發(fā)電廠廠用電負荷開關(guān)檢修探討

摘要：發(fā)電廠高壓開關(guān)在運行中因其缺陷導(dǎo)致的非計劃停運時有發(fā)生，這影響到發(fā)電機并網(wǎng)運行，延長了機組開機時間，不利于電網(wǎng)的穩(wěn)定運行。文章通過對高壓開關(guān)的實際檢修工作，論述了導(dǎo)致開關(guān)故障的成因以及相應(yīng)的處理方法，分析了影響開關(guān)操作困難的缺陷，并提出了行之有效的解決措施。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；廠用電負荷；高壓開關(guān)；開關(guān)機構(gòu)；開關(guān)檢修 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM623 文章編號：1009-2374（2015）27-0146-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.27.075

發(fā)電廠高壓開關(guān)在運行中因其缺陷導(dǎo)致的非計劃停運時有發(fā)生，有時甚至直接影響到發(fā)電機并網(wǎng)運行，延長機組開機時間，線路側(cè)的開關(guān)停運還影響到電力網(wǎng)的潮流分布，不利于電網(wǎng)穩(wěn)定運行。

本文結(jié)合實際檢修工作，對下列高壓開關(guān)檢修中所遇到的問題和采取新工藝、新方法做出了闡述，以供借鑒和探討。

本文以SN10-10Ⅱ型開關(guān)——3kV、6kV負荷開關(guān)

為例。

1 系統(tǒng)設(shè)備狀況

大唐太原第二熱電廠3kV和6kV系統(tǒng)均為廠用電系統(tǒng)。3kV系統(tǒng)承擔著7臺50MVA發(fā)電機以及其公用負荷的供電，共計有323臺開關(guān)；6kV系統(tǒng)承擔著2臺200MVA發(fā)電機以及其公用負荷的供電，共計164臺開關(guān)。以上所有開關(guān)均采用SN10-10Ⅱ型，所配置的機構(gòu)為CD10-Ⅱ。

2 問題概述

大唐太原第二熱電廠3kV、6kV負荷開關(guān)在實際運行中拒分拒合事故自1995年底以來時有發(fā)生。所有這些事故的發(fā)生，造成了停電，從而影響了3kV、6kV母線和廠用負荷的安全運行。

3 檢修質(zhì)量標準與實際不符是開關(guān)拒動的主要原因

3.1 存在問題

大唐太原第二熱電廠3kV、6kV負荷開關(guān)（SN10-10Ⅱ型）配置CDIO-Ⅱ型操作機構(gòu)，歷年來以廠家提供的《檢修工藝》為檢修質(zhì)量標準。該《檢修工藝》只對開關(guān)的結(jié)構(gòu)、性能、拆裝做了簡單介紹，再加上檢修過程中檢修人員只重視電氣回路，忽視了機械回路，對操作、傳動機構(gòu)只做一般檢查，存在盲目檢修，錯誤地認為開關(guān)大修只是簡單的解體和回裝，導(dǎo)致了開關(guān)頻繁發(fā)生拒動。

3.2 解決開關(guān)拒動的重要性

據(jù)統(tǒng)計，大唐太原第二熱電廠188臺3kV、6kV開關(guān)事故中，拒分、拒合事故占全部事故的80%以上，絕緣和載流事故（由過電壓引起）僅占3%～4%，而拒分占拒分、拒合事故總和的90%之多。且拒合是一條線路、單一負荷的供電問題，而拒分則會使事故擴大到上一級母線，這是比較嚴重的，所以必須有足夠的認識和對待。有時工作人員為了減少停電時間和次數(shù)，常常帶電排除故障，這是十分危險的，會產(chǎn)生很嚴重的后果。

3.3 建議

針對這種型號的開關(guān)，根據(jù)對開關(guān)的檢修、認識和排除故障的經(jīng)驗提出建議：

3.3.1 把檢修的重點放在機械回路。

第一，在理論方面。SN10-10Ⅱ型開關(guān)的額定電壓為10kV，額定電流為1000A，額定短路開斷電流為31.5kA，使用于3kV、6kV系統(tǒng)，其容量裕度比較大。

第二，在實際運行方面。從開關(guān)運行的事故統(tǒng)計可以看出，開關(guān)拒動率為80%以上，絕緣和載流事故率僅為3%～4%，且由過電壓引起，不是開關(guān)性能方面的

原因。

第三，3kV 138臺開關(guān)的機械回路從出廠到現(xiàn)在，很少解體檢修或檢修中存在嚴重的漏項，比如傳動連桿在每次大小修中從不被列入檢修項目，也就是說大大延長了機械回路的檢修周期。

結(jié)論：所有這些說明了開關(guān)的電氣回路檢修不應(yīng)作為重點，而機械回路的檢修應(yīng)列入重要的檢修項目。

3.3.2 機械回路的檢修重點是傳動連桿。SN10-10Ⅱ型開關(guān)的分合閘力是通過28條連板和軸銷、拉桿來傳遞的，這些連板和軸銷鉸鏈在一起不是直線的力傳遞，必然產(chǎn)生摩擦，使軸銷和軸孔配合間隙增大，導(dǎo)致某些零部件竄位，起不到其應(yīng)有的作用；同時間隙增大也改變了力的傳遞方向，相對減小了分合閘力，從而引起開關(guān)拒分、拒合，所以傳動連桿的檢修也是很重

要的。

3.3.3 加強磁路的檢修也是非常重要的。運行實踐表明：由于CD10-Ⅱ型電磁機構(gòu)的磁路不當引起開關(guān)拒動的比例比較大，主要原因是電磁鐵結(jié)構(gòu)和材料選擇不當。該機構(gòu)的分閘電磁鐵的鐵芯頂桿為鐵質(zhì)材料，極易被磁化，從而減小分閘力，甚至形成卡澀引起拒分；其合閘電磁鐵的隔磁銅套也為鐵質(zhì)材料，存在嚴重的磁化現(xiàn)象，引起開關(guān)拒合?；蛘呤购祥l鐵芯回落慢，卡住機構(gòu)連板，不能進行下次操作，使下一次分閘拒動。所以加強磁路的檢修、更換不合格的電磁鐵是防止開關(guān)拒動的重要措施。

4 分合閘動作電壓對開關(guān)拒動的重要性

4.1 關(guān)于高壓開關(guān)分合閘動作電壓的標準

4.1.1 國家標準?！陡邏洪_關(guān)設(shè)備通用技術(shù)條件》（GB 11022-89）9.6條中規(guī)定：并聯(lián)合閘脫扣器應(yīng)能在80%～110%（直流）額定電壓范圍內(nèi)正確動作。并聯(lián)分閘脫扣器，分閘機構(gòu)在額定電壓的65%～120%時應(yīng)能正確脫扣，當電源電壓等于或低于額定電壓的30%時，不應(yīng)脫扣。

4.1.2 電力行業(yè)標準。《交流電壓斷路器訂貨技術(shù)條件》（DL/T 402-91）11.1條中規(guī)定：脫扣器由獨立的直流或交流電源供電的分閘電磁鐵、合閘接觸器其可靠動作電壓應(yīng)為65%～120%額定值，低于30%時不應(yīng)產(chǎn)生吸合動作，但可靠分閘的電壓應(yīng)能調(diào)整在30%～65%之間。電力部編寫的各種《高壓斷路器檢修工藝導(dǎo)則》中的分合閘動作電壓也都是30%～65%的額定電壓。

4.1.3 比較兩種規(guī)定。結(jié)合我廠開關(guān)的實際運行情況和檢修經(jīng)驗，認為國家標準中分合閘動作電壓都比較高，而電力部規(guī)定的30%～65%額定電壓是比較合理的，也是適合大唐太原第二熱電廠實際情況的。

4.2 引起分合閘動作電壓高（運行過程中）的主要原因

分合閘動作電壓高會引起開關(guān)拒動，根據(jù)對拒動開關(guān)的處理和調(diào)試，總結(jié)出引起開關(guān)動作電壓高的主要原因有三種：

4.2.1 分合閘電磁鐵材料和結(jié)構(gòu)不合理以及磁路檢修不當易使鐵芯磁化，形成卡澀，使分合閘電壓離散大，或高或低，引起開關(guān)拒動。

4.2.2 3kV、6kV負荷開關(guān)CD10-Ⅱ型機構(gòu)為連桿機構(gòu)，連板和軸銷鉸鏈在一起產(chǎn)生摩擦，而且138臺開關(guān)操作不規(guī)律，有的次數(shù)多，有的次數(shù)少，一年只操作1～2次，這樣日久不操作會使連桿機構(gòu)涂敷的潤滑油凝化，加之灰塵、銹蝕等影響使其摩擦系數(shù)增大，產(chǎn)生惰性，從而使動作電壓升高。

4.2.3 當事故動作時，其操作回路包括繼電器接點的接觸電阻、操動機構(gòu)內(nèi)各端子排接觸電阻等，均會或多或少產(chǎn)生壓降，相對地提高了動作電壓。

4.3 檢修方面的建議

4.3.1 對分、合閘電磁鐵進行改進或更換。把分閘鐵芯鐵質(zhì)的鐵芯頂桿更換成銅質(zhì)頂桿，把合閘電磁鐵外面的鐵套更換成銅套，能起到隔磁和屏蔽磁的作用，以免合閘鐵芯磁化，以此來消除開關(guān)的拒動。到目前為止，我們對所有3kV和6kV的負荷開關(guān)的電磁鐵進行了更換或改進，運行近一年來從未發(fā)生過因剩磁而使分合閘電磁鐵卡澀，從而發(fā)生拒動的現(xiàn)象，從而徹底有效地消除了分、合閘動作電壓離散大，避免了開關(guān)的拒動，收到了良好的效果。

4.3.2 對連板機構(gòu)進行認真的研磨，使各部件靈活無卡澀，并確保各部件之間的配合良好。

4.3.3 機構(gòu)的潤滑油要調(diào)配適當，延長其固化期，以減少摩擦系數(shù)。

4.3.4 在開關(guān)的調(diào)試中，按電力行業(yè)標準30%～65%額定電壓要求進行分合閘動作電壓試驗，最好調(diào)整在50%～55%之間。

4.3.5 電磁機構(gòu)的分閘電磁鐵，應(yīng)轉(zhuǎn)動動鐵芯360°動作靈活，無卡滯現(xiàn)象。

總之，在每次的大小修和開關(guān)退出運行時，要認真調(diào)試開關(guān)的分合閘動作電壓，使其處于標準范圍內(nèi)，絕不允許把動作電壓高的開關(guān)推入運行狀態(tài)，給系統(tǒng)埋下隱患，影響大唐太原第二熱電廠老機廠用負荷的運行。

參考文獻

[1] 高壓開關(guān)設(shè)備通用技術(shù)條件（GB 11022-89）[S].

[2] 交流電壓斷路器訂貨技術(shù)條件（DL/T 402-91）[S].

作者簡介：劉俊生（1965-），男，山西太原人，大唐太原第二熱電廠副總工程師，檢修公司經(jīng)理，工程師。

（責任編輯：蔣建華）