变电所常见事故原因与处理措施

2015-03-23 13:46焦欣欣
电气传动自动化 2015年2期
关键词:变配电变电所断路器

焦欣欣,王 景

(河南工业职业技术学院,河南南阳473000)

1 引言

变电所的安全运行直接关系到电力系统的安全运行和工矿企业的可靠供电。因此,抓好变电所的安全运行是电气工作者的重要任务。为了保障变电所安全可靠运行,在变电所内有一系列规章制度,这些制度都是保证电气设备安全运行和保证变电所安全运行必不可少的,是长期运行工作的总结,必须严格认真执行。

在国民经济生产的各个部门和社会生活的各个方面,都广泛应用着电能。交流电能从发电厂生产出后,由于不能储存,必须立即将其输送并分配到各种电压等级的不同电能用户。为了达到这一目的,人们将各种不同电压等级的输电线路和各种类型变电所连接成为一个网络。

变电所在这个网络中间,通过变压器将电压变换成使用电压,同时也进行着电能的不断交换。所以,变电所是变换电压和交换电能的场所。变电所内,主要是由变压器、母线以及开关控制设备等组成。

电力系统发生的事故中可分为两类:一是设备事故,如设备绝缘损坏,设备事故将造成系统局部停电。二是全系统的停电或局部地区的停电事故。系统事故又可导致设备损坏,例如系统故障造成过电压。值班人员首先应以“预防为主”,避免事故的发生,及时消除事故隐患。这就需要值班人员加强巡视,进行设备绝缘分析,做好设备管理(缺陷管理等),保证设备正常运行。做好事故预案,一旦发生事故须迅速、正确地进行处理,防止事故扩大。通过巡视检查可及时分析事故隐患,防止事故发生。因此巡视时应思想集中,一丝不苟,不能漏查设备和漏查项目。

2 电气事故的类型

2.1 电气设备的异常

电气设备的异常是指电气设备各种运行的物理量(参数)超出正常值范围,它包括了缺陷、障碍和事故。按事故原因可分为变电事故及系统事故。

变电事故主要包括:误操作,保护误动作、拒动、绝缘不良,所用电中断,直流中断,断路器故障,爆炸,短路,内过电压,污闪,雷击,检修返工延期等。

系统事故包括:稳定破坏,系统解列,低频率,低(高)电压,误调度,保护误动作、拒动,通信失灵,运动故障等。

2.2 按事故责任分类

(1)发、供电人员过失:运行人员(包括地区调度人员)、检修人员、试验人员、领导人员及其他人员的过失。

(2)调度中心机构人员过失:调度人员、继电保护人员、远动人员、通信人员、领导人员过失。

(3)上级机构人员过失:例如设备严重缺陷,多次申请停电检修而未予以安排,以致因此而造成重大事故。

(4)其他单位过失:设计单位、制造单位、安装单位、修造单位、试验研究单位过失。

(5)自然灾害:水灾、覆冰、暴风、浓雾、雷害、地震等。

(6)其他方面:外力损坏、用户影响等。

2.3 常见的变电严重事故

主设备绝缘损坏,如外部短路引起主变压器绝缘损坏。

继电保护装置和自动装置误动作或拒动。绝缘子污闪或损坏。

触头接触不良发热,引线断线,导线及架空地线断线。

误操作。

高压断路器缺油、油质不合格。六氟化硫气体泄漏及操作机构不良。

雷害、自然灾害、外力破坏、绝缘套管及电缆头损坏。

对于事故,应以预防为主。加强正常运行监督,及时消除缺陷,落实各种反事故措施,加强技术培训,进行反事故演习,提高处理事故的应变能力。

3 常见的事故类别及其原因

变配电所发生的每一次事故都有其一定的原因。设计、安装、检修、运行中存在的问题和设备缺陷都会引起事故。除此以外,由于值班人员业务不熟悉或违反规章制度也会造成事故。整个配电系统中,由于设备种类繁多,可能发生的故障类别也就较多。一般常见的事故或故障类别及其起因简述如下。

(1)断路

断路故障大都出现于运行时间较长的变配电设备中,原因是由于受到机械力或电磁力的作用,以及受到热效应或化学效应的作用等,使导体严重氧化而造成断线。断线故障可能发生在中性线或相线上,也会发生在设备或装置内部。

(2)短路

由于绝缘老化、过电压或机械作用等,都可能造成设备及线路的短路故障。因短路可能出现相对地、相与相之间,以及设备内部匝间短路等故障。

(3)错误接线

错误接线故障绝大多数是由于工作人员过失造成的。在检查、修理、安装、调校等过程中,可能会发生接线错误。所以,在每次接线后都要注意进行仔细核对。常见的错误接线有相序接错、变压器一次侧接反或极性的接错等。

(4)错误操作

常见的错误操作,如对隔离开关的带负荷拉刀闸引起操作过程等。凡出现误操作故障的,大都是因为未能严格按照安全规程及措施认真去做而引起的。

根据运行经验及事故统计,变配电所严重的事故有以下几种:①主要电气设备的绝缘损坏事故。②电气误操作事故。③电缆头与绝缘套管的损坏事故。④高压断路器与操作机构的损坏。⑤继电保护装置及自动装置的误动作或缺少这些必要的装置而造成的事故。⑥由于绝缘子损坏或脏污所引起的闪络事故。⑦由于雷电所引起的事故。⑧电力变压器故障而引发的事故。

变配电值班人员对于变配电所发生的各种故障或事故,应能正确分析、及时处理。

4 事故处理一般原则与措施

值班长是事故处理的现场负责人,领导指挥全班人员进行事故处理,应对事故处理的正确性和迅速性负责。值班长应在组织事故处理时,根据班内每个人的业务水平适当分工,分别负责事故现场的检查。

事故处理时应做到以下几点。

尽快限制事故的发展,消除事故的根源并优先解除对人身和设备的威胁。

尽一切可能保持对用户的正常供电。

尽快对已停电的用户恢复供电,对重要用户优先恢复供电(倒母线或隔离故障点)。

调整系统的运行方式,使其恢复正常(尽量缩小故障范围,必要时应设法在未受到事故损害的设备上增加重要负荷)。

变电所内运行中的变压器(强油循环)冷却电源以及通信电源(接逆变电源)应尽快恢复。

系统发生事故和异常情况时,有关所值班人员应迅速正确地向有关调度人员报告发生的所名、时间、现象、设备名称及编号、跳闸断路器及继电保护动作情况。

系统发生事故时,非事故单位不应在事故当时向调度询问事故情况,以免影响事故处理。

事故处理时,必须严格执行命令、汇报、复诵、录音机及记录制度,必须使用统一调度术语、操作术语,汇报内容应简明扼要。

事故现场隔离后,确定可否试送电、断路器跳闸次数限额、以及重合闸能否再用时,调度值班人员应提供可靠的依据,并作好记录。

强送电的断路器要完好,继电保护装置要完备。可否强送电应由调度值班人员确定。

发生事故时,值班人员必须沉着、迅速、正确的进行处理。其原则是:迅速限制事故的发展,寻找并消除事故根源,解除对人身及设备安全的威胁。用一切可能的办法保持设备继续运行,对重要负荷应尽可能做到不停电,对已停电的线路及设备则要能及早恢复供电。改变供电方式,使供电尽早地恢复正常。

处理事故时,除领导和有关人员以外,其他外来人员均不准进入或逗留在事故现场。

调度管辖范围内的设备发生事故时,值班员应将事故情况及时、扼要而准确地报告调度员,并依照当班调度员的命令进行处理。

在处理事故的整个过程中,值班员应与调度员保持密切联系,并迅速执行命令,做好记录。

解救触电人员、扑灭火灾及挽救危急设备等工作,值班员可有权先行果断处理,然后报告有关领导及调度员。

事故处理过程中,值班人员应有明确分工。事故处理完毕后要将事故发生的时间、情况和处理的过程,详细填写在记录薄内。

交接班时如发生事故,应由交班人员负责处理,接班人要全力协助。待处理完毕、恢复正常后再进行交班。如果一时不能恢复,则要经领导同意会方可交接班。

5 电气装置过载发热和油箱漏油

运行实践中,变配电所电气装置出现过载发热和充油设备油箱渗漏油的情况也甚为多见。若不及时妥善处理,将会引发事故并带来严重后果。现将其产生原因与处理方法分述如下。

5.1 电气装置发生过载的原因

变配电所内各类电气装置的型号及规格很多,选用时必须根据实际负荷情况来确定其规格。对变压器、油断路器、隔离开关、电动机来讲,与负荷有关的数据主要是额定电流或容量。而导线则以安全载流量为容许负荷的选择依据。如果所选用的电气装置的额定电流小于实际负荷,则运行时便会出现过载(即过负荷)现象。若不及时解决就会酿成故障,甚至引发事故。

运行中电气装置发生过载的原因如下。

电力变压器的正常过负荷倍数和允许的持续时间是有一定限度的,经常超过这个限度就会形成长期过载。这种情况下,应更换为和实际负荷大小相适应的变压器。

油断路器和隔离开关的额定电流。往往在设计与选用时高于实际负荷,故正常情况下不易过载。如出现过载,多数发生于系统中出现短路故障的时候。

导线的实际负荷若大于该导线的安全流量时,应该更换较大截面的导线。

电气装置的实际电压高于额定电压时也会出现过载,如补偿电容器的端电压高于其额定值时,就会引起过负荷。此外,高次谐波对补偿电容器也有严重影响,同样会造成电容器过负荷。由于高次谐波的作用,还会引起绝缘击穿。因电容器外壳封闭很严密,绝缘击穿时所产生的气体将会使外壳膨胀,甚至使电容器发生爆炸。

变配电设备运行时,有时会出现不正常的发热现象。过载是引起电气装置发热的主要原因之一,还有一些其他原因也会造成电气设备的非正常发热。主要有:导线连接不牢固,使接触电阻过大导致接触部位发热。长期发热,就能加速金属导体的氧化过程,大大增加接触电阻,使发热更剧烈。

如此循环下去,将会使连接点的温度剧增。断路器的动、静触头接触不良,会引起接触部分的过热。隔离开关的夹紧部件松动,造成刀片和触头接触不良,引起过热,严重时甚至可能将刀片与触头熔接在一起。

5.2 电气装置油箱漏油的原因及处理

油断路器及变压器等充油设备,常会发生渗漏油现象。对轻微的渗漏油,可在停电检修时进行渗漏处理并补充绝缘油。对渗漏严重者,必须立即进行检修处理,否则会因为缺油而酿成重大设备事故。

产生渗漏油的原因及处理方法如下。

橡胶垫(或盘根)不耐油。应更换耐油橡胶。

耐油橡胶垫加压太紧,使橡胶失去弹性。压紧时应掌握控制适当的压力,一般宜将橡胶垫压缩约35%-40%。

长久未检修橡胶垫或者使用太久时,其弹性便会减弱,应及时予以更换。

如用牛皮浸漆后制成密封垫,则在油漆未干便注入绝缘油时也会发生渗漏。应待其确实完全干后再进行注油。

由于过热使密封垫老化或焦化(一般多发生于油断路器),此时应及时更换密封垫,并查出过热原因,采取相应措施解决。

若油标或放油阀门等处密封不严,也会出现绝缘油的渗漏现象,故应将其密封严实。

油箱或油管的焊接质量不好,出现缝隙而造成渗漏油。如果出现这种情况,应及时安排进行焊补。

[1] 谈文华,万载扬等.实用电气安全技术[M] .北京:机械工业出版社,1998.

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