变电设备缺陷分析

时间:2022-09-23 09:09:25

变电设备缺陷分析

摘要:本文对变电设备缺陷进行了梳理、统计和归纳,分析了发生变电设备缺陷的源头和原因,总结了发现变电设备缺陷的方法,提出了避免变电设备缺陷的措施。

关键词:变电设备 缺陷 分析

变电设备发生缺陷,尤其是危急(一类)和严重(二类)缺陷,会危及人身的安全和设备、电网的可靠稳定运行。那么变电设备发生缺陷的源头在那里,原因是什么,又是通过什么方法和措施去及时、主动发现和避免变电设备缺陷的。下面,我们经过对某市公司本部2009年和2010年变电设备缺陷的梳理、统计、归纳和总结,结合典型缺陷案例进行深入的分析。

1、发生变电设备缺陷的原因

1.1 变电设备缺陷情况统计

1.2 变电设备缺陷发生的原因

变电设备从设计、制造、安装到运行以及运行后的维护、检修、验收等,环节多、过程繁、涉及面广。任何一个环节、过程稍有不慎,都会给设备带来缺陷或隐患。

由于设备一般(三类)缺陷,不会危及设备、电网和人身的安全,因此我们着重对设备危急和严重缺陷进行了归纳。变电设备发生缺陷的原因主要有6种情况:设计考虑不周到、基建安装遗留的问题、设备零部件质量差、设备验收不规范、检修工艺不到位、倒闸操作技能不高等。

下表1、表2分别列出了2009年和2010年某市公司本部变电设备发生缺陷的主要原因:

另外,变电设备种类较多,分有一次、二次设备。我们再从这个角度来统计、分析一下缺陷设备的种类。

下表3、表4按设备种类类别统计了2009年和2010年公司本部一、二次设备发生的缺陷。图1、图2分别是2009年、2010年设备发生危急、严重、一般缺陷的直方图。

上述表3、表4和图1、图2中反映了各类设备缺陷的分布情况:

(1)继电保护发生的缺陷多而且危害性大,主要是线路保护的电源板损坏多,两年来高达19次,其次是线路保护的CPU损坏多达8次。其原因是保护的电源频繁投退易造成电源板损坏、环境散热条件不好、产品质量差等。

(2)开关发生危急和严重缺陷占有较大的比重。缺陷大多数发生在220kV及以上开关机构内,两年来有4次缺陷是开关机构泄压,有28次缺陷是开关机构压力接点继电器存在质量问题。

(3)变压器虽然发生的缺陷很多,但基本上都是冷却风扇故障、连接处渗油等。

(4)压变和电容器高压熔丝时常发生熔断,两年内发生27次,说明电网常发生过电压现象。

(5)刀闸发生的缺陷,主要有刀闸转动机构不灵活、刀闸分合不到位等。

(6)二次回路缺陷,主要有因二次电缆锈蚀、绝缘下降造成直流接地,接触器接点接触不好回路不通,切换开关接点接触不良等,这些缺陷虽易处理,但常会造成相应设备停电。

(7)直流系统缺陷多数发生在模块损坏上。

(8)监控系统缺陷主要体现在部分数据、信息不能上传。

1.3 变电设备缺陷案例分析

(1)2009年03月27日,某110kV变电所当时的运行方式为:110kVⅠ段母线检修,110kVⅡ段母线运行,分段7101、7102刀闸分闸、110kV旁路720开关带733线路运行,775开关热备用(备自投)如图3。

运行人员在操作110kV备自投时,发现110kV备自投装置不充电,说明110kV备自投不能正确动作,一旦733线路故障,755开关不能自投,将造成该所全所失电。经我们查看图纸并核对现场运行方式时,发现110kV旁路720开关带733线路运行时,备自投方式在设计时未考虑,造成110kV备自投装置自投条件不具备。

(2)2009年7月19日,某变电所,运行人员在合46681刀闸(SPV型)时,发现46681刀闸A相动静触头相差10cm,无法合到位。经现场检查分析,原因是基建安装时,需要在46671刀闸与46681刀闸之间上方的220kVⅠ段母线搭接临时连接线,来保证220kVⅠ段母线正常运行,由于临时连接线自身的重量, 220kVⅠ段母线安装时又没有固定好,造成管母在搭接处间距变小,造成220kVⅠ段母线发生移位,46681刀闸也就无法合到位。

(3)20010年07月19日运行人员在监控中心执行调度指令遥控合710开关时,合不上,他们20分钟后赶到现场才完成了调度指令。事后我们对710开关遥控回路进行检查,发现遥控分合闸节点没有接入遥控回路。经分析认为,有关人员在设备验收时,没有按照验收大纲、验收卡全面、细致的对设备进行验收,致使遗漏验收了710开关的遥控功能。另外某220kV变电所2号主变发绕组温度高信号,且潜油泵不启动。经现场检查发现#2主变在处理冷却器渗油缺陷后,潜油泵电源空气开关未合上,消缺后未认真验收,险酿成设备事故。

(4)20010年06月08日,运行人员在某220kV变电所巡视7012刀闸B相刀口轻微变色,经远红外测温为167.5度。停电检查确认,该刀闸有一触指弹簧未安装到位,造成刀闸动静触头接触不好局部发热长时间后,发展成刀闸严重发热。这是由于检修安装工艺问题,造成了设备严重过热隐患。2010年01月13日,某35kV变电所#1主变大修投运后10小时,35kV侧套管A相严重漏油。停电检查发现#1主变大修过程中35kV侧套管安装时套管皮垫未放好。

(5)由于运行人员操作技能不高,操作方法不当,造成设备损坏事情时有发生。2010年03月13日,某变电所运行人员在操作46703刀闸时,主刀月牙闭锁板挤到地月刀牙闭锁板上,造成接地刀拐臂盒断裂。经现场检查分析,认为由于运行人员操作地刀未分到位,使地刀与主刀处与闭锁位置。另外某变电所10kV开关多次出现烧坏合闸线圈现象,经检查分析发现操作人员在合开关时,操作把手KK置在合闸位置时间太长,再加上开关辅助常闭节点打开较慢,造成合闸线圈带电时间长而烧坏。

(6)某变电所2009年,新上一组10kV电容器投入运行,在2009年11月16日进行所变切换试验时, 10kV2#电容器106开关低电压动作跳闸,电容器停电检查未发现问题,后来多次发生类似现象,引起我们高度重视,到变电所全面检查一次和二次设备后,认为106开关低电压保护在选择电压继电器上使用交流电压继电器不合理,所用电一旦失电,交流电压继电器失电返回接点断开,造成低电压保护误判断母线失压而动作跳闸。

(7)某500kV变电所在2009年一年时间内一台500kV开关多次发“N2泄漏及总闭锁”信号,多次停电现场检查设备并没有问题。为了分析清楚开关异常现象的原因,我们在现场搜集了在哪几种情况下会发生类似现象,并进行分析,最终确认这台开关B相液压机构打压交流时间继电器抗500kV电场干扰能力差,在特定条件下,交流时间继电器会启动打压1~2秒钟,造成压力高发“N2泄漏及总闭锁”告警信号。更换交流时间继电器后,一年多来,此现象再未发生。

(8)某变电所2009年11月02日4664开关频繁打压,每隔半小时打压一次,停电检查发现航空油不清洁有颗粒,阀体关闭不严,造成机构泄压。某变电所2010年05月12日2602开关液压机构频繁打压,每隔6分钟打压一次,同时造成开关A相分不开,停电检查发现开关A相压力阀阀芯损坏,造成A相压力不能保持。

(9)近年来线路微机保护常有11保护屏面板CPU1,CPU2,CPU3,CPU4运行灯全部不亮、保护装置运行监视灯不亮(保护装置显示屏为黑屏无任何显示)、《装置告警或直流消失》信号频发、高频收发信机电源消失、保护装置告警及运行指示灯不停闪烁、保护电源异常灯亮、”等异常,造成线路无保护运行,危害性严重,上述现象,有的能发出告警,有的无告警信息,靠运行人员巡视发现。

2、发现变电设备缺陷的方法

变电设备缺陷的暴露是多方面的,我们对公司本部2009年、2010年设备缺陷发现的方法渠道进行了归纳总结,主要有:运行巡视时发现、设备装置告警信号发出、设备修试过程中发现、倒闸操作过程中发现、远红外仪器测温发现。

3、避免变电设备缺陷的措施

根据本文对变电设备缺陷的统计与分析,我们认为,要保证变电设备健康可靠运行,必须采取以下措施:

3.1 抓住设备管理不放松,从源头上防止设备带缺陷投入运行

从表1和表2中,可以看出,发生设备缺陷的主要源头是设备及其零部件的质量较差,其次是检修装配工艺不高、基建安装遗留问题、操作技能不规范、设计不符合现场实际等。尽管上述带缺陷设备投入运行后,能通过运行监控、巡视和操作中发现一些缺陷设备,但毕竟给运行带来隐患,给电网带来威胁。因此,我们认为:

(1)设备的监造和质检十分重要和必要,尤其是零部件及其材质、转动部位、受力部件等要加强监管、督查。

(2)加大设备投运前验收的深度、广度和力度,过程验收和跟踪验收相结合,应对照验收大纲和验收卡全面、仔细、负责任的验收设备。

(3)严格、严密审查初设图纸的正确性、合理性,对初设内容与现场实际相比较,保证设计按规程要求满足现场实际需求。

(4)规范检修和运行人员的作业行为,督促其严格按照作业指导书和标准化作业要求进行精心检修、精心操作。

(5)定期对设备进行修试工作,设备修试工作是全面诊断设备是否健康运行的有效手段,又是避免设备带缺陷运行的重要措施,特别是注油、注气设备和刀闸的触指、机械转动部位等应定期修试维护。

3.2 抓住运行管理不放松,从过程中主动、及时发现设备缺陷

对设备的监控、巡视和操作是变电运行人员的主要工作。在表5、表6和图4、图5中,我们列出了发现设备缺陷的几种方法。表明变电运行人员是发现设备缺陷的主体。他们的业务技术素质、工作责任心和运行管理水平,决定了能否善于发现设备的缺陷。因此,既要肯定和相信运行人员的工作,又要加强对运行人员业绩的考核。

(1)运行人员监控时,除定时调看各变电所的各级母线电压、负荷和开关状态外,还应重点查阅主变的温度、直流母线电压、异常告警信号。若变电所遇有操作时,应将监控画面切到该变电所,检查其开关、刀闸的位置是否与操作项目一致,以及有无异常信号发出。对发出的告警信号,要逐一筛选,并分析其真实性和对运行危害、影响的程度。

(2)运行人员巡视设备时,不仅要检查主设备、眼面前的设备,还要查看辅助设备和平时不注意的设备。如开关及其机构的压力,避雷器的泄漏电流、端子箱里的各种熔丝,10kV、35kV出线桩头、穿墙套管等。对变电所保护发生的各种告警信号,应与监控中心核对是否一致,有无遗漏或不正确信息。有关技术人员、专职也要定期进行设备巡视,做到从技术侧面对设备进行巡视,确保设备缺陷在发生早期发现。

(3)运行人员在执行操作任务时,除认真执行倒闸操作制度外,还要对操作后的每一步进行检查,检查操作后的设备是否完整、到位,检查功率表、电流表、电压表、电度表的指示是否正确,并保持与监控人员的联系,有无异常或告警信号发出。

(4)设备发生热故障时,其变化和发展很快。因此,对设备进行远红外测温时要主动、及时,不能笼统地、机械地按规定每半年或每季度普测一次。要根据设备的运行工况、负荷的大小,气温的变化等情况是否需要进行测温。如新设备或检修后的设备投运后一个月内,容易出现热故障;负荷变化或重载负荷或气温升高时,设备容易出现热故障;设备有异常声音时易伴随着热故障;散热不好或通风不良的设备易出现热故障;刀闸的刀口、导线连接处、引线线夹、穿墙套管等易出现热故障。

(5)进一步落实设备安全运行第一责任人的制度和责任,不断提高他们的工作责任心和工作能力。设备安全第一责任人要全方位、全过程、全身心地投入到设备管理中去。对设备管理应做到“三个心中有数”、“两个跟踪到底”。即对设备的技术规范和反措,要做到心中有数;对设备的修试周期、项目、质量和验收规范,要做到心中有数;对设备的健康状况和缺陷,要做到心中有数。设备从设计、制造、安装、验收到运行,要跟踪到底;设备缺陷从发现、分析、分类、汇报、消缺、验收到运行,要跟踪到底。

4、结语

变电设备发生缺陷,虽然难以避免。但是,只要设计、制造、安装、检修、运行各方工作到位,通力合作,采取科学的方法、有效的管理、得力的措施,就能达到没有发现不了的缺陷、没有避免不了的隐患这个设备健康可靠运行的目标。

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