斷路器是變電站的主要電氣設備之一。它不僅在系統正常運行時(shí)能切斷和接通高壓線(xiàn)路及各種空載和負荷電流,而且當系統發(fā)生故障時(shí),通過(guò)繼電保護裝置的作用能自動(dòng)、迅速、可靠地切除各種過(guò)負荷電流和短路電流,防止事故范圍的發(fā)生和擴大。
隨著(zhù)國民經(jīng)濟的迅速發(fā)展,各行各業(yè)的用電需求量也急劇增加,電力系統負荷日益增長(cháng),供電可靠性要求逐步提高;變電站的開(kāi)關(guān)也逐漸由油開(kāi)關(guān)換代成新型的六氟化硫開(kāi)關(guān)。由于六氟化硫開(kāi)關(guān)在電力系統中得到廣泛應用,下面談?wù)劻蜷_(kāi)關(guān)的工作原理及異常處理。
六氟化硫開(kāi)關(guān)是利用六氟化硫氣體作絕緣介質(zhì)和滅弧介質(zhì)的新型開(kāi)關(guān)。六氟化硫氣體是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒,不可燃的惰性氣體,具有很高的抗電強度和良好的滅弧性能,介電強度遠遠超過(guò)傳統的絕緣氣體。因此,其用于電氣設備中,可以縮小設備尺寸,消除火災,改善電力系統的可靠性和安全性。
六氟化硫開(kāi)關(guān)由本體結構(采用三箱共箱式結構)、操作機構、滅弧裝置三部分組成。具有結構簡(jiǎn)單,體積小,重量輕,斷流容量大,滅弧迅速,允許開(kāi)斷次數多,檢修周期長(cháng)等優(yōu)點(diǎn),是今后電力系統推廣應用的方向。
六氟化硫開(kāi)關(guān)內經(jīng)常充滿(mǎn)了3~5個(gè)大氣壓的六氟化硫氣體作為斷路器的內絕緣,在斷路器斷開(kāi)的過(guò)程中,由動(dòng)觸頭帶動(dòng)活塞壓氣,以形成用來(lái)吹熄電弧的氣流。
六氟化硫開(kāi)關(guān)滅弧室的基本結構由動(dòng)觸頭,絕緣噴嘴和壓氣活塞連在一起,通過(guò)絕緣連桿由操作機構帶動(dòng)。定觸頭制成管形,動(dòng)觸頭是插座式,動(dòng)、定觸頭的端部都鑲有銅鎢合金。絕緣噴嘴用耐高溫、耐腐蝕的聚四氟乙烯制成。
開(kāi)關(guān)進(jìn)行分閘時(shí),動(dòng)觸頭、活塞一起向右運動(dòng)。動(dòng)、定觸頭分開(kāi)后產(chǎn)生電弧,活塞向右迅速移動(dòng)時(shí)使右側的氣體受壓縮,產(chǎn)生氣流通過(guò)噴嘴,對電弧進(jìn)行縱吹,使電弧熄滅。此后,滅弧室內的氣體通過(guò)定觸頭內孔和冷卻器排入開(kāi)關(guān)本體內。
開(kāi)關(guān)進(jìn)行合閘時(shí),操作機構帶動(dòng)動(dòng)觸頭、噴嘴和活塞向左運動(dòng),使定觸頭插入動(dòng)觸頭座內,使動(dòng)、定觸頭有良好的電接觸,達到合閘的目的。
六氟化硫開(kāi)關(guān)二次接線(xiàn)在接線(xiàn)調試中應注意下面幾點(diǎn):①分閘電氣連鎖靠轉換FK來(lái)實(shí)現,機構內部已有可靠的分合閘機械聯(lián)鎖。手動(dòng)分閘時(shí),如拉不動(dòng)分閘環(huán)(分閘閉鎖)時(shí),不要用力拉;欲合閘而拉不動(dòng)合閘環(huán)時(shí),也不要用力拉。此時(shí)應觀(guān)察指針位置后,再進(jìn)行分、合閘操作。②電接點(diǎn)真空壓力表引線(xiàn)在罩的下部,從該壓力表的常開(kāi)接點(diǎn)引出。出廠(chǎng)時(shí)已將下限指針調至0.2Mpa(按0.25Mpa,-10℃考慮),當六氟化硫氣壓降低至少于0.2Mpa時(shí),觸點(diǎn)即行關(guān)合,接通繼電保護回路。用戶(hù)可根據運行要求適當調高下限,但不得低于0.2Mpa。③靠箱體外側的是合閘拉環(huán),靠箱體里邊的是分閘拉環(huán),手動(dòng)操作時(shí)切勿拉錯。④貯能電動(dòng)機必須用交流電源。
六氟化硫開(kāi)關(guān)是利用六氟化硫密度繼電器來(lái)監視氣體壓力的變化的。當六氟化硫氣體壓力下降到第一報警值時(shí),密度繼電器動(dòng)作,報出補氣壓力的信號。當六氟化硫氣體壓力下降到第二報警值時(shí),密度繼電器動(dòng)作,報出閉鎖壓力的信號,同時(shí)把開(kāi)關(guān)的跳合閘回路斷開(kāi),實(shí)現分、合閘閉鎖。
純凈的六氟化硫氣體是無(wú)色、無(wú)味、無(wú)毒、化學(xué)性很穩定的氣體。在開(kāi)關(guān)內的六氟化硫氣體,經(jīng)電弧分解后,會(huì )產(chǎn)生許多有毒的、具有腐蝕性的氣體和固體分解物,這不僅影響到設備的性能,而且危及到運行和檢修人員的安全。所以,在處理漏氣故障時(shí)一定要注意做好防護措施。六氟化硫開(kāi)關(guān)在運行中發(fā)生六氟化硫氣體泄漏時(shí),如嗅到有強烈刺激性氣味,在這種情況下,運行或檢修人員必需穿戴防護用具。特別要注意工作現場(chǎng)不準吸煙。工作中若發(fā)生流淚、流鼻涕、咽喉中有熱辣感、發(fā)音嘶啞頭暈以及胸悶、惡心、頸部不適等中毒癥狀,應迅速離開(kāi)現場(chǎng),到空氣新鮮處休息。必要時(shí)應到醫院檢查治療。
當密度繼電器動(dòng)作,報出補氣壓力的信號時(shí),及時(shí)檢查壓力表的指示,檢查信號報出是否正確,開(kāi)關(guān)是否漏氣;在運行中,同一溫度下相鄰兩次記錄的壓力值相差(0.1~0.3)×105Pa時(shí),則開(kāi)關(guān)可能漏氣,有條件的可用檢漏儀器檢查。在檢查時(shí),如感到有刺激性氣味或自感不適,應立即離開(kāi)現場(chǎng)10m以外。同時(shí),必須穿戴防護用具才能接近設備。如果檢查沒(méi)有漏氣現象,屬于長(cháng)時(shí)間運行中氣壓的正常下降,應及時(shí)匯報工區領(lǐng)導,由專(zhuān)業(yè)檢修人員帶電進(jìn)行補氣。補氣后,應繼續監視氣壓。如檢查有漏氣現象,應立即上報調度及時(shí)轉移負荷或改變運行方式,將故障開(kāi)關(guān)停電處理。
當密度繼電器動(dòng)作,報出閉鎖壓力的信號時(shí),表明氣體壓力下降較多,說(shuō)明有嚴重的漏氣現象。在這種情況下,開(kāi)關(guān)跳閘回路已經(jīng)閉鎖。一般情況下,報出閉鎖壓力信號之前,應會(huì )先報出補氣壓力信號,經(jīng)檢查確有漏氣現象時(shí),應迅速采取措施:①先拔掉開(kāi)關(guān)的操作保險,以防止萬(wàn)一閉鎖不可靠造成開(kāi)關(guān)跳閘時(shí)不能滅弧,然后匯報調度;②盡快用專(zhuān)用閉鎖工具,將開(kāi)關(guān)的傳動(dòng)機構卡死。此后,可以再裝上操作保險,防止萬(wàn)一線(xiàn)路上有故障時(shí),開(kāi)關(guān)的失靈保護啟動(dòng)回路仍可以起作用;③立即轉移負荷,利用倒運行方式的方法,將故障開(kāi)關(guān)停電處理,并補充。如無(wú)法倒運行方式,應立即將負荷轉移。開(kāi)關(guān)只能在不帶電的情況下(110kv及以上開(kāi)關(guān))斷開(kāi),然后停電進(jìn)行檢修處理。
另外,如果有大量六氟化硫氣體泄漏時(shí),運行人員在設備附近進(jìn)行檢查、操作和布置安全措施后,將所使用過(guò)的保護用具應清洗干凈,人員也應及時(shí)洗手或洗操。在進(jìn)行上述工作中,必須有監護人在場(chǎng),以確保安全。