运行设备检修与维护工业电气设计|配电

2019-07-12 23:26 点击量:


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  电力系统运行的安全性、可靠性和经济性是电力企业必须高度重视的问题,在配电系统中,设备的检修和维护对提高设备效率、延长其使用寿命、防止绝缘老化、确保系统的正确运行有十分重要的作用。本文分别从直流系统、干式变压器、电力电容器、电压和电流互感器等4方面阐述了设备的运行和工作原理,并且根据每种设备的运行特点,提出了相应的检修策略和维护方法,以实现对系统的有效检查和维护。

  这里的直流系统通常是指高频开关电源整流器,用来为继电器、高压断路器、信号母线和其他保护装置提供必要的操作电源直流系统通常由2部分构成:充电器柜和蓄电池柜。直流系统中的充电装置通常由主动和被动2个开关整流器并联形成,并且定期进行轮换使用,在正常的工作状态下,如果其中一个发生故障,则备用装置取代主动装置继续工作,因此在很大程度上保证了运行的可靠性。蓄电池主要为铅酸蓄电池,其特点是容量大、寿命长而且价格较低廉。整流装置在蓄电池电量不足时向蓄电池浮充充电,直至蓄电池完全充满,当交流电供应中断时,蓄电池的电压通过电力电子变压装置加到控制母线上,提供连续的控制母线电力供应。直流系统的充电装置和蓄电池都为较易出现问题的器件,充电装置多由IGBT整流原件构成,内部半导体原件极易受到过流过热等环境的影响,导致元件烧毁、击穿。另外,2个充电装置并联时在内部参数不匹配的情况下容易产生从一个装置到另一个装置的环流,影响对其后蓄电池装置的充电运行。对于铅酸蓄电池而言,其性能随着充电次数的增加而降低,容量也随之降低,因此需要对其进行定期检修和维护。通常为保证充电系统的正确运行,配电操作人员应定期检查高频开关整流模块的输入电压和输出电压,保证其值在正常的范围,过高或者过低都为不正常状态,长期的过电压会损坏其内的IGBT等半导体元件,长期过低的电压则会造成高压断路器、继电器等控制元件不受控,导致直流母线电压过低,断路器和继电器无法正确动作,跳闸和合闸操作受到影响。蓄电池则应经常检查其两端的充电电压情况,并将其置于阴凉、通风的环境中,防止蓄电池过频充放电,一般蓄电池的寿命为3~5年左右,因此应每半年进行一次检查和维护。

  (3)维护各装置的运行环境,延长元件寿命通过对配电设备的监控检查,可以准确地了解其运行情况,及时发现错误或其他异常状况,从而能够快速有效地采取措施来制止可能发生的事故,最大程度上保证电力系统运行的安全、可靠和正常供电。本文首先针对不同设备运行的状况以及容易出现的问题进行分析,然后针对不同的设备,提出相关的检修和维护技巧。

  变压器主要指干式变压器,它是输配电系统中非常重要的设备,它的作用不仅在于对电压幅度与电流幅度的等比值变化以实现功率传输中电压的改变,也在于变压器可以实现完全的电气隔离,从而最大程度的保护了各级电网和用户的安全。干式变压器在运行时主要会产生以下的一些问题:由于变压器中磁化电感和铁磁材料涡旋电流的存在,变压器在运行时会产生铁耗;同时,由于变压器线圈内阻的存在,变压器也有一定程度的铜耗。配电网的变压器工作在工频状态,因此体积较大,从而产生的损耗较多。这些损耗会转化成热能形式消耗在铁磁材料和绕组上,造成温度上升,可能使变压器和线圈的绝缘层老化,影响其绝缘性能和运行质量,并可能造成较为严重的事故。因此合适选择变压器的容量、体积等要素就非常重要,在变压器工作时,应密切注意其温度状况,运行时其温度应保证在最高限定温度之下。另外,干式变压器在运行时,允许短时间内过负荷工作,但过负荷量不应超过额定负荷的20%。在变压器的检修与维护上,首先,配电人员应每天巡视3次以上,每3个月进行一次检修维护。应重点注意空气颗粒物质与尘埃会造成变压器绕组上电压的变化,影响变压器的稳定运行。因此应定期进行变压器的除尘和检查有无因过度潮湿而引起的变压器的放电现象,另外还应注意变压器运行时温度、有无异响等其他异常状况,发现时应尽快处理以避免事故的发生。

  电力电容器在配电系统中的作用比较重要,由于配电网络的负载多为弱感性负载,运行时发电机需要提供较多的无功功率,这些无功功率一方面影响了发电机的效率,降低了功率因素,另一方面造成了传输线上较多的电压损耗,也造成了电压幅值过低,因此需要加入电力电容器以产生无功功率,平衡负载所消耗的无功功率,从而显著地提高了功率因素和系统的效率。在使用电力电容器的时候,应密切注意其运行状况是否经济和安全。首先,应合适的配置电力电容器的电容值,过低的电容值无法较好的平衡无功功率,过高的电容值造成了运行的不经济和浪费。电容器的电压过高可能造成元件过热以及被击穿,还容易引起电容器产生渗油的状况,这是需要注意的一个问题。电力电容器的检修和维护在对延长其使用寿命、保证系统的正常运行上有很重要的作用。

  (1)首先应定期对电容器进行外观检查,通常为每天一次,主要检查电容器是否有漏油、开裂等现象,运行温度是否过热,一旦出现上述异常状况时应立即停止使用并进行更换,避免发生事故。

  (2)电容器通常由熔断器来保护,定期对熔断器进行检查十分重要,主要检查端子是否松动,运行温度是否异常,防止由于电容器熔断器异动或拒动造成的危险。

  (3)对电力电容器应进行电压值测定,在实际的运行中,由于负载的变化,引起电容器上电压幅值的变化,而电压幅值的过度增高意味着电力电容器进行了过补偿,这时会产生无功功率倒送到发电机端的现象,因此需要配电人员根据情况减少或者增加电容器的运行数量,保证功率因素始终为接近于1的值。在实际的操作上,应注意电力电容器须在额定的电压下工作,不得超过其额定电压的1.05倍,在电压超过其额定值1.1倍时应停止使用。

  (4)定期对电力电容器进行电流值检查。电容器在过电流时容易被烧毁,因此电力电容器应在额定电流下工作,电流值超过额定电流的1.3倍时应停止工作。

  互感器利用楞次定律实现了交流电流的电压幅值或电流幅值的变换,同时实现了二次设备与一次侧设备的电气隔离,保证了人身和设备的安全。互感器主要分为电压互感器和电流互感器2大类,电压互感器是利用电磁感应原理制成的,其具体工作特点与变压器相似,它可以允许在电压超过其额定电压幅值的10%时长期运行,在运行中相当于一个电压幅值变压的环节,二次侧不允许出现短路的现象,其又叫做仪用变压器。电流互感器通过一次侧与二次侧线圈匝数的变化实现了电流幅值的变化,其运行原理与电压互感器相同,都是基于楞次定律,但是为了实现电流的由大变小,通常二次侧的匝数远超过一次侧的匝数,这是与电压互感器不同的。电流互感器必须在额定工况下运行,如果超过额定容量,由于材料的饱和特性,长期运行会造成误差增大,仪表显示不正确,二次侧绕组易过热老化,甚至烧坏。互感器的检修对其正常运行十分重要。

  (1)对电压互感器的维护,工作人员应定期进行运行状况的巡视,注意检查电压互感器的绝缘子是否干净,是否有缺损、放电等异常现象以及渗油和漏油等现象,发现这些情况时应立即停止使用,查明原因,妥善处理。

  (2)电流互感器的维护上,巡视和定期检查也非常重要,另外由于电流互感器的二次侧不能短路,因此在确保电流互感器运行正常的目的上,还应检查二次侧是否有可能出现短路情况,对二次侧应做好保护措施。

  在检修上,完善计划检修制度十分重要,系统中每一类设备均有一个特定的检修周期,运行一段时间之后应进行相关的检修和实验,做到“到期必修”。在系统的维护上,应密切注意系统的运行状态,系统运行时的过电压、过电流等现象,以及维护系统运行时的外部环境,促进系统健康安全运行。返回搜狐,查看更多