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    有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)故障分析處理

    2015-05-06 07:45:06李軼歐
    江西電力 2015年3期
    關(guān)鍵詞:潮氣轉(zhuǎn)軸調(diào)壓

    王 成,李軼歐

    (1.國(guó)網(wǎng)江西省電力公司培訓(xùn)中心,江西南昌 330032,2.國(guó)網(wǎng)南昌供電公司,江西南昌 330006)

    0 引言

    有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)是變壓器的重要組成部分,當(dāng)電網(wǎng)電壓隨工作狀況的不同而發(fā)生變化時(shí),有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)可以按照負(fù)載的大小進(jìn)行調(diào)壓,提高供電質(zhì)量。

    電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)作為有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的主要部件,是有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)執(zhí)行調(diào)壓任務(wù)時(shí)提供動(dòng)力保障的“動(dòng)力源”,只有保證電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的正常工作,才能使有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)的工作可靠,才能為電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。在運(yùn)行中,電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)難免出現(xiàn)故障,其中有些故障是制造廠的質(zhì)量問(wèn)題,有些則是由于預(yù)防維護(hù)不到位而出現(xiàn)的故障。如果不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并排除,就會(huì)造成變壓器不能正常調(diào)壓,給電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行造成較大隱患,可能造成嚴(yán)重后果,影響電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

    1 艾湖變電站基本情況

    艾湖變電站位于高新開(kāi)發(fā)區(qū),2003年6月2日動(dòng)工建設(shè),2004年9月8日正式投產(chǎn)運(yùn)行。該變電站有220 kV有載調(diào)壓變壓器2臺(tái),額定容量共300 MVA。接線方式為:220 kV兩回,為單母接線方式;110 kV六回,采用雙母分段運(yùn)行方式;10 kV出線21回,為單母分段運(yùn)行方式。該站作為高新開(kāi)發(fā)區(qū)的主要供電電源點(diǎn),已安全運(yùn)行時(shí)間11年。

    本次故障為該變電站1號(hào)主變有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)電動(dòng)操作失靈。在操作中,有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)既不能進(jìn)行電動(dòng)升擋操作,也不能電動(dòng)降擋操作,但手動(dòng)操作正常。

    該變壓器有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)曾經(jīng)發(fā)生過(guò)類似故障,當(dāng)時(shí)導(dǎo)致故障發(fā)生的原因是由于操作機(jī)構(gòu)箱輸出傳動(dòng)連桿與機(jī)構(gòu)箱體外殼結(jié)合部位密封不嚴(yán),雨水由此進(jìn)入機(jī)構(gòu)箱,使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸進(jìn)水,電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸發(fā)生嚴(yán)重繡死。經(jīng)更換轉(zhuǎn)軸處理后,有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)電動(dòng)操作恢復(fù)正常。

    2 現(xiàn)場(chǎng)勘查情況

    對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了全面勘查。

    2.1 機(jī)構(gòu)箱外觀

    機(jī)構(gòu)箱外殼完好,防銹漆完好,無(wú)銹蝕情況。

    機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部環(huán)境干凈(見(jiàn)圖1),無(wú)積水痕跡(近段時(shí)間本地天氣情況良好,無(wú)大雨等惡劣天氣)。機(jī)構(gòu)箱傳動(dòng)連桿與機(jī)構(gòu)箱體外殼結(jié)合部位未發(fā)現(xiàn)有漏水痕跡(如圖2箭頭所指處)。

    圖1 機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部環(huán)境狀況

    圖2 傳動(dòng)連桿與箱體結(jié)合密封情況

    機(jī)構(gòu)箱箱體四周密封條完好,正門(mén)的上部發(fā)現(xiàn)有少量銹漬、水流痕跡(見(jiàn)圖3圓圈所示)。

    圖3 箱體正門(mén)水流痕跡

    2.2 控制回路測(cè)量

    1)輔助回路電壓為220 V左右,電壓正常。進(jìn)行就地升擋、降擋操作,升擋控制接觸器與降擋控制接觸器均能正常吸合;

    2)主回路:電源電壓380 V左右,接觸器電源側(cè)電壓380 V左右,接觸器負(fù)載側(cè)(電機(jī)側(cè))電壓360 V左右,三相線電壓平衡。三相對(duì)地電壓220 V左右;

    3)電動(dòng)機(jī)繞組直流電阻:在斷電情況下,測(cè)得電動(dòng)機(jī)三相繞組的阻值分別為92.2Ω、92.3Ω、92.4Ω,三相基本平衡。

    3 故障分析

    根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)勘查結(jié)果,對(duì)故障發(fā)生的可能原因分析如下:

    1)由于接觸器前后(電源側(cè)與負(fù)載側(cè))存在一定的壓差,懷疑可能是交流接觸器的主觸頭有氧化銹蝕情況發(fā)生,導(dǎo)致觸頭接觸不良,電阻加大而出現(xiàn)分壓現(xiàn)象。但考慮到升擋、降擋均有降壓發(fā)生,且降壓幅度相同,兩個(gè)接觸器均同時(shí)氧化,而且氧化程度一致的可能性微乎其微。所以,排除接觸器主觸頭氧化接觸不良的可能性。

    2)電動(dòng)機(jī)三相繞組的阻值分別為92.2Ω、92.3Ω、92.4Ω,且基本平衡,所以,電動(dòng)機(jī)繞組不存在短路、斷路等情況。

    3)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)干凈無(wú)積水痕跡,傳動(dòng)連桿與機(jī)構(gòu)箱體外殼結(jié)合處無(wú)漏水情況,但機(jī)構(gòu)箱正門(mén)上有輕微漏水的痕跡。可能有雨水從正門(mén)上部進(jìn)入機(jī)構(gòu)箱,雖然進(jìn)水量較小,不至于積水導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)直接進(jìn)水,但可致機(jī)構(gòu)箱內(nèi)濕度增加,潮氣嚴(yán)重。加之該電動(dòng)機(jī)以前解體維修過(guò),電動(dòng)機(jī)輸出轉(zhuǎn)軸處的密封性可能降低,使潮氣或潮氣凝結(jié)水由此進(jìn)入轉(zhuǎn)軸,從而使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸再次發(fā)生嚴(yán)重銹蝕而使轉(zhuǎn)軸銹死情況的發(fā)生可能性非常大。另外,由于正常運(yùn)行時(shí)該變壓器的負(fù)荷比較穩(wěn)定,變壓器的調(diào)壓頻率不很高,電動(dòng)機(jī)可能時(shí)常處于靜止?fàn)顟B(tài),其轉(zhuǎn)軸長(zhǎng)期處于同一位置不變,則進(jìn)一步加大了轉(zhuǎn)軸銹死的可能性。

    綜上分析,判定故障原因是電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸發(fā)生嚴(yán)重銹蝕引起。

    4 故障的確定與處理

    基于故障分析,現(xiàn)場(chǎng)松開(kāi)電動(dòng)機(jī)的傳動(dòng)皮帶,拆下電動(dòng)機(jī)并試轉(zhuǎn)電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)軸,發(fā)現(xiàn)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸不能轉(zhuǎn)動(dòng),從而進(jìn)一步證實(shí)前面的分析正確,該故障是由于電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸銹死。檢修方案對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行解體檢修。

    對(duì)電動(dòng)機(jī)進(jìn)行解體后發(fā)現(xiàn)該電機(jī)轉(zhuǎn)軸已嚴(yán)重銹蝕,如圖4所示。

    圖4 電動(dòng)機(jī)軸承銹蝕情況

    對(duì)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸進(jìn)行除銹處理并更換軸承后裝復(fù)。有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)操作正常,故障排除。

    5 結(jié)束語(yǔ)

    鑒于本次故障為該變壓器有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)的第二次發(fā)生同類故障,為減少同類故障再次發(fā)生的可能性。根據(jù)前面的勘驗(yàn)情況及分析結(jié)論,特提出如下建議:

    1)加強(qiáng)對(duì)有載調(diào)壓開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱的日常巡視與維護(hù),確保機(jī)構(gòu)箱各密封部位的密封良好,防止雨水滲漏,保持機(jī)構(gòu)箱內(nèi)整潔、干燥,特別是梅雨季節(jié),加強(qiáng)對(duì)機(jī)構(gòu)箱潮氣凝結(jié)情況的關(guān)注度;

    2)對(duì)處于濕度較大的環(huán)境中運(yùn)行的機(jī)構(gòu)箱,考慮加裝除濕裝置,以保持機(jī)構(gòu)箱內(nèi)部的干燥,減少潮氣凝結(jié)水集聚的概率;

    3)對(duì)運(yùn)行比較穩(wěn)定、調(diào)壓操作不頻繁的調(diào)壓開(kāi)關(guān),在不影響電網(wǎng)安全運(yùn)行的情況下,適時(shí)盤(pán)動(dòng)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的電動(dòng)機(jī),減少電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸保持在同一位置的時(shí)間,通過(guò)部件之間地摩擦減緩電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)軸銹蝕速度。

    [1]陳潤(rùn)穎,毛學(xué)鋒.變電設(shè)備故障診斷及分析[M].北京:中國(guó)電力出版社,2013.

    [2]劉瑋,張巍.一起組合式有載分接開(kāi)關(guān)故障分析[J].變壓器,2006(10).

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