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1、 QQ:48652541 资料仓库 QQ:48652541 WANGQIANG1目录SF6 气体密度继电器检测工作刻不容缓 .1发电机滑环冒火的预防和对策.6发电机组易发生故障浅析.11浙江某电厂 6KV 开关柜故障原因分析与对策 .15SF6 气体密度继电器检测工作刻不容缓前言前言连续两年江苏省电科院在检查我厂绝缘监督工作的反馈意见中一再强调要加强 SF6 开关密度继电器的校验工作。而在我调研的XX 电厂和 XXX 供电公司的现场实际工作中,存在着对密度控制器的认识重视不够,对其动作性能的检测要求和方法不大了解,甚至对密度控制器的动作性能多年不进行检测等现象,这是设备安全运行重大隐患。下面就
2、我收集了有关密度控制器的工作原理，以及在开关选型、运行中碰到的问题进行小结,供大家参考。在 SF6 断路器中,对其电气强度、灭弧性能起决定作用的因素是气体密度,而反映气体密度变化的主要元件是气体密度控制器。因此密度控制器性能的好坏直接影响着断路器的安全运行。密度控制器在 SF6 断路器中所起的作用是:QQ:48652541 资料仓库 QQ:48652541 WANGQIANG21 当气体密度下降到规定的报警(补气)压力值时,密度控制器动作发出报警(补气)信号;2 当气体压力下降到规定的闭锁值时,密度控制器动作闭锁分、合闸操作回路。在现场维护工作中,密度控制器动作性能的检测是一项非常重要的工作,
3、应当引起重视。1 密度控制器工作原理在断路器内气体体积是不变的,而 SF6 气体随环境温度及通过电流的变化,其压力也在变化,密度则不变,故压力表难以显示 SF6 气体密度的变化。为准确判断气体密度的变化情况,采用以温度补偿原理来监测 SF6 气体密度的控制器。气体密度开关原理图波纹管 4波纹管 3辅助接点通灭弧室标准6气体内腔 5NMWK-01 型密度控制器结构简图如图所示,在其内部装设两只金属波纹管 3、4 分别充以密度不同的 SF6 气体,内腔 5 则与断路器相通。当断路器充以额定压力的 SF6 气体时,波纹管被压缩,与之QQ:48652541 资料仓库 QQ:48652541 WANGQ
4、IANG3相连的微动开关处于打开位置,此时满足如下平衡关系:F=(Ph-Po)S,式中,F 为波纹管被压缩产生的弹力;Ph 为断路器所充 SF6 气体压力;Po 为波纹管所充 SF6 气体压力;S 为波纹管的截面积。当断路器内所充的 SF6 气体密度因泄漏而减小时,引起 Ph 下降。由于 Po 和 S 不变,F 将减小,波纹管被拉长。当 Ph 下降到规定的报警值时,推动微动开关 1-2 动作,发出报警;当 Ph 下降到规定闭锁值时,推动微动开关 3-4 动作,闭锁分、合闸回路。可见,密度控制器直接反映了 SF6 气体密度的变化。2 密度控制器的动作检测2.1 检测要求及周期对新投设备,电气设备
5、交接试验标准中明确规定对新投运的SF6 断路器气体密度控制器进行检测;对运行设备,电力设备预防性试验规程规定密度控制器检测时间为:a)13 年;b)大修后;c)必要时。在现场运行中,为保证断路器的开断能力及绝缘性能,初期一般为1 年 1 次。2.2 检测内容在现场对密度控制器性能的检测主要内容有:QQ:48652541 资料仓库 QQ:48652541 WANGQIANG4(a)报警(补气)启动压力值;(b)闭锁启动压力值;(c)闭锁返回压力值;(d)报警(补气)返回压力值。所测压力参数应符合制造厂的要求,并应注意微动开关的启动与返回压差应小于或等于 0.02MPa,所测压力应参照 SF6 气
6、体温度压力曲线并修正到 20时值。3 密度控制器动作原因及处理方法当密度控制器动作时,主要有以下几种原因:1 密度控制器动作值出现失误,造成误发信号;2 因断路器漏气造成密度控制器发出信号;3 二次电气接线出现故障;4 温度特性压力差太大,即断路器与波纹管内的 SF6 气体因不同的温度变化造成压差增大而误发信号。当设备在运行中出现密度控制器动作的情况时,要正确判明情况并及时采取相应措施。首先应检查断路器的压力表值,测量实际温度并对照给出的温度压力曲线及压力表读数进行比较,判定断路器是否漏气;如果断路器未漏气,则应检查二次电气接线是否出现故障,同时应检查密度控制器波纹管内 SF6 气体与断路器内
7、 SF6 是否有不同的温度变化;如确认是密度控制器本身出现问题,应更换。当判断为 SF6 断路器漏气时,可分为以下两种情况:QQ:48652541 资料仓库 QQ:48652541 WANGQIANG5a)断路器一般规定允许年漏气率为 1%,断路器长期微渗,会造成气体压力降低,如果是这种情况,则按规定进行补气。运行中的设备在补气时停电有困难,则可以带电进行,但应防止气体压力进一步下降,引起闭锁或强分出现。b)如果设备出现气体严重泄漏,应及时安排停电,利用检漏仪找出漏点,处理后补气至额定压力值。4 SF6 气体压力表的有关问题目前,SF6 气体密度控制器型号比较多,但都应进行动作特性检测,检测时
8、应使用 SF6 气体密度控制仪或在断路器上和 SF6 气体压力表配合进行。目前有些厂家(如平开 LW6)在断路器出厂时并未装设 SF6 气体压力表,其理由是增加密封接头容易造成气体泄漏。这种观点是片面的,对生产厂家而言,应提供给用户密封良好的产品,安装压力表就应采取相应措施保证其密封良好,这才是对用户负责的态度。对运行单位而言,在订货时应明确要求断路器厂家必须装设 SF6气体压力表,以便在运行中随时监视 SF6 气体压力,这也是高压断电器运行规程的巡视检查项目之一。目前,有不少厂家采用带温度补偿的 SF6 压力表将密度控制器器和压力表合二为一,在现场使用中比较方便。为在断路器上检测密度控制器的
9、动作特性,还需有合理的气体阀门及管路,而有些厂家在断路器出厂时未装设合理阀门及管路,以致在现场难以检测密度控制器的动作特性,所以新增项目在选择断路器QQ:48652541 资料仓库 QQ:48652541 WANGQIANG6时对此应加以注意。发电机滑环冒火的预防和对策发电机滑环冒火的预防和对策发电机运行中滑环冒火花是常见的故障之一，若不及时消除，可导致发电机滑环冒火，对发电机组安全运行造成直接威胁，严重时被迫停机。就大型发电机而言，紧急停机不仅造成系统出力下降，影响系统稳定运行，而且对发电机组本身也将产生危害。通过认真分析、研究产生环火的原因，监测设备运行状况，拟定相应对策等方法是可以有效地
10、防止发生此类故障的。 1 经 过 某厂 125MW 机组曾经发生一起发电机滑环冒火现象，停机检查发现 2/3 的发电机滑环碳刷刷握部分烧熔，而完好的刷握中有大部分压簧压力弹片折断的现象。检修过程中将所有刷握、碳刷、压簧全部更换，机组重新启动并入系统运行近 2 h 后，巡检再次发现2 只压簧压力弹片折断，一压簧单侧从刷握内弹出。 2 停机后检查情况 通过对这次 125 MW 机组滑环冒火前运行情况分析，机组在故障前运行各参数均正常，有功、无功功率均在额定范围，机组的振动和轴位移均符合运行规程要求。同时对故障后的碳刷、压簧、刷辫及部分完好刷握(仍装有碳刷和压簧)进行了详细检查，其结果如QQ:486
11、52541 资料仓库 QQ:48652541 WANGQIANG7下： （1）发现所有碳刷均为同一型号(D172)，且长度均为新碳刷的 2/3以上。 （2）对部分完好的刷握进行检查，压簧、刷辫均未有严重过热迹象，但压簧压力弹片有大部分两侧均已折断，且压簧均为“V”型。 （3）对于压簧压力弹片一侧折断的情形，其另一侧大部分有严重过热或电弧烧伤迹象。（4）部分压簧压力弹片完好，但两侧压力弹片均有严重过热迹象，且均为“V”型。（5）个别压簧卡口较浅，易造成压簧从刷握内弹出。 （6）厂家新购 3 种同一型号压簧，其检测结果略有差异。 3 原因分析 通过对压簧、碳 刷、刷握的检查以及对 3 种压簧的检测
12、结果综合分析后认为，此次冒火的原因是： (1) 在机组运行中，虽然使用的是同一型号的碳刷，但由于其压力不同，造成碳刷与滑环间的接触电阻不一，致使同极滑环上不同碳刷间电流不均，部分碳刷电流过大。 (2) 部分压簧未插入卡口或弹出(相当于未加弹簧)造成其它碳刷通过电流增大，其原因主要是卡口较浅。 (3) 部分压簧压力弹片均折断(相当于此碳刷无压簧)，或压力弹片一侧折断，使该碳刷接触面减小，单位载流量增大。 (4) 碳刷型号虽然均为D172，但由于其存在阻值上的差异，同样使同极滑环上碳刷间电流QQ:48652541 资料仓库 QQ:48652541 WANGQIANG8分配不均。 (5) 由于运行人
13、员巡检间隔时间较长，未能及时发现部分碳刷严重过热情况，也是最终造成发电机滑环冒火的原因之一。 4 对 策 为有效防止类似故障的发生，拟采取下述相应的对策： (1)将发电机滑环上的所有压簧全部更换为“U”型压簧。 (2) 运行各班每小时必须对发电机滑环、碳刷、压簧进行一次全面、系统的检查。(3) 运行中发电机滑环碳刷长度不小于新碳刷的 1/3，如发现长度不足，必须立即更换。 (4) 压簧使用前应检查其压力均匀，卡口卡入刷握内应牢固，无弹出现象，压簧无断裂现象。 (5) 领用新碳刷时应首先进行碳刷阻值测量，并将阻值相同的碳刷分别编号存放。更换碳刷时，必须在同一极滑环上使用同一阻值的碳刷。严禁不同阻值的碳刷在同一极滑环上使用。 (6) 新碳刷使用前必须配磨，以保证碳刷与滑环表面接触达 70%，同时，新换碳刷长度应与运行中的碳刷长度基本一致。 (7) 新碳刷在刷握内应有间隙，且碳刷上下灵活串动无卡涩现象。 (8) 运行中更换压簧时，应检查压簧接触点牢固，弹片、弹簧正常受压，在压力消失后能完全恢复，压簧卡口应有足够余度，不能太浅。 (9) 运行中发电机集控室内必须备有足够的弹簧和碳刷，以便及时更换，且每个碳刷均应标明阻值，分组放置。 总之， （1）针对滑环和碳刷冒火的原因和消除可按表 1 方法处理。QQ:48652541 资料仓库 QQ:48652541
