学习任务书
小组编号:____________ 成员名单:____________
学习任务描述
通过本情境的学习,要求能够做到:掌握牵引变电所各种电气设备的正常工作情况,熟悉电气设备异常状态,并对各种异常状态能够进行合适地处理。
学习任务:电气设备异常处理。
学习对象:牵引变压器、断路器、互感器、隔离开关、母线及电容器。
工 具:生产文件、工作工具、量具等。
学习步骤:
(1)熟悉牵引变压器的正常和异常状态及处理。
(2)熟悉断路器的正常和异常状态及处理。
(3)熟悉隔离开关的正常和异常状态。
(4)熟悉互感器的正常和异常状态及处理。
(5)熟悉母线的正常和异常状态及处理。
(6)熟悉电容器的正常和异常状态及处理。
学习方法
资讯:接受学习任务,根据引导问题,通过学习查找资料、网络信息等,建立总体印象。
计划:与小组成员、老师、师傅讨论电气设备异常时对牵引变电所工作的影响和及时处理的意义。
决策:与老师或师傅进行专业交流,确定本项目的工作步骤和涉及的工具,拟定检查、评价标准。
实施:按确定的工作步骤完成行动化学习任务,发现问题,共同分析,遇到无法解决的问题时请老师或师傅帮助解决。
检查:(1)生产文件准备好了吗?
(2)工具准备好了吗?
(3)安全事项有哪些?
评价:与同学、老师、师傅进行专业交流,有改进的建议吗?
学习目标
(1)明确各种电气设备的正常工作状态和异常状态。
(2)明确各种电气设备出现异常情况时的处理方式。
(3)明确各种电气设备出现异常时所涉及的处理步骤、仪表、工具等。
(4)了解在处理电气设备异常时的注意事项。
行动化学习任务
第一部分:进行电气设备异常处理的学习
任务1:查阅《牵引变电所运行检修规程》有关电气设备异常处理的要求。
任务2:查阅各种资料熟悉各种电气设备异常状态。
第二部分:模拟电气设备异常处理
任务3:列出牵引变压器异常状态表并处理。
任务4:列出断路器异常状态表并处理。
任务5:列出隔离开关异常状态表并处理。
任务6:列出互感器异常状态表并处理。
任务7:列出母线异常状态表并处理。
任务8:列出电容器异常状态表并处理。
任务9:总结安全注意事项。
学习信息
牵引变电所主要电气设备的工作状态可分为正常工作状态、异常工作状态和故障工作状态三种。
电气设备的正常工作状态是指在规定的外部环境条件(如额定电压、电流、介质、环境温度等)下,设备能连续达到额定的工作能力的状态。在正常工作状态下,由于环境和温度的影响,设备始终处于老化阶段,随着环境和时间的变化,设备即使在规定的外部条件下,也会部分或全部失去额定的工作能力,可以认为设备已进入老化状态。
电气设备的异常状态是指设备无法达到其技术参数的要求,设备发生轻微异常情况但还可以继续运行。
电气设备的故障状态是指设备发生严重异常状态,威胁安全运行或已造成设备部分损坏,甚至引起中止供电的状态。
一、牵引变压器的异常处理
1. 变压器声音异常处理
变压器正常运行时,由于交流电通过变压器绕组,在铁芯中产生周期性的交变磁通,铁芯的接缝与叠层之间的磁力作用以及绕组的导线之间的电磁力作用引起振动,发出均匀的“嗡嗡”响声。
牵引变压器由于用电对象是电力机车,机车的上坡、下坡、启动、滑行各时期的用电量有较大的变化,因此会造成变压器的响声或高或低,但其响声亦应该是连续且均匀的。
如果出现了下列声音,应停止变压器的运行,进行检修:
(1)当变压器内部有“咕噜咕噜”类似水的沸腾声时,可能是绕组有较严重的故障或分接开关接触不良而局部严重过热引起。
(2)变压器声响明显增大,内部有爆裂声。
(3)当响声中夹有爆裂声时,既大又不均匀,可能是变压器的器身绝缘有击穿现象。
(4)响声中夹有连续的有规律的撞击或摩擦声,可能是变压器的某些部件因铁芯振动而造成机械接触。
值班人员一旦发现变压器响声异常时,应立即报告供电调度并作外观检查,还应查看变压器控制屏上的电流表和功率表,把有关数据认真分析、判断。必要时向供电调度员申请停电,做好安全措施后再进行处理。
2. 变压器油温异常处理
(1)变压器油温异常升高的原因。
变压器油温异常升高的原因有:变压器冷却器运行不正常、运行电压过高、电源的相序接反、散热器阀门没有打开、变压器长期过负荷、变压器内部出现故障、温度计损坏、冷却器全停等。
(2)变压器油温异常升高的处理。
① 若油温升高的原因是由于冷却系统的故障,且在运行中无法修复,应对变压器做停运处理;若不能立即停运处理,则应按现场规程规定,调整变压器的负荷至允许运行温度的相应容量,并尽快安排处理;若冷却装置未完全投入或有故障,应立即处理,排除故障;若故障不能立即排除,则必须降低变压器运行负荷,按相应冷却装置冷却性能与负荷的对应值运行。
② 如果油温比平时同样负荷和冷却温度下高出10 °C以上,或变压器负荷、冷却条件不变,而油温不断升高,温度表又无问题,则认为变压器已发生内部故障,应投入备用变压器,停止故障变压器运行,并联系检修人员进行处理。
③ 若经检查分析是变压器内部故障引起的温度异常,则立即停运变压器,尽快安排处理。
④ 若由变压器过负荷运行引起,顶层油温超过105 °C,应立即降低负荷。
⑤ 若散热器阀门没有打开,应设法将阀门打开,一般变压器散热器阀门没有打开,在变压器送电时带上负荷后温度上升很快。
⑥ 如果三相变压器组中某一相油温升高,明显高于该相在过去同一负荷、同样冷却条件下的运行温度,而冷却装置、温度计均正常,则过热可能是由变压器内部的某种故障引起,应通知专业人员立即取样做色谱分析,进一步查明原因。若色谱分析表明变压器存在内部故障,或变压器在负荷及冷却条件下不变的情况下,油温不断上升,则应按现场规程规定将变压器退出运行。
3. 变压器油位异常处理
为了监视变压器的油位,变压器的储油柜上装有玻璃油位计或磁针式油位计,油位计上一般标有-30 °C、+20 °C、+40 °C三条油位监视线,以便监视不同油温下油位的高低。这三条线分别表示环境温度为-30 °C、+20 °C、+40 °C时变压器正常的油位,根据这三条油位线可以判断是否需要加油或放油。若温度为20 °C时,油面高于+20 °C这一条油位线,则表示变压器中的油多了;若油面低于+20 °C 这一条油位线,则表示变压器中的油少了。运行中变压器的油位随温度变化而变化,而油温取决于变压器所带的负荷多少、周围环境温度和冷却系统的运行情况。变压器在运行中存在油位异常和渗漏油现象,所以应不定期进行巡视和检查。
(1)引起变压器油位异常的原因。
① 指针式油位计出现卡针等故障。
② 隔膜或胶囊下面蓄积有气体,使隔膜或胶囊高于实际油位。
③ 吸湿器堵塞使油位下降时空气不能进入,油位指示将偏高。
④ 胶囊或隔膜破裂使油进入胶囊或隔膜以上的空间,油位计指示可能偏低。
⑤ 温度计指示不准确。
⑥ 变压器漏油使油量减少。
(2)油位过低的处理。
油位过低或看不到油位,应视为油位不正常。当低到一定程度时,会造成轻瓦斯动作报警。严重缺油时,会使油箱内绝缘暴露受潮,降低绝缘性能,影响散热,甚至引起绝缘故障。油位过低的原因有:变压器严重渗漏油;储油柜容量和变压器油箱容量配合不当;检修人员因工作需要(如取油样),多次放油后未及时补油;注油不当,未按标准温度曲线加油。
① 若变压器无渗漏油现象,油位明显低于当时温度下应有的油位(查温度-油位曲线),应尽快补油。
② 若变压器大量漏油造成油位迅速下降,应立即采取措施制止漏油。若不能制止漏油,且低于油位计指示限度,应立即将变压器停运。
③ 对有载调压变压器,当主油箱油位逐渐降低,而调压油箱油位不断升高,以致从吸湿器中漏油,可能是主油箱与有载调压油箱之间密封损坏,造成主油箱的油向调压油箱内渗,此时应申请将变压器停运,转检修。
(3)油位过高的处理。
油位因油温升高而高出最高油位线,有时油位到顶而看不到油位。油位过高的原因有:吸湿器堵塞,所指示的储油柜不能正常呼吸;防爆管通气孔堵塞;油标堵塞或油位表指针损坏、失灵;全密封储油柜未按全密封方式加油,在胶囊袋与油面之间有空气(存在气压,造成假油位)。
① 如果变压器油位高出油位计的最高指示,且无其他异常时,为了防止变压器油溢出,则应放油到适当高度;同时应注意油位计、吸湿器和防爆管是否堵塞,避免因假油位造成误判断。
② 变压器油位因温度上升有可能高出油位指示极限,经查明不是假油位所致时,则应放油,使油位降至与当时油温相对应的高度,以免溢油。
(4)为运行中的变压器补油时的注意事项。
① 补入的新油应与变压器原有的油同型号,防止混油,且新补入的油应经试验合格。
② 补油前,应将重瓦斯保护改接信号位置,防止跳闸。
③ 补油后要注意检查气体继电器,及时放出气体,24 h 后无问题再将重瓦斯保护投入跳闸位置。
④ 补油要适量,油温与变压器当时的油温相适应。
⑤ 禁止从变压器下部截止阀补油,以防止将变压器底部沉淀物冲起进入绕组内,影响变压器绝缘的散热。
4. 变压器外表异常处理
(1)防爆管、防爆膜破裂。
为提高设备运行可靠性,有些变压器设计有防爆管、防爆膜作为变压器内部气体的安全气道,用来将变压器运行中产生的、不能承受的高压气体及时泄放。防爆管、防爆膜破裂,将引起水分和潮气进入变压器内,导致绝缘油乳化及变压器的绝缘强度降低。防爆管、防爆膜破裂的原因是:防爆膜材质与玻璃选择处理不当;防爆膜及法兰加工、安装工艺不符合要求;呼吸器堵塞或抽真空充氮情况时不慎,受压力而破损;变压器内部绕组短路击穿、分接开关严重接触不良,起弧发热时,变压器油受热急剧分解出大量气体。运行中的变压器,一旦发现防爆玻璃破碎向外喷油,应立即将其退出运行。
(2)压力释放阀的异常。
目前,大中型变压器的防爆管和防爆膜已被压力释放阀所取代。压力释放阀由弹簧压紧一个膜盘及触点构成,置于变压器本体油箱上部,它也是油箱内部故障的主保护。当变压器油箱内部发生故障时,油箱内的油被分解、汽化,进而产生大量气体,油箱内压力急剧升高,当油压超过一定标准时,压力释放阀克服弹簧压力在2 ms内迅速冲开膜盘释放,进行溢油或喷油,使变压器油箱内的压力很快降低,保护了油箱;同时弹簧动作带动继电器动触点启动保护报警回路。当压力降到关闭压力值时,压力释放阀在弹簧的作用下又可靠关闭,使变压器油箱内保持正常压力,防止外部空气、水分及其他杂质进入油箱。
如果变压器油量过多、气温又高而造成非内部故障的溢油现象,溢出过多的油后释放器会自动复位,仍起到密封的作用。压力释放阀动作后有报警信号,以便运行人员迅速发现异常并进行查处,必要时也可动作跳开变压器各侧断路器。
(3)套管闪络放电。
套管闪络放电会造成发热,导致绝缘老化受损甚至引起爆炸,常见原因有:套管表面过脏,如粉尘、污秽等;高压套管制造不良、缺陷;系统出现内部或外部过电压,套管内存在隐患而导致击穿。变压器的套管一旦发生严重破损,并引起放电,则认为该变压器已经失去了正常运行的功能,应立即退出运行。
(4)渗漏油。
渗漏油是变压器常见的缺陷,渗与漏仅是程度的区别,渗油为两滴间隔时间大于5 min,运行人员巡视检查时对于变压器的渗漏油部位要加强监视,发现渗漏油现象要及时联系检修人员处理。变压器渗漏油的常见部位是:阀门系统、接头桩头、高压套管基座、电流互感器出线桩头胶垫处、绝缘子破裂渗漏油、高压套管升高座法兰、油箱外表、油箱底盘大法兰等焊接处。
5. 变压器颜色、气味异常分析及处理
(1)变压器油色不正常。
变压器油有新油和运行油两种。新油呈亮黄色,运行值班人员巡视时,发现变压器油位计中油的颜色发生变化,应联系检修人员取样分析化验。当化验发现油内含有碳粒、水分,酸价增高、闪光点降低和绝缘强度降低时,说明油质已急剧下降,容易发生内部绕组对变压器外壳击穿事故,此时,该变压器应停止运行。若运行中变压器油色骤然变化,油内出现碳质并有其他不正常现象时,应立即停用该变压器。
(2)引线、线卡处过热引起颜色异常。
套管接线端部紧固部分松动,或引线头线鼻子滑牙等,接触面发生严重氧化,使接触处过热,颜色变暗失去光泽,表面镀层也遭到破坏,温度很高时会发出焦臭味。连接接头部分温度一般不宜超过70 °C,可用示温蜡片检查(一般黄色熔化为60 °C,绿色熔化为70 °C,红色熔化为80 °C),也可用红外线测温仪测量。
(3)呼吸器硅胶颜色异常。
呼吸器硅胶一般正常颜色为蓝色,其作用为吸附空气中进入储油柜胶袋、隔膜中的潮气,以免变压器受潮。当硅胶由蓝色变为粉红色时,表明硅胶受潮且已失效,一般粉红色部分超过2/3时,应予更换。硅胶变色的原因主要是:
① 长期天气阴雨导致空气湿度较大,吸湿变色过快。
② 呼吸器容量过小,如有载开关采用 0.5 kg 的呼吸器,变色过快是常见现象,应更换较大容量的呼吸器。
③ 硅胶玻璃罩罐有裂纹破损。
④ 呼吸器下部油封罩内无油或油位太低起不到良好油封作用,使湿空气未经油封过滤而直接进入硅胶罐内。
⑤ 呼吸器安装不良,如胶垫龟裂不合格,螺钉松动,安装不密封而受潮。
6. 变压器轻瓦斯动作处理
瓦斯保护信号动作时,应立即对变压器进行检查,查明动作的原因,然后进行正确地处理。
(1)变压器轻瓦斯报警的原因。
① 变压器内部有较轻微故障产生气体。
② 变压器内部进入了空气。
③ 变压器外部发生了穿越性故障。
④ 变压器油位严重降低至气体继电器以下,使气体继电器动作。
⑤ 直流系统多点接地、二次回路短路。
⑥ 变压器受强烈振动影响。
⑦ 气体继电器本身出现问题。
(2)变压器轻瓦斯报警后的检查。
① 检查是否因变压器漏油引起。
② 检查变压器油位、温度、声音是否正常。
③ 检查气体继电器内有无气体,若存在气体,应取气体进行分析。
④ 检查二次回路有无故障。
⑤ 检查储油柜、压力释放装置有无喷油、冒油,盘根和塞垫有无凸出变形。
(3)变压器轻瓦斯报警后的处理。
① 若气体继电器内有气体,则应记录气体量,观察气体的颜色及试验是否可燃,并取气样及油样做色谱分析,根据有关规程和导则判断变压器的故障性质。
② 轻瓦斯动作后,如一时不能对气体继电器内的气体进行色谱分析,则可按颜色、气味、是否可燃进行鉴别。如果颜色是灰黑色、易燃,通常是因绝缘油碳化造成的,也可能是接触不良或局部过热导致;如果颜色是灰白色、可燃、有异常臭味,可能是变压器内纸质烧毁所致,有可能造成绝缘损坏;如果颜色是黄色、不易燃,可能是因为木质烧毁所致;如果颜色是无色、不可燃、无味,多为空气。
③ 如果轻瓦斯动作发出信号后,经分析已判为变压器内部存在故障,且发出信号间隔时间逐次缩短,则说明故障正在发展,这时应尽快停止该变压器运行。
7. 变压器过负荷处理
运行中的变压器过负荷时,警铃响,出现“过负荷”光字牌,也可能有“温度高”光字牌,电流表指示超过额定值,有功、无功表指示增大。运行值班人员发现上述现象时,应按下述原则处理:
(1)停止音响警铃,向调度汇报,并做好记录。
(2)及时调整运行方式,投入变压器全部冷却器,调整负荷的分配,如有备用变压器应立即投入。
(3)属正常过负荷或事故过负荷时,按过负荷倍数确定允许运行时间,若超过运行时间,应立即减负荷,并加强对变压器温度的监视。
(4)过负荷运行时间内,应对变压器及其相关系统进行全面检查,发现异常应立即处理。
(5)过负荷结束后,应及时向调度汇报,并记录过负荷结束时间。
二、断路器及隔离开关的异常处理
(一)断路器异常处理
在日常工作中,断路器可能出现的异常情况包括:线卡、引线接头过热或熔化;套管有严重破损和放电现象;油断路器严重漏油或缺油,可能导致灭弧室无油位;油断路器冒烟、起火,内部有异常声响或放电声;液压、气压操动机构失压,弹簧操动机构储能弹簧损坏;SF6断路器本体严重漏气,发出操作闭锁信号;真空断路器出现真空破坏的“咝咝”声;空气断路器内部有异常声响或严重漏气,压力下降,橡胶垫被吹出。当值班人员一旦发现断路器出现上述情况之一时,应立即报告调度并采取措施,将故障断路器退出运行进行处理。
1. SF6断路器气体压力低的处理
(1)断路器SF6气体泄漏引起气体压力过低。
如果断路器SF6气体漏气,压力不低于闭锁值,但发出“SF6气体压力过低”报警信号,说明有压力异常,应记录压力值,此时应加强监视,并通知相关部门处理。
如果断路器SF6气体严重漏气,压力低于闭锁值并发出闭锁信号时,不能对断路器进行分、合闸,应立即断开该断路器操作电源,并与调度联系将负荷转移,采取措施将故障断路器隔离。安装在室内的断路器在处理前应开启通风装置,待15 min后方可进入,接近设备时应戴防毒面具并穿防护服。
(2)SF6气体密度继电器或表计失灵引起气体压力过低。
将表计的数值与当时环境温度折算到标准温度下的数值比较判断,确认SF6断路器压力低是否因为密度继电器故障、表计指示不正确等引起,若是则应通知专业人员处理。
2. 断路器拒绝合闸的处理
在合闸操作或重合闸过程中,如果断路器发生拒合闸现象,应进行详细检查,查明原因并进行相应的处理。
(1)判断操作的正确性。
用控制开关再重新合闸一次,以判断拒合闸是否因操作不当引起的。
(2)操作电源消失引起拒合闸。
若合闸操作前,绿色指示灯不亮,应检查指示灯泡和灯具是否良好、控制回路是否断开、操作电源是否中断。如果是控制电源空气开关(熔断器)或合闸电源空气开关(熔断器)跳开(熔断),应合上(更换)控制电源空气开关(熔断器)或合闸电源空气开关(熔断器),正常后,对断路器进行合闸;如果是控制或合闸回路其他原因引起,不能查找故障或查到故障后运行人员不能处理的,应通知专业人员处理。
(3)直流母线电压不正常引起拒合闸。
合闸电源电压过低,合闸时电磁机构的铁芯不到位,使挂钩不能挂住;合闸电源电压过高,合闸时电磁机构的铁芯发生强烈冲击,使挂钩不能挂住。此时应调节蓄电池组端电压,使电压达到规定值。
(4)当操作合闸后,红灯不亮,绿灯闪光,且事故喇叭响,说明操作手柄位置和断路器位置不对应,断路器未合上,可能是合闸接触器未动作,合闸线圈发生故障等原因造成。
(5)当操作断路器合闸后,绿灯熄灭,红灯亮,但瞬间红灯又灭,绿灯闪光,事故喇叭响,说明断路器合上后又自动跳闸,可能是合闸于故障状态而造成保护动作跳闸。
(6)因操作机构卡住而拒合闸。操作机构不灵活或调整不准确、挂钩脱扣造成合闸后又跳闸;或因振动使跳闸机构脱扣,使断路器合不上闸。待机构处理后再合闸。
(7)合闸时间太短引起拒合闸。手动操作控制合闸时,控制开关在合闸位置未合到底,或合到底停留时间太短就松手,控制开关自动返回,致使断路器合闸后挂钩未挂住,合闸回路电源就断开而跳闸。正确做法是控制开关在合闸位置应合到底,待红灯亮后再松手,让控制开关返回。
(8)SF6压力过低闭锁。确认SF6气体压力过低后,应通知专业人员处理,在未处理正常前,严禁对断路器进行合闸操作。
(9)液压压力过低闭锁。确认液压压力过低后,应通知专业人员处理,在未处理正常前,严禁对断路器进行合闸操作。
(10)弹簧未储能。若是储能电源空气开关跳开,应立即合上储能电源空气开关进行储能,若其他原因不能查找但又急需送电的,应断开储能电源开关后进行手动储能,储能正常后即可进行合闸。若弹簧储能系统部件故障不能手动储能,则通知专业人员处理。
(11)其他不能处理的故障。应作相应报告上报调度及相关部门,通知相关专业人员处理。
3. 断路器拒绝分闸的处理
运行中的断路器拒分闸对系统安全运行威胁很大,一旦某一单元发生故障,断路器发生拒动,可能造成上一级断路器越级跳闸,甚至造成系统解列,扩大事故范围,故拒分闸事故比拒合闸事故有更大的危害。
断路器拒分闸的原因有两方面:一是电气回路故障,二是断路器机构故障。其中分闸电气回路失灵故障有两种情况:
第一种情况是红灯不亮分闸失灵,此时应检查:操作电源(包括电压、电池容量)是否正常;控制回路熔丝是否熔断,接触是否良好;控制断路器的接点是否良好;断路器跳闸回路常开接点是否良好;跳闸线圈是否断路;跳闸回路导线接头有无脱落;小车断路器的控制插件接点是否接通;防误闭锁编码插件接点是否接通等。
第二种情况是红灯亮而分闸失灵,表示跳闸回路完好,应检查:操作电源(包括电压、电池容量)是否正常;控制回路熔丝是否熔断,接触是否良好;控制断路器的接点是否良好。如无问题再检查断路器操动机构是否有问题。断路器机构故障应检查:铁芯转动是否不良或作用力是否不够大;机械传动部分调整是否合理;自保持机构调整是否不良等。
(1)正常情况下的拒分闸。
正常情况下,断路器的红灯信号亮,表示跳闸回路完好。当操作控制开关分闸时,若断路器拒分闸,且控制电源电压正常,则为操动机构故障。
① 线路断路器拒分闸的处理。
方式一:快速的处理方式。在该断路器操动机构的液压或气压均正常的情况下,可先断开线路侧断路器,再至现场采用手动方式分闸,然后拉开该断路器两侧的隔离开关,再对操动机构的故障进行查找和处理。
方式二:倒母线的处理方式。先倒空一组母线,让拒分闸的断路器在这组母线上单独运行,然后用母联断路器串接拒分闸的断路器解列,再拉开该断路器两侧的隔离开关,对操动机构的故障进行查找和处理。采用此种处理方法,要经过复杂的倒母线操作,处理时间较长。
② 变压器组回路断路器拒分闸的处理。
当变压器组停机解列时,改组的断路器拒分闸,此时,只能倒母线,空出一组母线,由母联断路器串接拒分闸的断路器,再由母联断路器分闸解列,然后拉开该断路器两侧的隔离开关,再对操动机构的故障进行查找和处理。
(2)事故情况下的拒分闸。
当一次系统(如线路)发生短路故障时,线路断路器拒分闸,但线路对侧的断路器分闸,拒分闸断路器的失灵保护动作,将母联断路器及故障线路所连母线上的其他元件的断路器全部分闸,该母线失压。处理方法是先找出拒分闸的断路器,然后隔离拒分闸的断路器,恢复无故障系统的正常运行,最后查明断路器拒分闸的原因并进行处理。
4. 断路器分合闸闭锁的处理
检查电动机电源回路是否有故障。如是电动机电源空气开关跳开,应立即合上,并用万用表检查电动机三相交流电源是否正常,正常后,将电动机打压至正常值。若系电动机烧坏、机构损坏或其他故障,值班人员不能处理的,应报告调度,等待检修人员处理。(www.xing528.com)
(2)SF6气体压力过低引起。
确认SF6气体压力值是否低于闭锁值,若是则应报告调度,等待检修人员处理。在未处理前,严禁对断路器进行分闸操作,并应断开该断路器的操作电源空气开关或取下操作电源熔断器,以防该断路器跳闸时因灭弧能力达不到要求,损坏断路器或断路器产生爆炸。
(3)弹簧机构未能储能引起。
应检查其电源是否完好,如电源空气开关跳开,应立即合上并进行电动储能;如电动机烧坏或电源回路引起的故障,在不能进行电动储能时,应在断开电动机电源后,进行手动储能;如属于弹簧机构问题,不能手动储能时,应等待检修人员处理。
(4)保护动作闭锁断路器合闸回路使其不能合闸。
应查明原因,复归保护动作信号,解除闭锁,根据调度的命令进行处理。
(5)控制回路故障引起。
若断路器就地控制箱内的“远方/就地”切换开关置于“就地”位置或触点接触不良,则可将“远方/就地”切换开关切至“远方”位置或将控制开关重复操作两次。若触点回路仍不通,应等待检修人员处理。若是控制回路问题,应重点检查控制回路易出现故障的位置,如同步回路、控制开关、合闸线圈、分相操作箱内的继电器等,对于二次回路的问题,一般应由检修人员处理。
5. 断路器误跳闸的处理
若系统无短路或直接接地现象却发生断路器自动跳闸,则称为断路器偷跳或误跳。断路器误跳的原因及处理方法为:
(1)保护误动或误整定。
确认设备、线路及电网系统无故障、直流系统无接地的情况下,检查保护装置是否有异常,如有异常,则判断为保护装置误动作,应通知专业人员处理;如保护装置正常,应打印保护装置定值与调度下发且正在执行的定值书核对,检查保护装置设置的定值是否正确,定值错误时应通知专业人员处理。
(2)电流、电压互感器回路发生故障。
确认为电流、电压互感器回路发生故障引起断路器跳闸时,应通知专业人员处理。
(3)直流系统发生两点接地。
确认断路器误跳为直流两点接地引起时,查找直流接地点,查到后消除故障,然后向调度申请对该断路器进行合闸送电;查不到接地点时,应通知专业人员处理。注意在查找故障接地点时应做好安全措施。
(4)机械故障引起。
若能排除故障,立即向调度申请对该断路器进行合闸送电;无法排除故障时,向调度申请停电检修。
(5)人为误碰、误动、误操作或受机械力引起。
确定是人为误碰、误动、误操作或受机械外力引起断路器误跳时,立即申请对该断路器进行合闸送电。
(二)隔离开关异常处理
1. 隔离开关接触部分发热的处理
在巡视设备时,对隔离开关接触部分可根据其触头部分的热气流、发热或变色及测量其触头部分的温度是否超过70 °C等方法来判断其发热情况。触头过热时,刀片和导体接头变色发暗,接触部分色漆变色或示温蜡片变色、软化、位移、发亮或熔化;户外隔离开关触头过热时,在雨雪天气可观察到接头处有冒汽或落雪立即融化现象;若触头严重过热,刀口可能烧红,甚至发生熔焊现象。
(1)隔离开关在运行中接触部分发热的原因。
① 在操作过程中用力不当会使触头位置不正,合闸不到位,触头接触不良使电流通过的截面大大缩小,因而使接触电阻增大,也产生很大的斥力,减少了弹簧的压力,使压缩弹簧或螺钉松弛,进一步使接触电阻增大而过热。
② 因触头紧固件松动,刀片或刀嘴的弹簧锈蚀或过热,使弹簧压力降低;或操作时用力不当,使接触位置不正。这些情况均使触头压力降低,触头接触电阻增大而过热。
③ 刀口合得不严,使触头表面氧化、脏污;拉合过程中触头被电弧烧伤,各联动部件磨损或变形等,均会使触头接触不良,接触电阻增大而发热。
④ 隔离开关过负荷引起触头过热。
(2)隔离开关发热的处理。
根据隔离开关不同的接线方式分别进行处理。
① 用红外测温仪测量过热点的温度,以判断发热程度,若超过规定值应查明原因及时处理,在未处理前应加强监视。若隔离开关发热不断恶化,威胁安全运行时,应立即停电处理,不能停电的隔离开关可带电作业进行处理。
② 若隔离开关因过负荷引起过热应向调度汇报,将负荷降至额定值或以下运行。若隔离开关触头因接触不良而过热,可联系检修人员用相应电压等级的绝缘棒推动触头,使触头接触良好,但不要用力过猛,以免滑脱扩大事故。
③ 在单母线接线中,若母线隔离开关过热,则只能降低负荷运行,并加强监视,也可加装临时通风装置,加强冷却。
④ 在双母线接线中,若某一母线隔离开关过热,可将该回路倒换到另一母线上运行,然后拉开过热的隔离开关,待母线停电时再检修该过热隔离开关。
⑤ 在具有旁路母线的接线中,母线隔离开关或线路隔离开关过热,可以倒至旁路运行,使过热的隔离开关退出运行或停电检修。无旁路接线的线路隔离开关过热,可以减负荷运行,但应加强监视。
2. 隔离开关绝缘子有裂纹、破损和闪络的处理
(1)隔离开关绝缘子有裂纹、破损和闪络的原因。
造成隔离开关绝缘子损坏的原因主要是由于机械强度下降、界面击穿和芯棒脆断、硅橡胶表面性能劣化、外力损坏等;隔离开关闪络的原因主要是雷击闪络、鸟类闪络、污闪以及未查明原因的闪络。
(2)运行中发现隔离开关有裂纹、破损和闪络的处理。
① 运行中若绝缘子损坏程度不严重或出现不严重的放电痕迹,可暂时不停电,但应尽快报告调度进行处理。在停电之前应加强监视。
② 如果绝缘子破损严重,或发生对地击穿、触头熔焊等现象,则应将上一级断路器断开电源,使损伤隔离开关退出运行再进行处理。
③ 运行中若隔离开关绝缘子断裂,严禁操作此隔离开关,并应迅速将隔离开关退出系统,做好安全措施,联系检修人员进行处理。
3. 隔离开关不能分、合闸的处理
出现这种情况应分析其原因,禁止盲目强行操作,不同的故障原因应采取不同的方法处理。一般来说,拒绝合闸的原因主要有:轴销脱落、铸铁断裂等机械故障,电气回路故障,闭锁回路及操作顺序不符合规定,电动机失电,刀杆与操动机构脱节等。拒绝分闸的原因主要有:操动机构被冰冻结,操动机构锈蚀、卡死,隔离开关动静触头熔焊变形以及瓷件破裂、断裂,电动操动机构的电动机失电或机构损坏或闭锁失灵等。
(1)若是防误装置(电磁锁、机械闭锁、电气回路闭锁、程序锁)失灵,运行人员应停止操作,并检查其操作程序是否正确。检查操作程序正确后,将情况汇报,经确认确系防误装置失灵,方可按相关规定解除其闭锁进行操作,或作缺陷上报,待检修人员处理正常后方可操作。
(2)若是隔离开关操动机构(如电动机控制电源回路故障)问题,应将其处理恢复正常后进行操作,不能处理或电动操作机构的电动机故障时,可以改为手动操作。但应注意在手动操作时,应将电动机电源断开后进行,避免电动机突然转动伤到操作人员。
(3)若是隔离开关本身传动机械故障而不能操作,应向调度汇报,要求将其停电处理。
(4)若冰冻或锈蚀影响正常操作,不要用很大的冲击力量,而应用较小的推动力量去克服不正常的阻力,待操作灵活些时再加力操作。
(5)在操作时发现隔离开关的刀刃与刀嘴接触部分有抵触时,不应强行操作,否则可能使支持绝缘子破损而造成事故,此时应将其停用进行处理。
4. 操作人员误操作,误拉、误合隔离开关的处理
进行倒闸操作时,由于误操作可能出现带负荷误拉、误合隔离开关,产生异常弧光,甚至引起三相弧光短路,因此在倒闸操作过程中应严防隔离开关的误拉、误合。当发生带负荷误拉、误合隔离开关时,按隔离开关传动机构装置形式的不同,分别按不同的方法处理。
(1)对手动操动机构的隔离开关,由于拉开过程很慢,当带负荷误拉闸时,在主触头断开不大时就有异常弧光产生,此时应迅速作反方向操作将隔离开关合上,可立即熄灭电弧,避免发生事故。若动触头已全部拉开,且已切断电弧时,则不允许再合上,否则会造成带负荷合隔离开关,产生三相弧光短路,扩大事故。
(2)对电动操动机构的隔离开关,由于分闸时间短,比人力直接操作快,当带负荷误拉闸时,应一直继续操作完毕,操作中严禁中断,禁止再合闸。
(3)当带负荷误合隔离开关时,即使错合,甚至在合闸时产生电弧,也不允许再拉开隔离开关,否则会形成带负荷拉隔离开关。只有在采取措施后,先用断路器将该隔离开关回路断开,才可再拉开误合的隔离开关。
5. 隔离开关导流部分发热的处理
隔离开关导流部分大部分暴露在空气中,容易老化、锈蚀、导电带断裂,进而引起发热。具体表现为:隔离开关两端帽子处存在热点,隔离开关触指弹簧老化变形引起刀口发热,隔离开关的接头由于锈蚀或者压接不实造成接头发热等。
(1)正常运行中,运行人员应按时、按规定的巡视路线巡视检查设备,发现隔离开关主导流部分有发热现象时,应向调度汇报,立即设法减小或转移负荷,加强监视。
(2)处理故障。对双母线接线,如果某一母线侧隔离开关发热,可将该线路倒闸操作至另一母线上运行,并向调度和上级汇报,母线能停电时,要将负荷转移后再对发热隔离开关停电检修。对单母线接线,如果某一母线侧隔离开关发热,母线短时间内无法停电,必须降低负荷,并加强监视,并尽量把负荷倒至备用电源带,母线可以停电时再停电检修。对室内高压隔离开关,还应该注意通风降温。
6. 隔离开关合不到位的处理
隔离开关合不到位多数是机构锈蚀、卡涩、检修调试未调好等原因引起的。发生这种情况时,可拉开隔离开关再合闸。对220 kV隔离开关,可用绝缘棒推入,必要时应申请停电处理。
三、互感器的异常处理
(一)电压互感器的异常处理
1. 电压互感器本体故障的处理
电压互感器在日常运行中,如果发现本体有过热现象、内部有放电声和不正常的噪声、油面上升并出现碳质、有渗漏油现象时,往往是因为电压互感器本体出现了故障,其原因是:
(1)电压互感器低压侧匝间和相间短路时,低压熔丝尚未熔断,由于励磁电流迅速增大,使高压熔管熔丝熔断或烧坏互感器。
(2)当中性点不接地系统发生单相接地时,电压互感器一次侧非故障相对地电压为正常电压值的倍。电压互感器的铁芯很快饱和,励磁电流急剧增强,使熔丝熔断。
(3)由于电力网络中含有电容性和电感性参数的元件,特别是带有铁芯的铁磁电感元件,在参数组合不利时会引起铁磁谐振。在发生铁磁谐振时,其过电压倍数可达2.5以上,造成电气设备绝缘击穿,可能烧毁设备。
对电压互感器本体故障的处理是:立即将有关情况向调度和上级汇报,并申请停电处理。
2. 电压互感器回路断线的处理
当运行中的电压互感器回路断线时,有如下现象:“电压回路断线”光字牌亮、警铃响;相关电压表指示为零或三相电压不一致,有功功率表指示失常,电能表停转;低电压继电器动作;可能有接地信号发出(高压熔断器熔断时);绝缘监视电压表较正常值偏低,而正常相电压表指示正常。
电压互感器回路断线的原因可能是:高、低压熔断器熔断或接触不良;电压互感器二次回路切换开关接触不良;二次侧快速自动空气断路器脱扣跳闸或因二次侧短路而自动跳闸;二次回路接头松动或断线等。另外,因电压互感器高压侧隔离开关的辅助触点串接在二次侧,这些触点接触不良,也会造成二次回路断开。
电压互感器回路断线的处理方法是:
(1)停用所带的继电保护与自动装置,以防止误动。
(2)如因二次回路故障,使仪表指示不正确,可根据其他仪表指示,监视设备的运行。
(3)检查高、低压熔断器是否熔断。若高压熔断器熔断,应首先考虑检查电压互感器是否发生内部故障。更换时应拉开高压侧隔离开关并取下低压侧熔断器,经验电、放电后,再更换高压熔断器,测量电压互感器的绝缘并确认良好后,方可送电。若低压熔断器熔断,应立即更换。
(4)检查二次电压回路的触点有无松动、有无断线现象,切换回路有无接触不良,二次侧自动空气断路器是否脱扣。可试送电一次,试送不成功再处理,更换熔丝后若再次熔断,应查明原因,严禁将熔丝容量加大。
3. 电压互感器的故障停用
运行中的电压互感器有下列现象之一时,应立即停用:
(1)高压熔断器连续熔断2~3次(说明高压绕组有短路故障)。
(2)瓷套管破裂、严重放电;内部有放电声或其他噪声(说明内部有故障)。
(3)电压互感器冒烟或有焦臭味(说明连接部位松动或高压侧绝缘损伤)。
(4)绕组或引线与外壳间有火花放电(说明绕组内部绝缘损坏或连接部位接触不良)。
(5)运行温度过高,外壳温度超过允许温升,并继续上升(内部故障所致,如匝间短路、铁芯短路等产生高温)。
(6)电压互感器漏油严重,油标中看不到油面(封闭件老化或内部故障产生高温,油膨胀产生漏油)。
(7)SF6气体绝缘互感器严重漏气,电容式电压互感器分压电容器出现渗油,干式互感器出现严重裂纹、放电。
在停用电压互感器时,若电压互感器内部有异常响声,并出现冒烟、跑油等故障,且高压熔断器未熔断,则应用断路器将故障的电压互感器切断,禁止使用隔离开关或高压熔断器拉合故障的电压互感器。电压互感器着火时,应切断电源后,用干粉灭火器或1211灭火器灭火。
(二)电流互感器的异常处理
1. 电流互感器运行声音异常处理
电流互感器在运行中发生声音异常的原因是:铁芯松动,发出不随一次负荷变化的“嗡嗡”声;半导体刷漆不均,造成内部电晕或夹铁螺钉松动等使电流互感器产生较大声响;某些离开叠层的硅钢片在空载或轻负荷时,会有一定的“嗡嗡”声;二次回路开路等。
电压互感器运行声音异常的处理是:
(1)在运行中若发现电流互感器有异常声音,可从声响、表计指示及保护异常等情况判断是否为二次回路开路;若是,则可按二次回路开路的处理方法进行处理。
(2)若不属于二次回路开路的故障,而是本体故障,应转移负荷并申请停电处理。
(3)若声音异常较轻,可不立即停电,但必须加强监视,同时向上级调度及主管汇报,安排停电处理。
2. 电流互感器二次回路开路处理
电流互感器一次绕组直接串接在一次电流回路中,其铁芯中一次电流产生的磁通要由二次电流产生的反方向磁通来平衡。当二次侧开路时,二次电流等于零,而一次电流不变,使铁芯中的磁通剧增达到饱和的程度。其后果是这个剧增的磁通在开路的二次绕组中产生很高的电压,直接危及人身和设备的安全;使电流互感器严重发热,可能损坏绝缘;将在铁芯中产生剩磁,使电流互感器的比差和角差增大,影响计量的准确性。
引起电流互感器二次回路开路的原因有:交流电流回路中的接线端子接触不良,造成开路;检修工作中误断电流互感器二次回路,或对电流互感器本体试验后未将二次接线接上;二次接线端子触头压接不紧,回路中电流很大时,发热烧断或氧化过热而造成开路;室外端子箱、接线盒受潮,端子螺钉和垫片锈蚀过重,接触不良或开路等。
(1)电流互感器二次开路的现象。
① 有功、无功功率表指示不正常,电流表三相指示不一致,电能表计量不正常。
② 监控系统相关数据显示不正常。
③ 电流互感器有“嗡嗡”声。
④ 开路故障点有火花放电声、冒烟和烧焦等现象,故障点出现异常高的电压。
⑤ 电流互感器本体有严重发热,并伴有异味、变色、冒烟等现象。
⑥ 继电保护及自动装置发生误动或拒动。
⑦ 仪表、电能表、继电保护等冒烟烧坏。
(2)电流互感器二次回路开路处理方法。
① 互感器二次回路开路时,首先要防止二次绕组开路而危及设备与人身的安全。
② 互感器二次回路开路后,应查明开路位置并设法对开路处进行短路;如果不能进行短路,可向调度申请停电处理。在进行短接处理过程中,必须注意安全,应戴绝缘手套,使用合格的绝缘工具,在严格监护下进行。
③ 发现互感器二次开路,应先分清故障属哪一组电流回路,开路的相别对保护有无影响,向调度汇报,停用可能误动的保护。
④ 尽量减少一次负荷电流,若互感器严重损伤,应转移负荷,停电检查处理。
⑤ 对检查出的故障,能自行处理的,可立即处理,然后投入所退出的保护;若不能自行处理,或不能自行查明的故障,应汇报上级部门派人处理,或经倒运行方式转移负荷,再停电检查处理。
3. 电流互感器的故障停用
电流互感器发生下列情况之一时应立即报告调度,停电处理:
(1)内部发出异常声响、过热,并伴有冒烟及焦臭味。
(2)严重漏油、瓷质损坏或有放电声。
(3)喷油燃烧或流胶现象。
(4)SF6气体绝缘互感器严重漏气。
(5)干式互感器出现严重裂纹、放电。
(6)经红外测温仪检查发现内部有过热现象。
应严格防止电流互感器内部故障可能引起的爆炸或继电保护误动、拒动,导致事故扩大。
四、母线及电容器的异常处理
(一)母线的异常处理
1. 母线绝缘子破损、放电的处理
母线所配支柱或悬式绝缘子一旦破损,会造成母线接地或相间短路,严重的可能由于绝缘子击穿放电而造成母线烧坏、烧断。此外,母线绝缘子因绝缘不良或零击穿等故障影响,会出现明显放电现象,尤其在大雾或雨雪天气。因此,一旦发现母线绝缘子破损、放电,值班人员应尽快报告调度,停电处理;在停电更换绝缘子前,应加强对破损绝缘子的监视,增加巡回检查次数。
2. 硬母线变形的处理
运行中的硬母线在正常状态下,相间与相对地间的安全距离裕度不大,一旦发生母线变形,可能会引起安全距离不满足要求,从而造成母线短路或接地事故。发现硬母线变形时,一方面应尽快报告调度,请求停电处理;另一方面应尽可能找出变形原因,如外力造成机械损伤、母线过热、母线通过了较大的短路电流等,以利于尽快消除变形。
3. 母线过热的处理
母线在运行中,因严重过负荷或母线与引线间的接触不良,母线隔离开关接触不良,都会引起母线发热。一旦发现母线过热发红(尤其是高峰负荷期间,极易出现母线接头温升超标过热),值班人员应立即向调度汇报,倒换备用母线,转移负荷,直至用停电检查等方法处理。
4. 母线出现异常声响的处理
可能是与母线连接的金具松动或铜铝搭接处氧化引起的,此时值班员应立即向调度报告,通过倒换备用母线,停用故障母线进行处理。
5. 母线电压不平衡的处理
母线三相电压不平衡,应根据具体情况查明原因,分别处理。造成母线三相电压不平衡的原因有:
(1)输电线路发生金属性接地或非金属性接地故障。
(2)电压互感器一、二次侧熔断。
(3)空载母线或线路的对地电容电流不平衡,出现假接地。
(4)输电线路与消弧线圈分接头不匹配出现假接地等。
(二)电容器的异常处理
1. 电容器渗油的处理
电容器渗油的处理方法如表4.1.1所示。
表4.1.1 电容器渗油的处理方法
2. 电容器温度过高的处理
电容器温度过高的处理方法如表4.1.2所示。
表4.1.2 电容器温度过高的处理方法
3. 电容器运行电压过高的处理
电容器运行电压过高的处理方法如表4.1.3所示。
表4.1.3 电容器运行电压过高的处理方法
4. 电容器外壳膨胀的处理
电容器外壳膨胀的处理方法如表4.1.4所示。
表4.1.4 电容器外壳膨胀的处理方法
5. 变电所失压时电容器的处理
当全所无压后,有低电压保护的电容器断路器会自动跳闸,但如果有因特殊原因未跳开的,此时必须手动将未跳开的电容器断路器断开。因为若不断开,在来电后母线电压较高,电容器会在高电压下充电,有可能造成电容器严重喷油或鼓肚;同时,因为母线没有负荷,电容器充电后,大量无功向系统倒送,致使母线电压升高,该电压值可能超过电容器规定地允许连续运行的电压值。另外,当空载变压器投入时,可能会产生共振,其产生的电流可达电容器额定电流的2~5倍,持续时间为1~30 s,可能引起过电流保护动作。
因此,当全所无压后,电容器断路器应自动或手动断开,来电后,根据母线电压及系统无功补偿情况投入电容器。
资讯单
计划和决策单
计划和决策单见附录附表3.1.1。
实 施
1. 在现场观察牵引变压器的工作状态,将观察到的情况进行汇总。
答:______________________________________________________________
______________________________________________________________________
2. 在现场观察运行中的断路器和隔离开关,将观察到的情况进行汇总。
答:______________________________________________________________
______________________________________________________________________
3. 在现场观察运行中的电压互感器和电流互感器,将观察到的情况进行汇总。
答:______________________________________________________________
______________________________________________________________________
4. 在现场观察运行中的电容器,将观察到的情况进行汇总。
答:______________________________________________________________
______________________________________________________________________
5. 在运行中发生了断路器或隔离开关拒绝分、合闸时怎么办?
答:______________________________________________________________
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检查单
检查单见附录附表4.1.2。
评价单
评价单见附录附表4.1.3。
备忘录
备 注
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学习任务书
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