GCB超年限運(yùn)行管理

吳岳鵬，王 航

（湖南五凌電力工程有限公司，湖南 長沙410004）

0 引言

五強(qiáng)溪電廠GCB長周期運(yùn)行，使用年限已超ABB廠家規(guī)定解體檢修年限，在長周期運(yùn)行當(dāng)中沒有出現(xiàn)因GCB故障導(dǎo)致機(jī)組停機(jī)或非停事故，這離不開五強(qiáng)溪電廠在平常維護(hù)方面做的大量工作。GCB日常維護(hù)分5大塊：空壓機(jī)系統(tǒng)、斷路器、操作機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、隔離刀閘及接地刀閘。具體介紹如下。

1 空壓機(jī)系統(tǒng)

空壓機(jī)系統(tǒng)是斷路器操作機(jī)構(gòu)動力源泉，空壓機(jī)系統(tǒng)的好壞直接影響到斷路器分合。空壓機(jī)系統(tǒng)工作原理：受電氣控制回路控制的電動機(jī)啟動時，電機(jī)軸帶動曲柄軸轉(zhuǎn)動，壓縮機(jī)把空氣從大氣中吸入過濾器，同時，電動閥關(guān)閉，壓縮機(jī)開始壓縮吸入的空氣，產(chǎn)生的壓縮空氣在冷卻器中冷卻，冷凝水匯集在過濾器汽水分離器中，壓縮空氣進(jìn)入細(xì)管可以減少其相對濕度?？諌簷C(jī)系統(tǒng)分4部分：電機(jī)、壓縮缸、存儲罐、干燥系統(tǒng)，每個系統(tǒng)都是不可分割的。

1.1 電機(jī)維護(hù)

電機(jī)日常維護(hù)需做以下工作：每次利用檢修時間，檢查電機(jī)直流電阻，與上次檢修時電機(jī)的直流電阻對比看是否有變化，分析變化的原因記錄清楚；電機(jī)絕緣檢查，用500 V搖表檢查電機(jī)絕緣，如低于5 MΩ，需要認(rèn)真檢查絕緣強(qiáng)度降低原因；電機(jī)風(fēng)扇檢查，電機(jī)風(fēng)扇葉片是否有松動或破損，如風(fēng)扇葉片破損，需更換全新風(fēng)扇葉片，如風(fēng)扇葉片只是松動，擰緊風(fēng)扇葉片固定螺栓；電機(jī)彈性機(jī)座檢查，看彈性機(jī)座有無彈性，沒有彈性后彈性機(jī)座必須更換，彈性機(jī)座是否開裂，開裂后的減震墊不能繼續(xù)使用，需更換；對稱減震墊是否位移，如位移需調(diào)整對稱，否則彈性機(jī)座對電機(jī)的減震效果減弱，嚴(yán)重時導(dǎo)致電機(jī)軸斷裂。

1.2 壓縮缸維護(hù)

壓縮缸的維護(hù)需做以下方面的工作：每次操作斷路器儲氣罐內(nèi)部氣壓會下降，看下每次操作過后壓縮缸打氣時間；每次檢修時，儲氣罐內(nèi)的壓縮空氣會排空，機(jī)組檢修完后需要零升壓，看打壓的時長，與原來打壓時間對比，如時間變長，要分析導(dǎo)致變長的原因；每次檢修時還需檢查空壓機(jī)連接導(dǎo)管，看有沒有漏氣，連接螺栓松動情況；聽壓縮缸的摩擦聲，如摩擦聲變大，說明壓縮缸內(nèi)部抗磨塊已磨損嚴(yán)重，不及時更換，壓縮缸內(nèi)壁會磨花，導(dǎo)致汽缸在工作時，壓縮缸內(nèi)部漏氣，工作效率變低。

1.3 存儲罐維護(hù)

存儲罐的作用是將空壓機(jī)壓縮的空氣經(jīng)過干燥過濾器后，到存儲罐內(nèi)存儲。儲氣罐存儲壓力過高可以通過存儲罐上的壓力釋放閥釋放出去，每年檢修必須將安全釋放閥送檢，檢驗合格后才能使用，否則更換合格的壓力釋放閥，存儲罐的排氣閥，是在機(jī)組檢修時，通過排氣檢驗排氣閥是否堵塞，如有堵塞，需解體排氣閥。

1.4 干燥系統(tǒng)維護(hù)

干燥系統(tǒng)干燥的空氣是壓縮缸壓縮的空氣，壓縮缸壓縮的空氣來自于大自然，空氣中有時含水分比較高，如不把空氣干燥，容易腐蝕存儲罐，存儲罐里水積累到一定量后，容易流到操作系統(tǒng)內(nèi)部，導(dǎo)致操作時間過長或拒動。干燥系統(tǒng)需檢查干燥器分子篩是否有泄漏，分子篩接頭是否松動，干燥系統(tǒng)里的汽水分離器是否能正常動作，檢查汽水分離器上的空氣壓力釋放閥，如儲氣罐沒有達(dá)到最高壓力值時，汽水分離器上的壓力釋放閥就動作，可能是汽水分離器管路被水垢堵塞，也可能是汽水分離器上安全閥壓力定值漂移，導(dǎo)致壓力釋放閥提前動作；檢查汽水分離器電磁閥線圈直流電阻是否正常，動作是否正常。

2 斷路器

斷路器是GCB核心元件，開斷電流、事故電流斷開、發(fā)電機(jī)與變壓器電氣回路連接都需要斷路器來工作。斷路器的合閘條件為：活塞組件在分閘位置。在連接體外殼和傳動機(jī)構(gòu)外殼之間沒有電氣連接。活塞組件靠軸組件經(jīng)連接組件轉(zhuǎn)動180°而與連接體外殼螺旋管件、喇叭形觸頭之間接觸，電力經(jīng)連接體外殼、螺旋管組件、喇叭形觸頭、動觸頭組件、活塞、觸指組件及管式觸頭流入傳動機(jī)構(gòu)外殼（電弧電流路徑），點(diǎn)觸指組件一接觸銅質(zhì)主電流環(huán)，電流就經(jīng)下列主電流路徑流動，連接外殼、銅質(zhì)主電流環(huán)、觸指組件、管狀觸頭、傳動機(jī)構(gòu)外殼。斷路器分閘操作條件為：活塞在合閘位置。經(jīng)連接體外殼到傳動機(jī)構(gòu)外殼之間的主電流路徑存在。在分閘操作時，軸組件向合閘操作時的反方向轉(zhuǎn)動180°，于是活塞組件向傳動機(jī)構(gòu)外殼方向運(yùn)動，觸指組件與銅質(zhì)主電流環(huán)之間的主電流路徑出現(xiàn)少量的自滅弧電弧。此時，電流沿著電弧電流路徑從連接體外殼經(jīng)螺旋管組件、喇叭形觸頭、動觸頭組件、活塞、觸指組件、管形觸頭流入傳動機(jī)構(gòu)外殼。當(dāng)動觸頭組件與喇叭形觸頭一分開，動觸頭組件、喇叭形觸頭和電弧環(huán)之間就有電弧發(fā)生，螺旋管組件中電流誘發(fā)磁場，磁場促使電弧轉(zhuǎn)動，電弧熱能加熱了SF6氣體，內(nèi)絕緣子前面空間壓力升高，閥環(huán)關(guān)閉了內(nèi)絕緣子組件中的開口。熱氣體經(jīng)噴嘴形內(nèi)絕緣子組件和電弧環(huán)之間的環(huán)形氣隙噴出，將電弧熄滅。日常維護(hù)主要工作：檢查操作連桿、斷路器電氣試驗、斷路器衛(wèi)生清掃、斷路器SF6檢查。

（1）斷路器操作連桿是三相斷路器分合的重要部件，如斷路器操作連桿松動，會導(dǎo)致斷路器合閘不成功或分閘一相或兩相，有可能導(dǎo)致斷路器操作銷變形，每次檢修時需檢查三相斷路器連桿鎖定銷是否松動，斷路器三相操作連桿與斷路器操作機(jī)構(gòu)連接頭卡環(huán)是否有松動。

（2）斷路器電氣試驗是檢查斷路器在開斷事故電流后對電氣絕緣是否有損壞。每年檢修時需對斷路器做分合閘試驗，檢驗斷路器分合閘時間是否變動，與前一年做的試驗比較，如有超標(biāo)，需要分析原因。接觸電阻檢測是對開關(guān)動觸頭與靜觸頭接觸情況的檢查，通過檢查判斷動觸頭與靜觸頭的接觸情況。開關(guān)對地絕緣檢查，是檢驗開關(guān)本體對大地的絕緣，通過檢查可以發(fā)現(xiàn)斷路器支撐絕緣子是否老化，是否有受潮現(xiàn)象。

（3）斷路器外殼衛(wèi)生清掃，斷路器所在封閉母線沒有安裝微正壓裝置，母線管內(nèi)部有一定的灰塵量，常年灰塵落到斷路器外部，容易使斷路器外殼電磁力分布不均勻，導(dǎo)致局部放電。每次檢修時需對斷路器進(jìn)行一次衛(wèi)生清掃。

（4）斷路器SF6檢查是檢測微水，通過檢測可以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部斷路器三相是否有泄漏，微水是否超過標(biāo)準(zhǔn)值，檢驗斷路器SF6表計顯示是否正確。檢驗SF6密度繼電器動作指示是否正常。

通過連桿檢查保證斷路器操作連桿在工作時正常操作，斷路器電氣試驗檢查，發(fā)現(xiàn)斷路器接觸電阻有無明顯上升情況，分合閘時間根據(jù)運(yùn)行年限會有一定上升的趨勢，但需看分合閘總體是否超標(biāo)。斷路器絕緣情況需根據(jù)天氣或濕度分析，總體是否能達(dá)到運(yùn)行要求。斷路器外殼衛(wèi)生通過每次檢修清掃，避免局部放電現(xiàn)象。斷路器SF6根據(jù)運(yùn)行情況，每8～10 年需補(bǔ)氣 0.02 MPa。

3 斷路器操作機(jī)構(gòu)

操作機(jī)構(gòu)的好壞影響著斷路器分合閘。操作機(jī)構(gòu)工作原理：由壓縮空氣源提供的壓縮空氣存儲在斷路器上的壓縮空氣罐中，壓縮空氣提供給合閘和分閘電磁閥，并經(jīng)接頭提供給合閘和分閘主控閥的閥活塞，當(dāng)電磁閥電激勵打開時，在合閘切換下，空氣進(jìn)入合閘導(dǎo)閥，而分閘下送至分閘導(dǎo)閥。壓縮空氣流過導(dǎo)閥活塞下面的底座，因而閥柱塞被迫離開閥底。空氣流通過活塞下面的閥柱塞中打開的徑向孔，增加了來自電磁閥的空氣流，該操作自保持，壓力空氣流過導(dǎo)閥進(jìn)入相關(guān)的主控閥。主控閥相應(yīng)的閥活塞被迫向下運(yùn)動，從而關(guān)閉了排管，確保接頭和汽缸或活塞之間定向連接，在合閘切換操作下，閥活塞下面的彈簧室通過連桿管與汽缸的排放室相連?；蛘唛y活塞分閘下面的彈簧室通過連桿管與汽缸的受壓室相連，由于這一措施，在合閘切換操作下，分閘主控閥氣動閉鎖在排放位置，或在分閘切換操作下，合閘主控閥氣動閉鎖于排放位置。

4 控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)是操作機(jī)構(gòu)分閘或合閘的發(fā)令者，也是設(shè)備檢驗的一個關(guān)鍵程序?？刂葡到y(tǒng)在日常維護(hù)中，主要分為：現(xiàn)地操作、遠(yuǎn)方操作、接觸器檢查。

（1）現(xiàn)地操作，在空壓機(jī)系統(tǒng)、斷路器、操作機(jī)構(gòu)檢查無誤的情況下，才能進(jìn)行現(xiàn)地操作，現(xiàn)地操作需要把切換開關(guān)切換到現(xiàn)地，如需操作斷路器，對斷路器合閘或分閘進(jìn)行發(fā)令，看執(zhí)行機(jī)構(gòu)是否執(zhí)行，如不能執(zhí)行操作，需認(rèn)真分析原因。

（2）遠(yuǎn)方操作會通過保護(hù)屏來模擬故障，導(dǎo)致斷路器分閘，保護(hù)發(fā)令，斷路器的執(zhí)行機(jī)構(gòu)執(zhí)行，通過執(zhí)行情況，來判斷遠(yuǎn)方操作是否成功。

（3）接觸器檢查：①檢查外觀，看斷路器是否有拉弧，有拉弧現(xiàn)象還需判斷拉弧是否嚴(yán)重，會不會導(dǎo)致接觸器不能使用；②檢查接觸器觸點(diǎn)的接觸情況，用萬用表檢測接觸觸點(diǎn)的直流電阻，通過與前一年的測量值比較，來判斷接觸器觸點(diǎn)的完好情況；③接觸器的接觸線圈電阻值測量，通過與往年的阻值比較，判斷是否變大。電阻值沒有變大的情況下，通過臨時電源進(jìn)行通電試驗，判斷接觸器線圈的工作情況。

（4）每次檢修需檢查氣壓繼電器開關(guān)值，利用檢修儲氣罐泄壓時，對壓力開關(guān)值進(jìn)行檢測，看壓力開關(guān)動作是否正確，壓力開關(guān)值有無漂移，低壓報警壓力開關(guān)動作是否正常，壓力最高值動作是否正常，低壓開關(guān)閉鎖是否正常。如這些壓力開關(guān)值有漂移，需進(jìn)行校驗或更換新的壓力開關(guān)。

在日常維護(hù)中，主要是檢查接線端子是否松動，接觸器接觸電阻是否發(fā)生變化，經(jīng)過常年運(yùn)行，有的接觸器嚴(yán)重老化，通過直流電阻測量，能測出直流電阻變大，需接觸器進(jìn)行更換。

5 隔離刀閘及接地刀閘

日常工作中，隔離刀閘起到的作用是有明顯斷開點(diǎn)，只有在沒有負(fù)荷的情況下，才斷開隔離刀閘，而接地刀閘是在全停電的情況下，為了防止變壓器側(cè)突然來電，防止在帶電情況下檢修，才投入接地刀閘。隔離刀閘及接地刀閘的驅(qū)動動力都是電機(jī)，電機(jī)的轉(zhuǎn)動推動操作桿，連桿推動三相隔離刀閘及接地刀閘動作。在檢修時主要是檢查接觸情況是否良好，隔離刀閘及接地刀閘的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)情況，電機(jī)絕緣情況，直流電阻情況；三相連桿是否有松動或變形；隔離刀閘的接觸面磨損情況，接觸面上的導(dǎo)電膏如泛黃時需要更換，否則導(dǎo)電膏起不到潤換作用，容易磨損光滑的接觸面，隔離刀閘的接觸面是渡銀的，一旦磨損，更換起來比較麻煩；檢查接觸面壓力彈簧的彈力，固定彈簧的螺栓松動情況。檢修時還應(yīng)手動檢查接地刀閘分閘或合閘是否有卡塞，如有需要查找原因并處理。隔離刀閘用手動檢查時，能清楚的看到隔離刀閘接觸面的光滑程度。用手分閘或合閘時注意一旦搖不動時，需確認(rèn)是到位還是有異物卡住。

隔離刀閘及接地刀閘日常維護(hù)。主要的是手動分閘或合閘。在手動分閘或合閘的情況下，能全面檢查接地情況和隔離刀閘接觸面的情況。手動分閘或合閘檢測沒有問題的情況下才能電動分閘或合閘檢查。

6 結(jié)束語

通過每年的檢修期對GCB的檢修，五強(qiáng)溪水電廠GCB運(yùn)行情況良好，只更換過空壓機(jī)的減震環(huán)和控制系統(tǒng)接觸器，操作機(jī)構(gòu)及斷路器沒有因運(yùn)行時間超出運(yùn)行年限而出現(xiàn)問題。檢修時期的維護(hù)是延長斷路器使用壽命的一種有效手段。

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