變電開關(guān)設(shè)備故障規(guī)律分析及狀態(tài)檢修對策

1、變電開關(guān)設(shè)備故障規(guī)律分析及狀態(tài)檢修對策        摘 要：變電設(shè)備的檢修，是保證設(shè)備可靠運行、減少設(shè)備事故的有效手段。以開關(guān)設(shè)備為例，深入分析變電設(shè)備的故障，提出了設(shè)備狀態(tài)檢修的整體策略，并依此制定狀態(tài)檢修應(yīng)用導(dǎo)則，在實際中得到很好的應(yīng)用，指導(dǎo)了狀態(tài)檢修工作的開展。 關(guān)鍵詞：變電設(shè)備；狀態(tài)檢修；策略 電力系統(tǒng)中絕大多數(shù)斷路器的操作次數(shù)都比較少，開斷短路故障的機會不多，開斷額定短路電流的機會非常少見。而操作和開斷次數(shù)往往遠(yuǎn)低于斷路器自身的壽命指標(biāo)，每次開斷的短路電流不可能相同，要進(jìn)行正確統(tǒng)計非常困難。過去，對于油

2、斷路器規(guī)定短路電流允許開斷次數(shù)只有2-3次，正常負(fù)荷電流的允許開斷次數(shù)約200次，檢修周期較短，檢修頻繁。但是，對于可靠性大大提高的高壓SF6斷路器，如果按照第1類指標(biāo)來決定檢修周期，檢修周期必然會相當(dāng)長。因此，只能按照第2類指標(biāo)來進(jìn)行決策，即長期以來推行的周期性檢修，執(zhí)行所謂“到期必修”。這種按運行時間制定的檢修周期，只能根據(jù)長期的運行經(jīng)驗來決定，但會帶有很大的隨機性和盲目性。按照這種決策，很多性能良好的開關(guān)設(shè)備增加了不必要的檢修次數(shù)，甚至可能因檢修而留下隱患。 1 變電開關(guān)設(shè)備的缺陷分析 ××電力局的開關(guān)裝備水平其近十年的高壓開關(guān)缺陷進(jìn)行統(tǒng)計。 得出以下結(jié)論： （1）油

3、開關(guān)缺陷所占比例較高，主要集中在油異常與跳閘達(dá)限兩方面。 （2)開關(guān)機構(gòu)缺陷比例較高，且主要集中在液壓機構(gòu)。 （3)SF6開關(guān)運行整體穩(wěn)定，但氣壓低報警缺陷較頻繁。 （4)真空開關(guān)運行整體穩(wěn)定，缺陷主要集中在開關(guān)機構(gòu)部分。 2 變電開關(guān)設(shè)備故障規(guī)律分析 根據(jù)××電力局開關(guān)設(shè)備經(jīng)過的幾個不同階段，結(jié)合近五年開關(guān)設(shè)備缺陷分類統(tǒng)計和典型故障分析結(jié)果看： （1)由于油斷路器的開斷能力的限制和其密封性能的不足，使得其開關(guān)本體的滲油、不檢修開斷次數(shù)達(dá)限等規(guī)律性故障占據(jù)了主導(dǎo)，達(dá)到此類開關(guān)故障總數(shù)的96%左右。 （2)SF6開關(guān)總體性能穩(wěn)定，故障少。特別是以ABB、西門子、阿爾斯通為主的

4、110kV SF6開關(guān)設(shè)備，其科技含量高，開斷能力和防污閃能力明顯提高，同時滅弧自能化使得機構(gòu)功小故障少，設(shè)備相對穩(wěn)定。而僅有的兩臺LW6-110型和35kV部分的LW 8-35型國產(chǎn)SF6開關(guān)相對故障率較高，主要表現(xiàn)在SF6低氣壓報警。但從缺陷與典型事故可以看出SF6低氣壓報警是一個漸變的過程，且開關(guān)自身能檢測，可以控制。 （3)真空開關(guān)設(shè)備的總體運行狀況良好，開關(guān)本體故障較少，相對在機械引起的附件故障較多，特別是在無油化改造中采取機構(gòu)沿用的做法，使ZN-10系列真空開關(guān)與CD10電磁機構(gòu)之間出現(xiàn)配合未達(dá)到最佳狀態(tài)，使得其機械故障發(fā)生率有所提高，主要表現(xiàn)在動作頻繁或連續(xù)動作的開關(guān)其傳動機械易

5、出現(xiàn)變形、脫銷，輔助開關(guān)出現(xiàn)變換不到位等故障。這也是使得統(tǒng)計表中電磁機構(gòu)故障率和二次回路故障率高的主要原因之一。機構(gòu)性能不穩(wěn)定，也主要是一些連續(xù)動作中突發(fā)性的過程。 （4)國產(chǎn)液壓機構(gòu)(CY)的滲油、打壓、暴壓故障率較高?？傮w上看應(yīng)該說SF6開關(guān)、真空開關(guān)的本體性能穩(wěn)定，故障極少，即使國產(chǎn)LW8系列有一些問題，主要也是年泄漏率超標(biāo)，其具備發(fā)展緩慢、運行中可以得到有效控制的條件。油開關(guān)本體的故障則具備明顯的規(guī)律性和發(fā)展緩慢的特性。國產(chǎn)液壓機構(gòu)運行極不穩(wěn)定，既具有明顯的規(guī)律性的滲油，又具有突發(fā)性的暴壓故障，國產(chǎn)彈簧操動機構(gòu)則相對穩(wěn)定。斷路器的關(guān)合與開斷故障、絕緣故障、載流故障遠(yuǎn)少于二次、機構(gòu)故障。

6、 1         3 變電開關(guān)設(shè)備狀態(tài)檢修對策 根據(jù)上面的綜合分析，提出采取的開關(guān)設(shè)備開展?fàn)顟B(tài)檢修的總體策略是： （1)SF6斷路器由于其技術(shù)較先進(jìn)、性能穩(wěn)定、開斷能力強、防污閃能力高。為此，其應(yīng)完全依據(jù)：開關(guān)觸頭的電壽命，既開關(guān)開斷故障電流次數(shù)達(dá)到產(chǎn)品技術(shù)要求時進(jìn)行大修；開關(guān)機械動作次數(shù)達(dá)到產(chǎn)品的機械壽命時進(jìn)行機構(gòu)的大修；當(dāng)開關(guān)存在影響正常運行的缺陷時進(jìn)行針對性消缺檢修；當(dāng)開關(guān)防污能力不滿足所在地的要求時進(jìn)行清掃性檢修或外施防污措施；每三年進(jìn)行一次回路電阻和微水測試。 （2)6-35kV真空斷路器由于其故障基

7、本上是由機械引起，特別是國產(chǎn)和無油化改造的真空開關(guān)的機構(gòu)故障大多數(shù)是發(fā)生在連續(xù)動作過程中，小修對它的控制能力并不強。為此，其應(yīng)完全依據(jù)：嚴(yán)格控制機械動作次數(shù)，動作達(dá)限時必須及時進(jìn)行檢修、測試、調(diào)整；加強對發(fā)生過連續(xù)動作開關(guān)的管理仁如出現(xiàn)后加速動作的開關(guān)，及時進(jìn)行機械狀況的檢查；加強控制回路器件的檢查和調(diào)整；加強對真空泡真空度的測試；不論試驗與否至少每三年應(yīng)進(jìn)行一次機構(gòu)的檢查調(diào)試，每年雷雨前有選擇性的進(jìn)行轉(zhuǎn)動模擬試驗；每三年進(jìn)行一次絕緣電阻、回路電阻、交流耐壓測試。 （3)油斷路器由于其故障有明顯的性、普遍性和漸變性。為此，應(yīng)采用周期性小修和維護(hù)方式；控制開關(guān)本體的開斷次數(shù)，及時進(jìn)行解體檢查；控

8、制大修周期確保開關(guān)油密封性能和電氣性能；運行中每二年進(jìn)行一次絕緣電阻、回路電阻、泄漏電流測試，每年進(jìn)行一次絕緣油耐壓試驗。 （4)對于配國產(chǎn)液壓機構(gòu)，由于液壓機構(gòu)性能不穩(wěn)定滲漏油嚴(yán)重維護(hù)工作量大，我們建議仍延續(xù)一年一次的小修制度和二年一次的解體檢修。 （5)加強巡檢及開關(guān)傳動模擬試驗，強化檢修人員的設(shè)備狀態(tài)巡檢和消缺工作。首先工作重點做了調(diào)整，特別強調(diào)開關(guān)的實際動作模擬、控制回路的檢查、轉(zhuǎn)動部件的檢查、設(shè)備附件的維護(hù)。通過每年的春季、夏季兩次針對性巡檢，一方面更全面掌握了設(shè)備的真實狀態(tài)，做到心中有底，另一方面通過檢查、維護(hù)，控制回路、轉(zhuǎn)動部件的缺陷檢出率明顯提高，起到了提高整體狀況的作用。 （

9、6)由于開展?fàn)顟B(tài)檢修的根本目的是降低成本、提高供電可靠性。所以，我們在進(jìn)行設(shè)備個體狀態(tài)評估的同時結(jié)合設(shè)備組結(jié)構(gòu)、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行間隔綜合評估，以實現(xiàn)成本最低化、供電效益最大化的目的。具體原則是：加強戶內(nèi)母線設(shè)備的防污能力仁加絕緣熱縮；逐步提高電纜的絕緣等級(由8.7kV提高到12kV )；間隔工作堅持“以小靠大”原則，統(tǒng)一時間減少重復(fù)停電；對變電站一、二次設(shè)備進(jìn)行綜合評估，根據(jù)評估結(jié)果制定檢修策略。 4 結(jié)語 實施狀態(tài)檢修是對檢修制度的一次重大改革，也是實現(xiàn)利潤最大化的重要手段。供電企業(yè)在開展輸變電狀態(tài)檢修的各方條件日益具備時，狀態(tài)檢修必將成為變電設(shè)備檢修的主流。本文結(jié)合××電力局的運行實際，深入分析開關(guān)設(shè)備的故障規(guī)律，提出了設(shè)備狀態(tài)檢修的整體策略，并依此制定狀態(tài)檢修應(yīng)用導(dǎo)則，在實際中得到很好的應(yīng)用，指導(dǎo)了變電設(shè)備狀態(tài)檢修工作的開展。 1張金萍，劉國賢等.變電設(shè)