带电处理变电站内隔离开关发热及引流把发热

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带电处理变电站内隔离开关发热及引流把发热

张超,张涛,芶正涛,,刘芮,邹仕锦,罗国贵,苏学文,李文镛,毛祥龙

云南电网有限责任公司普洱供电局,云南 普洱 665000

一、变电站内常见发热及缺陷等级

高压隔离开关是电力系统中用量最多的一种输变电设备,通常是断路器的2~4倍,它的运行情况却对电网的安全性有着重要的影响。同时高压隔离开关是受环境和气候条件影响最大的一种电器设备,它的运行条件比较恶劣,长年累月经受各种环境和气候条件的作用,导致隔离开关刀闸触头、支撑柱头连接处设备线夹发热频发,引起刀闸发热主要有以下几点:

1、隔离开关欠合闸或过合闸,隔离开关三相不同期、机构、传动连杆卡涩、导线引力过大等导致,隔离开关欠合闸和过合闸都会导致接触面接触不足,接触压力不足,造成导电回路电阻增大而发热,甚至烧毁触头。

2、触指弹簧压力减小,触头间通过弹簧压力使触指与触头接触良好可靠且受力均匀,触指与触头接触的好坏直接由弹簧的性能决定,在隔离开关合闸位置时,触指与触头之间的接触压力与较小的接触电阻都是靠弹簧的压缩作用来实现的,当出现弹簧加压减小时,将导致触指与触头之间的接触压力减小,接触面的载流能力下降,接触部位的出现较大发热,增大了接触电阻。

3 、合闸触头插入深度不当,隔离开关合闸后,触头需插入触指一定的深度,触指才能将触头压紧。当触头、触指接触部位不正确,插入深度不足或过死,不能保证触指都与触头接触压力可靠接触,从而造成运行发热。

    4、凡士林涂抹不当,在导电接触部位涂抹适当的凡士林,有利于导电也是对触指的保护,凡士林涂抹过多,使隔离开关接触部位间产生间隙,灰尘和水分进入间隙中,增加接触电阻,引起接头发热。

5、导电臂连接螺栓紧固不到位,紧固力度不够,接触面压力减少,接触电阻增大,接头温度升高,进而造成接触电阻变得更大,温度变得更高,流过较大电流的导体所受电动力较大,更易造成接头紧固螺栓的松动,导致接触不良而发热。

    6、检修不当,检修时检修人员使用砂纸对触指和触头的镀银进行打磨,造成镀银层破坏,导致隔离开关接触面氧化和接触面导电性降低。

耐张线夹是输电线路中一种十分重要的电力 金具,在承受导线张力的同时还要有良好的电气性能。一般使用的液压式耐张线夹,其引流板与跳线引流板的连接采用单板-单板结构。在运行中,由于施工压接管压接不紧密、连接螺栓松动、腐蚀、接触不良、漏涂导电脂、设备老化、等因素,致使耐张线夹引流板与跳线引流板间接触电阻增大,出现引流板位置发热超标现象。

根据《带电设备红外诊断应用规范》将隔离开关及引流把过热异常分别三类:

一般缺陷(温升≥15K及相对温差δ≥35% )

重大缺陷(热点温度>90℃或相对温差δ≥80% )

紧急缺陷(热点温度>130℃或相对温差δ≥95% )

缺陷处理时限:

发热温度

缺陷等级

缺陷处理时限

温升≥15K及δ≥35%

一般缺陷

半年内处理

温度>90℃或δ≥80%

重大缺陷

7天内处理

温度>130℃或δ≥95%

紧急缺陷

24小时内处理

一旦隔离开关、引流把发热发生过热故障,一般则需限制负荷或须紧急停电进行处理,如果没有及时发现处理甚至可能导致隔离开关、引流把过热熔断,造成设备及电网事故,严重影响电力系统的安全运行及供电可靠性。所以采用带电作业处理变电站内隔离开关发热及引流把发热是最快捷和安全的,能在规定变电站缺陷处理时限内快速消缺,保证变电站供电可靠性。

二、变电站内隔离开关、引流把发热带电处理方法

常见变电站内隔离开关发热

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刀闸触头发热

支撑柱头连接处发热

引线连接处发热

常见变电站内引流把发热

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母线引下线引流把发热

主变出线引流把发热

站内避雷器引流把发热

绝缘手套法带电处理变电站内隔离开关、引流把发热(中间电位作业法)(适用于10kV、35kV电压等级)

绝缘手套法带电处理变电站内隔离开关、引流把发热采用中间电位作业法通过绝缘承载工具(绝缘斗臂车、绝缘梯、绝缘脚手架)到达作业位置使用绝缘挡板、绝缘毯、绝缘套管进行绝缘遮蔽,保证作业人员与带电体、接地体足够的安全距离,带电作业电工穿戴个人防护用具(根据电压等级不同选用不同的防护用具)通过电动扳手(快速扳手)、分流线并联方式解决变电站内隔离开关、引流把发热缺陷;

典型案例:

绝缘人字梯处理隔离开关柱头发热缺陷(禁锢螺栓)

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绝缘人字梯处理隔离开关刀闸触头发热(并联引流线)

 

绝缘绝缘斗臂车处理隔离开关柱头发热缺陷(禁锢螺栓)

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绝缘脚手架处理耐张线夹引流把发热(并联引流线)

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绝缘手套法带电处理变电站内隔离开关、引流把发热所需带电作业人员较少,一般4人就可以开展,能在规定缺陷处理时限内快速有效地解决隔离开关、引流把发热缺陷,但是绝缘遮蔽材料目前只有10kV、35kV电压等级,所以绝缘手套法只适用于10kV、35kV电压等级,还有就是变电站内因为设备较多交叉跨越复杂,绝缘斗臂车、绝缘脚手架受地形影响不能大范围开展;10kV、35kV电压等级组合间隙较小,采用绝缘手套法要进行绝缘遮蔽的较多,同时如果离相邻带电设备较近时还须进行遮蔽,作业时操作较为复杂,对作业人员由较高的技能要求。

绝缘操作杆法带电变电站内隔离开关、引流把发热。(地电位作业法)

绝缘操作杆法带电处理变电站内隔离开关、引流把发热是通过相对应电压等级绝缘操作杆、配套绝缘操作杆组合工器具、自锁式射枪S型线夹、分流线(想同型号的导线)对隔离开关、引流把发热处的螺栓进行紧固或者并联分流处理,对应不同电压等级时地电位作业人员手持操作杆必须在有效绝缘长度,并在绝缘操作杆上做好距离标记,操作人员严禁手超出标记。10kV、35kV电压等级使用绝缘绝缘操作杆时需要带绝缘手套,220kV以上电压等级必须穿全套合格的屏蔽服。

典型案例:

绝缘操作杆法带电处理变电站内母线引流把发热(分流线)

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绝缘操作杆法带电处理变电站内母线引流把发热(紧固螺栓)

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35kV芒信变电站35kV芒勐线362断路器母线侧3621隔离开关母线侧C相。

处理前图片

处理后图片

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绝缘操作杆法带电处理变电站内隔离开关、引流把发热作业人员与带电能保持足够的安全距离,也无需进行绝缘遮蔽,减少了停电时间,并因其使用特殊材料制作的工具,轻便灵活、安全可靠、使用方便,作业人员又较少,检修的效率也较高,能快速高效的对发热缺陷进行处理。但是由于使用绝缘操作杆紧固螺栓如果螺栓滑丝、生锈严重即使使用加力装置处理后可能导致螺杆断裂或者螺栓不能紧固的现象;绝缘操作杆法变电站内隔离开关(安装分流线)时,隔离开关被短接不能进行分合闸操作,只能起到临时过渡的作用不能彻底的消除隔离开关发热缺陷,要进行操作前必须采用绝缘操作杆法带电拆除分流线。

等电位作业法处理变电站内母线引流把发热

等电位作业法处理变电站内母线引流把发热是组合间隙足够的情况等电位电工沿着绝缘软梯、平梯、绝缘梯(电压等级相符)进入强电场与带电体保持一样的电位,等电位电工通过手工器具对发热点进行螺栓紧固或安装分流线。但是变电站内上下层都有设备,很多地方存在组合间隙不满足作业条件,

典型案例:

采用等电位作业法(绝缘人字梯)带电处理引流把发热

采用等电位作业法(绝缘平梯)带电处理引流把发热

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采用等电位作业法(绝缘斗臂车+绝缘平梯)带电处理引流把发热。

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带电处理变电站内隔离开关发热及引流把发热,能快速安全的将缺陷在规定时限内处理完毕,减少对用户的停电,提高供电的可靠性,对保证电网安全运行有积极,并因其使用特殊材料制作的工具,轻便灵活、安全可靠、使用方便,作业人员又较少,检修的效率也较高。但是目前带电处理变电站内发热缺陷处理受到设备间隙、带电作业工器具、组合间隙的影响,开展作业项目较为单一,作业项目没有统一的作业标准和流程,未形成有效的作业指导书和施工该方案。未来在变电站内带电作业缺研究方向:1.10kV、35k可以根据现场勘查情况结果采用综合不停电作业法或者旁路负荷专供车对缺陷部位扩空进行消缺工作;2.根据不同电压等级的设备研制相对应的便携式分流线对缺陷进行临时并联或进行消缺处理;3.根据变电站内隔离开关发热研制适合带电作业安装的便携式隔离开关,既能满足缺陷处理也可以满足正常操作;4.根据变电站内复杂环境研究站内可移动定点垂直上升绝缘承载工具,能承载作业人员直接到达作业位置,并通过绝缘遮拦限定作业人员位置,避免作业人员动作过大引起相间短路。在日常工作过程中不断地通过小革新、小改造、QC活动等方式,解决工作过程中遇到的问题和困难,促进工作有序开展。

参考文献:

《如何发现及处理隔离开关过热异常》河源供电局变电部:黄雨效 程洪涛;

《带电处理多分裂线路引流板发热缺陷新方法》 江苏省电力公司检修分公司:王志明,吴 伟,潘灵敏 ;