故障原因分析:
主变低压侧采用GN22-12/6300型隔离开关。此产品与传统结构产品不同之处在于,采用了合闸-接触两步动作原理,即主轴转动的前800位移为合闸过程,用于转动动触头,使之从开断极限位置运动到合闸极限位置。动触头转动后100为锁紧行程,用于锁紧装置动作,顶杆向外推出,磁锁板起杠杆作用,将杠杆的推力放大约5.5倍后,将动静触头压紧,形成紧密结合,主变低压侧隔离刀闸9011G构成及动作原理详见附图。试分析发热原因如下:
1、该型隔离开关设计存在不合理现象
正常运行时,动静触头连接,但动触头固定杆存在导流现象。因为在此时,固定杆中部一直靠在静触头上的解锁止位桩上,与静触头连接,形成导流回路。虽然电阻大的分流少,但由于是不固定接触,小电流通过时,也会产生发热,只是发热量较小,对设备的正常运行极为不利。
2、出厂时,未将隔离开关的行程调整好,导致操作把手在隔离开关的锁紧行程调整好,导致操作把手在隔离开关的锁紧行程未完全接触好,接触电阻明显增大。通过大电流,必然导致发热。发热量取决于通过的电流大小和回路中的接触电阻大小。发热量增加又导致接触电阻增大,形成恶性循环,温度越来越高,可能造成触头氧化变色,甚至触头间导电部分粘连。由于主回路导流不畅,会导致动触头固定连杆通过部分电流,造成发热。因为是铁结构,又是不固定连接,发热会在此处体现得相当明显。温度越来越高,最终将动触头固定连杆烧断,动触头间隙进一步增大,温度继续上升,最终因高温作用,动触头固定装置被烧断,导致动触头脱落,隔离开关烧毁。
3、设计上的软缺陷
在正常操作隔离开关后,因磁锁板被顶杆推出,通过杠杆原理,磁锁板将顶杆的力放大5.5倍后,产生很大的力加于动触头接触位置。此时的磁锁板将长期在运行位置承受此力量,容易造成磁锁板的金属疲劳,形成变形,使压力降低,同样会导致发热量增加。
二、处理方法及防范措施:
1、调整行程。让操作把手有足够的行程将其动静触头锁紧,无摆动,且操作灵活。
2、打磨触头。将动静触头接触部分全部进行打磨和修复,并涂上导电膏,降低接触电阻。测量隔离开关的接触电阻,让其保证在80微欧以内。
3、加强温度监视。一旦出现发热,马上给予处理。目前,温度监视手段有红外线测温仪测温或观察示温蜡片变色情况。
4、加大培训。因很多检修人员和运行人员对此设备原理不了解,需要加大其培训力度,让运维人员对此设备都了解掌握。
5、每次停电检查时,检查磁锁板是否变形;若存在变形,可在磁锁板面上加焊小面积的横条板,以加大其受力强度。
6、对1#发电机出口隔离开关11G进行改造,解决操作力过大的问题。
7、每年进行一次隔离开关检修。检修项目为:(1)清除导电部分及支柱绝缘子表面尘埃,检查刀闸接触部分是否过热及清除氧化痕迹;(2)用酒精清洗刀口接触面,清洗干净后涂导电膏;(3)检查手动机构及转动摩擦部分有无发卡,补涂工业用凡士林,检查各销孔连接紧固螺丝是否松动;(4)如遇严重短路故障,应在故障后立即进行检修。隔离开关、电气接头的例行检查纳入检修规程,定期进行。
若取掉主变低压侧隔离刀闸,用母线硬连接,也可解决该隔离刀闸发热的问题。但如此,电站厂用电消失,机组带厂用电时,由于主变低压侧无断点,又不能从低压侧对主变全电压充电,只能采取递升加压的方式。在紧急情况下,将影响厂用电的恢复速度,这对电站设备安全有一定威胁。
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