬和分析，找出了事故發(fā)生的原因，并結(jié)合事故原因提出了相應(yīng)的檢修及防止措施，以保障電網(wǎng)系統(tǒng)的安全正常運(yùn)行，提出的措施或建議可供相關(guān)檢測人員參考和借鑒。

[1]唐永勝.電力系統(tǒng)狀態(tài)檢修與在線監(jiān)測相關(guān)問題研究[J].貴州電力技術(shù),2005(8):1-4.

[2]杜彥明,顧霓鴻.國內(nèi)配電開關(guān)設(shè)備現(xiàn)狀及事故情況[J].電網(wǎng)技術(shù),2002,22(1):13-16.

[3]孫路陽.10kV開關(guān)柜運(yùn)行檢修防范要點(diǎn)[J].機(jī)電信息,2010,6:42-43.

[4]陳偉.淺談10kV真空開關(guān)運(yùn)行與檢修[J].煤,2007,10:57-58.

[5]李建基.高中壓開關(guān)設(shè)備實用技術(shù)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2001:126.