高壓隔離開關(guān)的產(chǎn)品特點
隔離開關(guān)做為變電設(shè)備主要隔離元件，是保證人身安全的重要手段，因此對此類設(shè)備的檢修質(zhì)量的保證對保證電網(wǎng)穩(wěn)定運行起著積極重要的作用。
前言
高壓隔離開關(guān)是供高壓線路在無載荷情況下進(jìn)行換接以及對被檢修的高壓母線、斷路器等電氣設(shè)備與帶電的高壓線路進(jìn)行電氣隔離用的電氣設(shè)備。高壓隔離開關(guān)在電力系統(tǒng)中的運行數(shù)量很多，其質(zhì)量優(yōu)劣、運行維護(hù)好壞將直接影響到電力系統(tǒng)的安全運行。近年來，由隔離開關(guān)故障引起的事故頻頻發(fā)生，有些甚至引起了大面積停電。這些事故，有些是因為隔離開關(guān)本身的質(zhì)量問題引起的，有些是由于缺乏合理、正確的檢修維護(hù)引起的。因此，保證隔離開關(guān)良好的運行狀態(tài)，進(jìn)行合理的檢修維護(hù)管理工作，成為隔離開關(guān)安全運行的重要保證。
隔離開關(guān)運行情況
有關(guān)資料顯示，截至2008年底，邯鄲電網(wǎng)投運的110kV及以上等級高壓隔離開關(guān)有近2100臺。目前公司運行的戶外隔離開關(guān)多為GW4型和GW5型，近兩年安裝投運的隔離開關(guān)還有部分GW16、GW17型及少量GW7型。其中20世紀(jì)八九十年代的產(chǎn)品占到了73%。
常見缺陷及故障分析
在系統(tǒng)運行中隔離開關(guān)發(fā)生的缺陷和故障比較多，涉及到多方面的質(zhì)量問題。對安全運行威脅zui大的是瓷瓶斷裂故障，其次是觸頭過熱、運動卡滯、機構(gòu)卡澀和分合閘不到位、瓷瓶閃絡(luò)等。
1瓷瓶斷裂故障
2007年，公司發(fā)生了2次瓷瓶斷裂故障，一次是在運行操作中，一次是在施工接線過程中，斷裂處均在瓷瓶和法蘭的膠合處。瓷瓶斷裂既與產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)，也與隔離開關(guān)的整體質(zhì)量及操作方法有關(guān)。瓷瓶在燒制過程中控制不當(dāng)可能造成瓷件夾生、致密性不均以及水泥膠裝不良的問題，加之質(zhì)檢手段不嚴(yán)，造成個別質(zhì)量低劣的瓷瓶被組裝成產(chǎn)品后，投放到運行中對安全構(gòu)成極大威脅。操作人員在分合隔離開關(guān)時操作方法不當(dāng)、用力過猛也容易造成瓷瓶損壞。
2導(dǎo)電回路過熱
運行中常常發(fā)生導(dǎo)電回路異常發(fā)熱現(xiàn)象，多數(shù)是由于靜觸指壓緊彈簧疲勞、特性變壞，靜觸指單邊接觸以及長期運行接觸電阻增加而造成的。運行中由于靜觸指壓緊彈簧長期受壓縮，如果工作電流較大，溫升超過允許值，就會使其彈性變差，惡性循環(huán)，zui終造成燒損，這是造成觸頭發(fā)熱的主要原因。此外，觸頭鍍銀層工藝差、易磨損露銅，接觸面臟污，觸頭插入不夠、螺栓銹蝕造成線夾接觸面壓力降低等也是造成發(fā)熱的原因。
3機構(gòu)問題
機構(gòu)問題表現(xiàn)為操作失靈，如拒動或分合閘不到位，往往發(fā)生在倒閘操作時，影響系統(tǒng)的安全運行。由于機構(gòu)箱密封不好或銹蝕進(jìn)水造成機構(gòu)銹蝕嚴(yán)重，潤滑干涸，操作阻力增大，在操作困難的同時，還會發(fā)生零部件損壞，如變速齒輪斷裂，連桿扭彎等。
4傳動困難
隔離開關(guān)的傳動系統(tǒng)銹蝕造成傳動阻力大，甚至出現(xiàn)拒分拒合，如在運行中曾出現(xiàn)底座軸承銹死、無法操作的情況，這是由于傳動部件的主軸銅套干澀、軸承臟污、黃油干涸造成的。
高壓隔離開關(guān)常見缺陷及故障的防治
造成上述隔離開關(guān)缺陷或故障的原因，既有制造工藝、選材質(zhì)量問題，也有些是由于檢修維護(hù)不當(dāng)所致。要保證隔離開關(guān)的安全運行，保證其初始質(zhì)量是關(guān)鍵所在。
1加強選型工作
要廣泛收集系統(tǒng)中運行的隔離開關(guān)運行情況，選用結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計優(yōu)良、整體質(zhì)量高的產(chǎn)品。
進(jìn)行技術(shù)改造
(1)對瓷瓶斷裂問題必須進(jìn)行綜合治理，首先要保證隔離開關(guān)的整體結(jié)構(gòu)合理，其次還要加強對瓷瓶制造企業(yè)的選擇，可以隔離開關(guān)生產(chǎn)企業(yè)使用質(zhì)量優(yōu)、信譽好的瓷瓶制造企業(yè)的產(chǎn)品。另外，可以開展無損探傷技術(shù)，定期對瓷瓶進(jìn)行檢測。運行人員要加強監(jiān)視，特別是對瓷瓶膠合面的觀察。在運行操作時要方法得當(dāng)，如出現(xiàn)操作困難時切忌強行操作。
(2)隔離開關(guān)導(dǎo)電回路發(fā)熱和瓷瓶閃絡(luò)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著設(shè)備的安全運行。可以更換靜觸指壓緊彈簧為不銹鋼彈簧，采用不銹鋼螺栓或熱鍍鋅高強度螺栓并用力矩扳手緊固;調(diào)整觸頭插入深度和清潔接觸面，或采用類似西門子公司的自清潔觸頭。同時采用紅外測溫技術(shù)定期檢測導(dǎo)電部位的發(fā)熱情況，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
(3)瓷瓶閃絡(luò)主要是瓷瓶表面和瓷裙內(nèi)積污嚴(yán)重、瓷裙爬距小造成的。特別是在重污染區(qū)內(nèi)的刀閘，化工污染和水泥積垢不僅使得瓷瓶清掃極為困難，而且空氣中大量的工業(yè)粉塵和腐蝕性氣體的存在極易引起瓷瓶閃絡(luò)放電，擴大事故范圍。針對這種情況，可以采取帶電清掃加強清掃力度、給隔離開關(guān)瓷瓶增加硅橡膠傘裙以增大爬距和利用RTV涂料的憎水性噴涂RTV。
(4)銹蝕是影響隔離開關(guān)安全可靠運行的首要問題，定期進(jìn)行防銹處理，對各傳動部位加潤滑劑，特別是使用性能優(yōu)于黃油的二硫化鉬潤滑劑。黃銅軸套更換為鋼基表面燒結(jié)青銅加改型聚四氟乙烯復(fù)合軸套，外表面及端部鍍錫以防止銹蝕。機構(gòu)箱采用質(zhì)量優(yōu)良的不銹鋼產(chǎn)品，對隔離開關(guān)底座進(jìn)行改造，在底座上鉆孔，運行中定期加鋰基潤滑脂，確保軸承不生銹。
高壓隔離開關(guān)隔離開關(guān)的定期檢修
隔離開關(guān)傳統(tǒng)的檢修方式是定期檢修。定期檢修是根據(jù)以往設(shè)備的運行維護(hù)經(jīng)驗，預(yù)先確定一個設(shè)備的檢修周期，如隔離開關(guān)的大修周期為6年，在規(guī)定的檢修周期時間到達(dá)后按計劃對設(shè)備進(jìn)行檢修。這種“到期檢修”的方式的缺點顯而易見：首先，隔離開關(guān)的潛伏性故障有可能在某次檢修之后形成，在下一次檢修時間到來之前發(fā)展成嚴(yán)重故障;其次，對一個運行狀態(tài)良好的隔離開關(guān)定期停運檢修，不僅浪費人力、物力、財力，而且可能會產(chǎn)生新的安全隱患，造成設(shè)備“越修越壞”，這種現(xiàn)象在生產(chǎn)實踐中也時有發(fā)生。
多年來，對隔離開關(guān)按照計劃定期檢修已成為進(jìn)行隔離開關(guān)運行維護(hù)的主要方式。但隨著設(shè)備不斷增加，檢修維護(hù)工作量不斷增大，設(shè)備停運時間受到嚴(yán)格控制，而檢修人員不斷減少，客觀造成了隔離開關(guān)失修、超周期運行。同時，定期檢修不可避免地造成運行狀況良好的隔離開關(guān)超量檢修。中外大量的設(shè)備統(tǒng)計資料表明，任何設(shè)備在壽命期內(nèi)的故障率曲線是一條浴盆狀的曲線，在設(shè)備的整個壽命期內(nèi)實行統(tǒng)一的周期性大修是不科學(xué)的，是不符合設(shè)備的客觀實際情況的。因此，改變隔離開關(guān)的定期檢修管理手段，采用更為*的狀態(tài)檢修已是勢在必行。
高壓隔離開關(guān)隔離開關(guān)的狀態(tài)檢修
1到期隔離開關(guān)的健康狀態(tài)
邯鄲供電公司近兩年來對隔離開關(guān)的檢修實踐發(fā)現(xiàn)，達(dá)到規(guī)定的檢修周期后進(jìn)行大修時，除部分負(fù)荷較大的隔離開關(guān)導(dǎo)電部分存在著動靜觸頭燒損、鍍銀層磨損露銅、彈簧銹蝕、疲勞、導(dǎo)電帶斷片、接觸面氧化等缺陷外，其余隔離開關(guān)健康狀況良好，其連桿、傳動系統(tǒng)也較少出現(xiàn)卡澀現(xiàn)象。隔離開關(guān)底座軸承只要在上次大修時嚴(yán)格按照工藝要求進(jìn)行檢修，雖經(jīng)過6年的運行，軸承仍然轉(zhuǎn)動靈活，其他傳動部分也很少出現(xiàn)銹死卡澀現(xiàn)象。因此，在嚴(yán)格按照工藝標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢修、對零部件進(jìn)行技術(shù)改造、加強運行觀察的基礎(chǔ)上，對隔離開關(guān)實現(xiàn)狀態(tài)檢修是可行的。
狀態(tài)檢修是從定期(預(yù)防性)檢修發(fā)展而來的更高層次的檢修體制，是一種以設(shè)備狀態(tài)為基礎(chǔ)，以預(yù)測設(shè)備狀態(tài)發(fā)展趨勢為依據(jù)的檢修方式。它是根據(jù)對設(shè)備的日常檢查、定期重點檢查、在線狀態(tài)監(jiān)測和故障診斷所提供的信息，經(jīng)過分析處理，判斷設(shè)備的健康和性能劣化狀況及其發(fā)展趨勢，并在設(shè)備故障發(fā)生前及性能降低到不允許極限前有計劃地安排檢修，其主要優(yōu)點是：在保證設(shè)備安全和可靠性的前提下，提高設(shè)備的可用率，降低檢修費用。與定期檢修相比，狀態(tài)檢修具有強烈的主動性。
高壓隔離開關(guān)開展隔離開關(guān)狀態(tài)檢修工作的建議
(1)做好基礎(chǔ)管理工作
對隔離開關(guān)實行狀態(tài)檢修是建立在設(shè)備的基礎(chǔ)管理工作之上的。要結(jié)合本系統(tǒng)內(nèi)隔離開關(guān)的具體使用情況、制造廠說明書和現(xiàn)場經(jīng)驗編制各種廠家、各種型號的隔離開關(guān)檢修工藝導(dǎo)則、質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，建立保證隔離開關(guān)檢修維護(hù)質(zhì)量的驗收制度、缺陷管理制度、備品備件管理制度等。要加強開關(guān)隔離開關(guān)的技術(shù)檔案管理，主要內(nèi)容有：原始資料，包括設(shè)計資料、施工圖紙，制造廠提供的產(chǎn)品說明書、出廠試驗報告、安裝圖、合格證件等，安裝記錄、試驗記錄、交接驗收文件和備品備件清單等資料;運行資料，包括運行日志、操作記錄、缺陷記錄、異常障礙和事故記錄等;檢修試驗和設(shè)備異常資料，包括隔離開關(guān)的大小修記錄和檢修報告、試驗報告、技術(shù)改造記錄等。
(2)把住隔離開關(guān)的初始狀態(tài)關(guān)
隔離開關(guān)的初始狀態(tài)如何，對其今后的安全運行有著決定性的影響。在加強設(shè)備選型工作的基礎(chǔ)上，還要加強隔離開關(guān)的初始安裝調(diào)試工作，同時，對某些由于設(shè)計、制造工藝及材質(zhì)等方面的原因而在運行中暴露出的僅靠一般性檢修不能*解決的先天性缺陷，應(yīng)下決心通過技術(shù)改造來消除。
(3)加強運行監(jiān)視
開展對隔離開關(guān)的運行狀態(tài)評估和是必要的。通過對隔離開關(guān)的動、熱穩(wěn)定電流校驗、運行時的負(fù)荷、運行地點的污穢等級等關(guān)鍵運行狀態(tài)量的評估，可以了解隔離開關(guān)的運行環(huán)境。通過運行人員對隔離開關(guān)的運行操作，可以發(fā)現(xiàn)設(shè)備的操作靈活性，對操作時感覺阻力大的、分合困難的要重點記錄;對隔離開關(guān)在運行和檢修時發(fā)現(xiàn)的缺陷要詳細(xì)記錄，作為對設(shè)備是否需要檢修和確定檢修重點的依據(jù)。
(4)積極開發(fā)和應(yīng)用狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷技術(shù)
設(shè)備監(jiān)測是狀態(tài)檢修的核心。可以說，沒有成熟的狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷就沒有真正的狀態(tài)檢修。狀態(tài)監(jiān)測的覆蓋面及其水平在一定程度上反映了狀態(tài)檢修的深度。對于隔離開關(guān)，采用紅外測溫技術(shù)定期對設(shè)備的導(dǎo)電部分進(jìn)行溫度測量，是確定是否檢修的重要依據(jù)。針對瓷瓶的隱性故障，應(yīng)開發(fā)研究方便可行的帶電無損探傷技術(shù)。同時，由于在實踐中隔離開關(guān)的清掃維護(hù)工作量占了很大比例，因此，開展帶電清掃工作也是延長檢修周期的有效手段。
(5)重視做好人的工作
人為差錯在系統(tǒng)故障中有很大比例。有關(guān)文獻(xiàn)介紹，總故障的10～15%是直接由人引起的。狀態(tài)檢修zui終由人來完成，因而對人的狀態(tài)也要進(jìn)行標(biāo)定和監(jiān)測，也就是在對隔離開關(guān)進(jìn)行管理的各個環(huán)節(jié)都要重視參與人的工作。要以完善的評估制度、驗收制度、責(zé)任承擔(dān)制度、獎懲制度激發(fā)人的積極性和責(zé)任心。
高壓隔離開關(guān)小結(jié)
加強對隔離開關(guān)的檢修管理，不僅要從設(shè)備的正確選型入手，選擇設(shè)計合理、質(zhì)量優(yōu)良的產(chǎn)品，并結(jié)合實際運行經(jīng)驗，對隔離開關(guān)進(jìn)行切合實際的技術(shù)改造，保證設(shè)備有一個良好的初始運行狀態(tài)，還要在運行維護(hù)工作中采用科學(xué)手段加強對設(shè)備的運行監(jiān)視。在經(jīng)濟不斷發(fā)展、設(shè)備停運時間不斷減少而隔離開關(guān)的維護(hù)工作量大的情況下，變傳統(tǒng)的定期檢修為科學(xué)的狀態(tài)檢修，不僅可以節(jié)省大量的人力、物力，還可以提高設(shè)備的可用系數(shù)和系統(tǒng)的安全可靠性，從而達(dá)到的安全效益和經(jīng)濟效益。
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