王 喆
(國網(wǎng)山西送變電工程有限公司,山西 太原 030006)
斷路器作為電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的重要保護(hù)裝備,在電力輸送過程中起到了極其重要的保護(hù)作用。它不僅能夠在電力設(shè)備出現(xiàn)故障問題后在最短時間內(nèi)切斷電路,避免出現(xiàn)用電風(fēng)險,還能以自身的安全穩(wěn)定,直接影響著整體系統(tǒng)的運(yùn)行成效。但由于斷路器在實(shí)際應(yīng)用過程中具有較高頻次的操作性,所以容易受到內(nèi)外界因素的影響,進(jìn)而導(dǎo)致用電安全事故發(fā)生。隨著高壓斷路器的不斷發(fā)展,其不僅成為保障社會生產(chǎn)生活的重要手段,還成為保證整體電力系統(tǒng)更好地進(jìn)行電力輸送的重要手段,能夠以高質(zhì)量的服務(wù)為人們的日常工作提供有力支持。
在高壓試驗(yàn)活動準(zhǔn)備階段,技術(shù)人員應(yīng)該不斷提高對斷路器構(gòu)成的充分了解。就以往高壓試驗(yàn)中斷路器的應(yīng)用效果可以發(fā)現(xiàn),由于組織結(jié)構(gòu)存在差異性,不同結(jié)構(gòu)都具備較為獨(dú)特的功能性,因此,技術(shù)人員應(yīng)該對各構(gòu)件的實(shí)踐應(yīng)用情況和相關(guān)成效給予必要的關(guān)注。在對斷路器構(gòu)造進(jìn)行了解時,技術(shù)人員應(yīng)該對其連接、釋放過程進(jìn)行充分了解,并對其使用規(guī)范進(jìn)行明確;在操作指令作用下,斷路器能夠在最短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)分閘;基于構(gòu)成斷路器并幫助其順利進(jìn)行分閘的各元件,在試驗(yàn)結(jié)束后,技術(shù)人員應(yīng)該確保各元件順利處于原始位置上。針對需要手動操作的系統(tǒng),在高壓試驗(yàn)之前,技術(shù)人員應(yīng)該對其由脫扣功能的使用有效性進(jìn)行反復(fù)測試[1]。
作為當(dāng)前社會發(fā)展過程中一種較為重要的低壓電器,斷路器在實(shí)際和應(yīng)用過程中發(fā)揮著極其重要的助推作用,不僅實(shí)現(xiàn)了對配電系統(tǒng)和相關(guān)電源的有效保護(hù),還對配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中的服務(wù)功能實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步優(yōu)化。同時,在實(shí)踐過程中構(gòu)建與斷路器使用相適應(yīng)的保護(hù)機(jī)制時,技術(shù)人員應(yīng)該對其在試驗(yàn)和實(shí)踐過程中所能承受的極限電流量進(jìn)行明確,并幫助管理人員了解保護(hù)機(jī)制的使用流程,促使管理人員在發(fā)現(xiàn)故障問題時能夠及時地進(jìn)行系統(tǒng)關(guān)閉。在使用過程中,相關(guān)工作人員還需要對其實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行全面分析、記錄,并在良好判斷力的基礎(chǔ)上,對斷路器的利用率和短路事故發(fā)生概率進(jìn)行有效判斷,確保其具備良好的實(shí)踐應(yīng)用效果。
由于操作流程、適用范圍、保護(hù)主體存在較大差異,因此不同類型的斷路器在實(shí)際操作過程中所體現(xiàn)出的應(yīng)用效果也不盡相同。在斷路器分類過程中,技術(shù)人員可以按照操作方式進(jìn)行分類,如電動、手動斷路器等;按照保護(hù)主體分類可以分為低壓、高壓等。同時在分類過程中,技術(shù)人員還可以考慮與斷路器滅弧原理相關(guān)的因素,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分類。
斷路器在實(shí)際應(yīng)用過程中存在的故障問題一般都是控制回路元件發(fā)生故障問題所導(dǎo)致的,其主體故障問題通常是因?yàn)闈B漏油所導(dǎo)致的[2]。一般來說,斷路器在實(shí)際應(yīng)用過程中所發(fā)生的故障問題可以分為下列幾種。
高壓斷路器在實(shí)際工作過程中出現(xiàn)拒合現(xiàn)象一般都是在合閘,或者是合閘重合過程中發(fā)生的。導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因主要有下列兩方面:一方面是由于電氣故障問題導(dǎo)致的;另一方面是由于機(jī)械設(shè)備故障問題導(dǎo)致的?;诖耍诠收蠁栴}分析和判斷時,技術(shù)人員應(yīng)該對合閘控制電源、合閘回路熔絲以及檢查器是否正常進(jìn)行有效檢查,檢查合閘是不是因?yàn)椴僮鞑划?dāng)問題所導(dǎo)致的。如果在一系列檢查之后,技術(shù)人員認(rèn)為不是電氣方面出現(xiàn)的故障問題,那就意味著是機(jī)械設(shè)備方面出現(xiàn)的故障問題。
斷路器在實(shí)際運(yùn)行過程中,如果出現(xiàn)“拒絕跳閘”問題,就會對整體電網(wǎng)的安全造成極大威脅,導(dǎo)致一級斷路器出現(xiàn)跳閘問題,進(jìn)而不斷擴(kuò)大影響范圍,造成較多片區(qū)出現(xiàn)停電現(xiàn)象。要想對這種故障問題進(jìn)行精準(zhǔn)判斷,首先,技術(shù)人員應(yīng)該對設(shè)備的電源電壓和回路進(jìn)行檢查,如果鐵芯處于正常工作狀態(tài),但仍然存在拒絕跳閘問題,就可以初步判斷出故障問題是由于機(jī)械故障所導(dǎo)致的;與之相反,如果鐵芯處于非正常工作狀態(tài),電源電壓處于正常狀態(tài),就可以初步判斷出故障問題是由于電氣故障所導(dǎo)致的。
在高壓試驗(yàn)過程中,技術(shù)人員應(yīng)該盡可能地避免采用壓強(qiáng)較低的斷路器,并定期對電路、電纜進(jìn)行故障排查和更換,檢查其在實(shí)際運(yùn)行之前是否存在接觸不良的現(xiàn)象,避免因電纜老化、變形或者設(shè)備功能性下降等方面導(dǎo)致安全事故發(fā)生。對于斷路器的重要組成,如互感器、斷路器等,管理人員應(yīng)該監(jiān)督技術(shù)人員對這些重要部件進(jìn)行定期檢查,促使斷路器在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠避免因內(nèi)部部件問題而導(dǎo)致高壓試驗(yàn)順利開展受到影響。同時,在高壓試驗(yàn)準(zhǔn)備階段,工作人員應(yīng)該事先對實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行全面調(diào)查,并對環(huán)境中的空氣濕度、土壤干燥情況進(jìn)行有效判斷,同時對試驗(yàn)過程中可能會面臨的諸多問題進(jìn)行記錄并提出相應(yīng)的應(yīng)對策略,以保證高壓試驗(yàn)的順利開展。
在高壓試驗(yàn)過程中,如果斷路器在運(yùn)行過程中存在反復(fù)跳閘、鐵芯運(yùn)轉(zhuǎn)異常等故障問題時,就會導(dǎo)致斷路器運(yùn)行受到影響。此時,斷路器的異常運(yùn)行,不僅會導(dǎo)致電氣設(shè)備的后續(xù)運(yùn)行受到影響和限制,還會導(dǎo)致電氣設(shè)備受到影響,嚴(yán)重的話甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備被毀壞。同時,如果斷路器受到拒絕跳閘或者越級跳閘因素時,就會對整體電力系統(tǒng)造成影響,致使其也出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象,造成較多片區(qū)出現(xiàn)停電現(xiàn)象[3]。
3.2.1 預(yù)防斷路器“拒動”故障問題發(fā)生的措施
在電力系統(tǒng)常規(guī)運(yùn)行過程中,技術(shù)人員應(yīng)該盡可能地采用壓強(qiáng)較低的斷路器,以最大限度地緩解因短路電流對設(shè)備系統(tǒng)造成的不利影響,避免機(jī)械設(shè)備因故障問題出現(xiàn)高熱、變形現(xiàn)象。對于承載能力不盡相同的設(shè)備而言,在預(yù)防措施制定過程中,設(shè)計(jì)人員不僅需要對整體電力系統(tǒng)的運(yùn)行及情況進(jìn)行檢查,還需要對斷路器的發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行深入探究,嚴(yán)格按照國家所制定的防范方案進(jìn)行應(yīng)急措施設(shè)計(jì),避免斷路器“拒動”故障問題的發(fā)生。在對設(shè)備故障問題進(jìn)行全面分析和篩查過程中,首先,技術(shù)人員應(yīng)該對可能會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障問題的機(jī)械因素、電氣因素進(jìn)行分析。其次,在斷路器日常運(yùn)行過程中,技術(shù)人員應(yīng)該對整體設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境和零部件運(yùn)行情況進(jìn)行全面檢查,一旦出現(xiàn)異響、接觸過熱現(xiàn)象,就必須對斷路器進(jìn)行全面檢查,并在檢查之前及時終止設(shè)備使用,避免給電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響和危害,同時避免出現(xiàn)不必要的故障問題和經(jīng)濟(jì)損失。
3.2.2 斷路器“拒動”故障問題處理措施
為了順利解決上文中所提到的諸多問題,避免斷路器故障問題頻繁發(fā)生,技術(shù)人員可以指導(dǎo)其他工作人員在發(fā)現(xiàn)故障問題時,應(yīng)該在最短時間內(nèi)進(jìn)行手動拉閘操作,避免故障影響范圍不斷擴(kuò)大[4]。為了保證斷路器的常規(guī)運(yùn)行,技術(shù)人員在安裝、調(diào)試和維保過程中,應(yīng)該確保這三項(xiàng)工作落實(shí)到位,并對斷路器的開斷能力進(jìn)行反復(fù)測驗(yàn),提高對斷路器型號選擇、特性調(diào)整工作的重視程度。在斷路器絕緣體設(shè)計(jì)過程中,技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),結(jié)合斷路器工藝流程、環(huán)境濕度以及相關(guān)檢驗(yàn)手段等進(jìn)行絕緣體設(shè)計(jì),進(jìn)而從根本上保證整體電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,為后續(xù)斷路器的正常使用奠定基礎(chǔ)。
如果在高壓試驗(yàn)中的斷路器因“拒合”影響而導(dǎo)致出現(xiàn)故障問題,其產(chǎn)生的不利影響比拒動故障問題更為嚴(yán)重[5]。而導(dǎo)致這種故障問題發(fā)生的因素較多,像回路問題、合閘線圈故障問題、電壓故障問題等,都可能會導(dǎo)致斷路器出現(xiàn)“拒合”現(xiàn)象。同時,在機(jī)械故障影響下,如果斷路器在分閘后并未在最短時間內(nèi)恢復(fù)到設(shè)備的原始位置,也會導(dǎo)致“拒合”現(xiàn)象發(fā)生。因此,在實(shí)踐過程中,技術(shù)人員在面對這類故障問題時,應(yīng)該充分考慮電氣以及機(jī)械因素可能會對斷路器造成的影響,并對電氣回路、機(jī)械因素影響下斷路器性能和運(yùn)行全過程進(jìn)行有效評估,并提出與之相適應(yīng)的解決措施,避免高壓試驗(yàn)過程中出現(xiàn)因“拒合”現(xiàn)象而導(dǎo)致影響范圍逐漸擴(kuò)大的情況。
在對高壓試驗(yàn)中“斷路器”故障全過程進(jìn)行深入解析的過程中,技術(shù)人員需要對導(dǎo)致故障問題發(fā)生的原因進(jìn)行充分的了解并及時進(jìn)行科學(xué)合理的處理。此時,如果斷路器出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象,就會導(dǎo)致斷路器數(shù)值顯示異常,致使斷路器正常工作受到影響和限制[6]。而導(dǎo)致這種故障問題發(fā)生的原因不僅包括人為因素,還包括其他方面的問題,如拖托架彈簧力不足、互感器發(fā)生故障問題等,都會導(dǎo)致斷路器正常工作受到影響,致使其拒動影響范圍不斷擴(kuò)大。針對這類問題,技術(shù)人員應(yīng)該及時啟用備用的斷路器設(shè)備,在分析故障問題發(fā)生原因的基礎(chǔ)上,結(jié)合當(dāng)前行業(yè)所制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效處理,在降低設(shè)備故障問題發(fā)生率的同時,為后續(xù)設(shè)備運(yùn)行創(chuàng)造良好的運(yùn)行環(huán)境,保證整體電網(wǎng)系統(tǒng)的順利運(yùn)行。同時,在故障問題發(fā)生時,管理人員可以手動拉下設(shè)備的電閘,斷開設(shè)備與控制線路之間的電源,從而順利避免因電路故障問題而導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)。故障問題處理結(jié)束后,技術(shù)人員應(yīng)該拉開斷路器,以便進(jìn)行斷路器修復(fù),經(jīng)過各項(xiàng)措施修復(fù)和反復(fù)試驗(yàn)后,才能將已修復(fù)的斷路器重新投入使用。
在實(shí)踐過程中,如果出現(xiàn)控制設(shè)備故障問題以及其他元件故障問題等,都會對斷路器的正常工作造成不利影響,致使其出現(xiàn)拒動現(xiàn)象。此時,高壓試驗(yàn)中斷路器工作時的失誤現(xiàn)象更加明顯,在影響設(shè)備使用性能的同時,還會對后續(xù)生產(chǎn)計(jì)劃的順利實(shí)施造成一定的影響和限制[7]?;诖?,技術(shù)人員應(yīng)該在發(fā)現(xiàn)故障問題后及時拉下合閘熔斷器,并對可能會導(dǎo)致斷路器出現(xiàn)故障問題的因素進(jìn)行全面分析,同時提出相應(yīng)的有效措施對其進(jìn)行故障處理,避免斷路器在后續(xù)使用過程中因故障問題的頻繁發(fā)生而導(dǎo)致出現(xiàn)拒動現(xiàn)象。對此,技術(shù)人員應(yīng)該保持著更加慎重的心態(tài)使用斷路器,做好斷路器性能評估工作,使得設(shè)備運(yùn)用過程中所面臨的諸多影響因素都能得到及時處理,以提高高壓試驗(yàn)中斷路器的整體運(yùn)行質(zhì)量和水平[8]。
目前,高壓斷路器的故障問題的診斷主要依賴于現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù),如大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)等。為確保故障問題診斷的科學(xué)有效性,有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)定期對軟硬件設(shè)備進(jìn)行更新與維護(hù)。首先,根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對高壓斷路器的故障問題發(fā)生頻次進(jìn)行分析,然后借助數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng),推動集成系統(tǒng)的建設(shè)與完善,以便在信息共享的前提下進(jìn)一步消除故障問題診斷的區(qū)域差異問題。其次,著重關(guān)注技術(shù)的更新與研發(fā)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)的各項(xiàng)功能有待完善和發(fā)展。要想充分發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢,就要推動技術(shù)更新與研發(fā)工作的進(jìn)一步深化,同時結(jié)合高壓斷路器故障診斷過程中面臨的諸多問題,不斷更新并維護(hù)軟硬件設(shè)備,這對于提高高壓斷路器故障診斷效果具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。
綜上所述,作為社會建設(shè)和國家發(fā)展過程中的重要能源,電力資源應(yīng)用和輸送全過程的安全穩(wěn)定性已經(jīng)成為重點(diǎn)關(guān)注的問題。就以往變電站的運(yùn)行情況來看,由于高壓變電器的構(gòu)成較為復(fù)雜,且涉及多種類型的操作結(jié)構(gòu),在整體電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中容易受到內(nèi)外界諸多因素的影響,因此故障問題的發(fā)生概率較高,這需要引起管理人員和技術(shù)人員的高度重視,只要能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理故障問題,就能避免斷路器在后續(xù)運(yùn)行過程中出現(xiàn)嚴(yán)重安全事故,保障電網(wǎng)系統(tǒng)安全以及全體工作人員的安全。