SF6全封闭组合电器故障原因分析及防控措施

黄腾飞 张磊

摘要:组合电器设备在现代电力系统中具有极大的应用价值,能够确保供电的完整性与安全性,给乡村及城市供电过程提供了强有力的保障。本文主要阐述了SF6全封闭组合电器容易发生的故障及有效的防控策略。

关键词:SF6全封闭组合电器;产生故障类型;有效防控策略;

SF6全封闭组合电器将SF6气体作为绝缘介质,将高压电器元件密封在金属筒当中,占地面积较小,不容易受到外界环境的干扰,整块运输过程极其方便,感应磁场较小。

一、组合电器的应用优势及特点分析

首先,SF6是组合电器内部的绝缘及灭弧介质,能够降低导电体金属地电位壳体之间的绝缘距离大小,节约占地面积及安装空间。例如,500kv的组合电器与500kv敞开式电气设备的占地面积比例为1:8,说明组合电器节约了大量的占地面积。

其次,在组合电器设备当中,所有的电器元件都被封装在同一个金属壳之内,避免带电部件和空气直接接触,很少受到外界环境的影响,具有较高的可靠性与安全性,能够获得理想的工作效果。

再次,制造厂已经完成了对于组合电器元件的调试工作,所需要的现场安装及调试的工作量较小,可以减小变电站的安装时间,给安装过程提供了强有力的效率保障。

最后,在经过调试与制造之后,产品质量处于较高水平,需要定期维修断路器的质量,无需额外检查其他元件即可,大大减少了维修工作量及运行过程耗费的资金。

随着电力行业的发展及人们对电能的需求量与日俱增,供电企业应不断改进供电技术,选择合适的组合设备达到不同地区的电源需求,实现供电平衡与使用安全。目前,多数变电站使用的供电电器设备为SF6全封闭组合电器。该组合电器主要依据SF6气体的绝缘性来实现电器的封闭性,在使用过程中将该电器设计为限制电弧、帮助熄灭电弧的装置,然后组装电缆、开关、避雷装置、电流电压互感装置等,完成整个电器的基本框架。该组合电器的组装部件较复杂,因此具有多样化的封闭性,在使用过程中造成组合电器封闭性降低的影响因素较多,工作人员应定期检修,查询漏气原因并采取措施预防,对可能漏气的部位进行整改,并制定出科学合理的解决方案。

二、组合电器产生故障的原因分析

(一)SF6气体发生泄露,断路器设备故障

组合电器本体的密封性较差,密封圈性能难以达到制造厂商的基本要求,容易发生漏气现象,需要完善入场检验程序,延长设备的使用寿命。组合电器断路器的缺陷主要发生在计数器上,容易出现失灵现象,机构故障严重,容易产生二次电气元器件损坏的结果,引发严重的拒动故障。

(二)电弧发生击穿,隔离刀闸及汇控柜存在缺陷

盆式绝缘子容易被电弧击穿,尖端放电效应及雷电效应也会造成电路短路的后果。隔离刀闸的缺陷主要出现在电动分开合闸部位上,容易出现分合闸发烫、二次电器元件遭到损坏的现象。汇控柜出现的故障主要为分合闸的指示灯亮度较差、位置指示失效等,给正常工作流程产生了较大的影响。

(三)控制回路中断,水分过多

在组合电器设备运行过程中,容易出现控制回路中断的问题,需要及时采取调整策略,确保电路的稳定运行。例如,中尧站的控制电器设备主要是为西安西开高压开关生产的商品,储能接触器损坏时难以完成储能任务,需要断开控制回路的线路,使得弹簧能够接收到储能信号。操作机构内部容易出现元器件损坏,这是发生众多故障的根本原因。在生产时,厂家需要严格挑选设备元器件的质量,加大对技术规范书的审查力度,确保生产元器件的质量。

若在安装组合电器设备时并未确保外部环境的真空状态,容易造成设备底部受潮严重,出场时的干燥条件并未达到相关标准,需要严格审查环境中的水分含量,避免充气管道之内存在大量水分。

(四)打压液压机的频率较高,安装环境较差

若液压机的切换阀门密封性较差,内部存在着较多的油污,可能会对液压机的工作效果产生较大影响。需要提高GIS的耐压力水平,提高内部元器件的加工精度,提高外部电场的均匀性,避免出现载流导体发烫的后果。在开关连锁发生故障是,需要确保三工位隔离开关、断路器、母线电压压感器及进出线带电显示装置的接触点质量较高,避免造成分合闸操作失败的后果,确保工程质量。

(五)机构箱内的二次线缆松动

机构箱内的二次电缆松动时,可能会造成各种故障。运行人员需要做好日常巡查与审视工作,重视对隔离开关的检查,实时检测SF6气体压力的变化,及时发现异常声音、异常气味及表面生锈问题,加大对二次在线检测技术的检查力度,及时发现系统内部故障,提高GIS设备的安全性。

三、预防组合电器设备故障的有效策略分析

为了降低组合电器发生故障的概率,需要加大对各个环节的监控强度,使得设备质量满足相关要求。

首先,在选型过程中,需要根据电网型号完成选型任务,提高技术执行过程的规范性。

其次,在现场施工过程中,需要加大对环境管理的强度,避免出现重大故障。根据相关条例,需要严格控制装配作业的质量,采取必要的防尘控制策略,如搭建起防尘帐篷及围栏等,使得空气的干净程度高于9级。在施工作业区,需要确保其相對湿度大于80%,避免在阴雨天气时完成施工任务。在装配施工过程中,不得在作业区内部进行粉尘及金属微粒的工作任务,仔细审查施工方案的合理性,提高空气的洁净性,科学安排停电时间,控制电力影响范围。个别施工现场缺乏临时施工篷,需要采取其他有效策略,如禁止施工汽车行驶,加盖保护膜等策略,使得空气的粉尘度达到9级以上,满足供应商的基本生产需求。

在验收过程中,需要严格执行新型技术规范,提高建造效率,落实反馈策略。需要做好对于重点设备的中间验收工作,在密封之前采取清洁及干燥策略,明确施工执行规范。

在交接时,需要根据组合电器设备的新型技术规范完成任务,改变传统试验方法,提高试验标准。可以在进行交流耐压试验的同时检测局部设备质量,提高设备的耐压水平。

最后,在运维环节,需要严格按照检修规程落实巡视任务,按照预试规程完成预防性试验任务,缩短带电局放、红外成像等检测技术手段的作用周期,及时更换元器件设备,运用进口产品提高电气元件的可靠性,避免出现继电器质量较差的问题。对于组合电器设备的绝缘问题,需要重点开展盆式绝缘子缺陷检测及评估工作,检查局部放电特点,提出针对性的检测及评估策略,加大技术监督力度,落实技术规范条约。

结束语:

综上所述,随着社会电力需求的增加,组合电力设备变电所数量大大增加,可能会出现各种故障。为了提高组合电器设备运作过程的安全性,降低设备出厂时的风险水平,需要严格按照运作标准完成工作任务,检查设备的工作性能,加大对安装现场的监管强度,提高工作人员的专业化水平,做好现场验收工作,选择科学合理的巡查养护力度,使得组合电器设备能够广泛应用于生产过程中。

参考文献:

[1]刘思远,杨逸,张英,王浩然,王振兴,王建华,耿英三,刘志远.一种由直流后备式熔断器和直流真空负荷开关构成的直流组合电器[J].高压电器,2015,51(11):22-25.

[2]李付永,孙龙勇,姚灿江,刘英英,徐刚,高炳灿,王福亚,杨光,贾英锋,师丽芳,朱承治,张任,韩峰,吕进.新型126 kV复合式组合电器的研究与开发[J].高压电器,2020,56(10):220-227.

[3]张仕民,李卫伟,杨洋,时士峰,蔡英俊,陈安明,岳小斌,李坚,周旭,卢贵有.某500 kV组合电器断路器分闸不到位故障发现及分析[J].四川电力技术,2020,43(01):67-71.

相关热词搜索: