變電開關設備故障規(guī)律分析及狀態(tài)檢修對策

1、變電開關設備故障規(guī)律分析及狀態(tài)檢修對策        摘 要：變電設備的檢修，是保證設備可靠運行、減少設備事故的有效手段。以開關設備為例，深入分析變電設備的故障，提出了設備狀態(tài)檢修的整體策略，并依此制定狀態(tài)檢修應用導則，在實際中得到很好的應用，指導了狀態(tài)檢修工作的開展。 關鍵詞：變電設備；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)往往遠低于斷路器自身的壽命指標，每次開斷的短路電流不可能相同，要進行正確統(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類指標來決定檢修周期，檢修周期必然會相當長。因此，只能按照第2類指標來進行決策，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設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 變電開關設備的缺陷分析 ××電力局的開關裝備水平其近十年的高壓開關缺陷進行統(tǒng)計。 得出以下結論： （1）油

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

4、110kV SF6開關設備，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功小故障少，設備相對穩(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，且開關自身能檢測，可以控制。 （3)真空開關設備的總體運行狀況良好，開關本體故障較少，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沿用的做法，使ZN-10系列真空開關與CD10電磁機構之間出現(xiàn)配合未達到最佳狀態(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)動作的開關其傳動機械易

5、出現(xiàn)變形、脫銷，輔助開關出現(xiàn)變換不到位等故障。這也是使得統(tǒng)計表中電磁機構故障率和二次回路故障率高的主要原因之一。機構性能不穩(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(CY)的滲油、打壓、暴壓故障率較高。總體上看應該說SF6開關、真空開關的本體性能穩(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，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)彈簧操動機構則相對穩(wěn)定。斷路器的關合與開斷故障、絕緣故障、載流故障遠少于二次、機構故障。

6、 1         3 變電開關設備狀態(tài)檢修對策 根據(jù)上面的綜合分析，提出采取的開關設備開展狀態(tài)檢修的總體策略是： （1)SF6斷路器由于其技術較先進、性能穩(wěn)定、開斷能力強、防污閃能力高。為此，其應完全依據(jù)：開關觸頭的電壽命，既開關開斷故障電流次數(shù)達到產(chǎn)品技術要求時進行大修；開關機械動作次數(shù)達到產(chǎn)品的機械壽命時進行機構的大修；當開關存在影響正常運行的缺陷時進行針對性消缺檢修；當開關防污能力不滿足所在地的要求時進行清掃性檢修或外施防污措施；每三年進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的機構故障大多數(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，其應完全依據(jù)：嚴格控制機械動作次數(shù)，動作達限時必須及時進行檢修、測試、調(diào)整；加強對發(fā)生過連續(xù)動作開關的管理仁如出現(xiàn)后加速動作的開關，及時進行機械狀況的檢查；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進行一次機構的檢查調(diào)試，每年雷雨前有選擇性的進行轉(zhuǎn)動模擬試驗；每三年進行一次絕緣電阻、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，應采用周期性小修和維護方式；控制開關本體的開斷次數(shù)，及時進行解體檢查；控

8、制大修周期確保開關油密封性能和電氣性能；運行中每二年進行一次絕緣電阻、回路電阻、泄漏電流測試，每年進行一次絕緣油耐壓試驗。 （4)對于配國產(chǎn)液壓機構，由于液壓機構性能不穩(wěn)定滲漏油嚴重維護工作量大，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)加強巡檢及開關傳動模擬試驗，強化檢修人員的設備狀態(tài)巡檢和消缺工作。首先工作重點做了調(diào)整，特別強調(diào)開關的實際動作模擬、控制回路的檢查、轉(zhuǎn)動部件的檢查、設備附件的維護。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備的真實狀態(tài)，做到心中有底，另一方面通過檢查、維護，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)由于開展狀態(tài)檢修的根本目的是降低成本、提高供電可靠性。所以，我們在進行設備個體狀態(tài)評估的同時結合設備組結構、電網(wǎng)結構進行間隔綜合評估，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)一時間減少重復停電；對變電站一、二次設備進行綜合評估，根據(jù)評估結果制定檢修策略。 4 結語 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備檢修的主流。本文結合××電力局的運行實際，深入分析開關設備的故障規(guī)律，提出了設備狀態(tài)檢修的整體策略，并依此制定狀態(tài)檢修應用導則，在實際中得到很好的應用，指導了變電設備狀態(tài)檢修工作的開展。 1張金萍，劉國賢等.變電設