發電廠廠用電負荷開關檢修探討

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

關鍵詞：發電廠；廠用電負荷；高壓開關；開關機構；開關檢修 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

發電廠高壓開關在運行中因其缺陷導致的非計劃停運時有發生，有時甚至直接影響到發電機并網運行，延長機組開機時間，線路側的開關停運還影響到電力網的潮流分布，不利于電網穩定運行。

本文結合實際檢修工作，對下列高壓開關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——3kV、6kV負荷開關

為例。

1 系統設備狀況

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

2 問題概述

大唐太原第二熱電廠3kV、6kV負荷開關在實際運行中拒分拒合事故自1995年底以來時有發生。所有這些事故的發生，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 檢修質量標準與實際不符是開關拒動的主要原因

3.1 存在問題

大唐太原第二熱電廠3kV、6kV負荷開關（SN10-10Ⅱ型）配置CDIO-Ⅱ型操作機構，歷年來以廠家提供的《檢修工藝》為檢修質量標準。該《檢修工藝》只對開關的結構、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、傳動機構只做一般檢查，存在盲目檢修，錯誤地認為開關大修只是簡單的解體和回裝，導致了開關頻繁發生拒動。

3.2 解決開關拒動的重要性

據統計，大唐太原第二熱電廠188臺3kV、6kV開關事故中，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，常常帶電排除故障，這是十分危險的，會產生很嚴重的后果。

3.3 建議

針對這種型號的開關，根據對開關的檢修、認識和排除故障的經驗提出建議：

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，其容量裕度比較大。

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

原因。

第三，3kV 138臺開關的機械回路從出廠到現在，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。

結論：所有這些說明了開關的電氣回路檢修不應作為重點，而機械回路的檢修應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，必然產生摩擦，使軸銷和軸孔配合間隙增大，導致某些零部件竄位，起不到其應有的作用；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型電磁機構的磁路不當引起開關拒動的比例比較大，主要原因是電磁鐵結構和材料選擇不當。該機構的分閘電磁鐵的鐵芯頂桿為鐵質材料，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材料，存在嚴重的磁化現象，引起開關拒合?；蛘呤购祥l鐵芯回落慢，卡住機構連板，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拒動的重要措施。

4 分合閘動作電壓對開關拒動的重要性

4.1 關于高壓開關分合閘動作電壓的標準

4.1.1 國家標準?！陡邏洪_關設備通用技術條件》（GB 11022-89）9.6條中規定：并聯合閘脫扣器應能在80%～110%（直流）額定電壓范圍內正確動作。并聯分閘脫扣器，分閘機構在額定電壓的65%～120%時應能正確脫扣，當電源電壓等于或低于額定電壓的30%時，不應脫扣。

4.1.2 電力行業標準?！督涣麟妷簲嗦菲饔嗀浖夹g條件》（DL/T 402-91）11.1條中規定：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為65%～120%額定值，低于30%時不應產生吸合動作，但可靠分閘的電壓應能調整在30%～65%之間。電力部編寫的各種《高壓斷路器檢修工藝導則》中的分合閘動作電壓也都是30%～65%的額定電壓。

4.1.3 比較兩種規定。結合我廠開關的實際運行情況和檢修經驗，認為國家標準中分合閘動作電壓都比較高，而電力部規定的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拒動，根據對拒動開關的處理和調試，總結出引起開關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構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，引起開關拒動。

4.2.2 3kV、6kV負荷開關CD10-Ⅱ型機構為連桿機構，連板和軸銷鉸鏈在一起產生摩擦，而且138臺開關操作不規律，有的次數多，有的次數少，一年只操作1～2次，這樣日久不操作會使連桿機構涂敷的潤滑油凝化，加之灰塵、銹蝕等影響使其摩擦系數增大，產生惰性，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、操動機構內各端子排接觸電阻等，均會或多或少產生壓降，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。把分閘鐵芯鐵質的鐵芯頂桿更換成銅質頂桿，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，以此來消除開關的拒動。到目前為止，我們對所有3kV和6kV的負荷開關的電磁鐵進行了更換或改進，運行近一年來從未發生過因剩磁而使分合閘電磁鐵卡澀，從而發生拒動的現象，從而徹底有效地消除了分、合閘動作電壓離散大，避免了開關的拒動，收到了良好的效果。

4.3.2 對連板機構進行認真的研磨，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 機構的潤滑油要調配適當，延長其固化期，以減少摩擦系數。

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

4.3.5 電磁機構的分閘電磁鐵，應轉動動鐵芯360°動作靈活，無卡滯現象。

總之，在每次的大小修和開關退出運行時，要認真調試開關的分合閘動作電壓，使其處于標準范圍內，絕不允許把動作電壓高的開關推入運行狀態，給系統埋下隱患，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] 高壓開關設備通用技術條件（GB 11022-89）[S].

[2] 交流電壓斷路器訂貨技術條件（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，檢修公司經理，工程師。

（責任編輯：蔣建華）