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关于隔离开关各种常见故障的分析及措施

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Design Ideas 关于隔离开关各种常见故障的分析及措施

闵萌 辽宁沈阳新东北电气集团高压开关有限公司

摘 要:奥氏体不锈钢(1Cr18Ni9Ti)和珠光体耐热钢(12Cr12Mo)焊接时,用在珠光体耐热钢的坡口表面堆焊过渡层或附加中间过渡段的方法,可以得到奥氏体和少量铁素体的双相组织的焊缝,焊接接头在500℃以上的条件下工作,提高焊接接头的热持久强度,取得较好的使用效果。关键词:奥氏体不锈钢 珠光体耐热钢 堆焊过渡层 中间过渡段 热疲劳裂纹 铁素体 晶间腐蚀 马氏体组织

发热现象产生的原因及措施

一、固定接触部位螺栓没紧固,使其接触电阻增大,引起发热。因此必须将螺栓紧固牢,保证接触面压力,才能减小接触电阻,避免发热。但接触压力增大到一定值后若再进一步增大,则会损坏镀层,引起更严重的发热。因此可以用力矩扳手紧固螺栓,按照厂家安装使用说明书中规定的扭矩值,使其保持在正常接触压力范围内。

二、导电接触面不平整。导电接触面不要求很光滑,但必须平整,才能使接触的两个平面真实接触点多,使接触电阻较小,这对长期发热即断路稳定性起着重要作用。

三、导电接触面不洁净,或运行中接触面受风、雨、雪的侵蚀,表面产生氧化而使接触电阻增大引起发热。可在安装前将接触表面清洁干净,在固定接触处涂防水胶密封,使接触面保持在干燥的环境里不被氧化,特别对铜、铝接触面更有必要这样做,以避免产生电化腐蚀。

四、触指弹簧由于触指接触不良产生分流而被退火使弹性降低,减少了触头接触压力而使发热更加严重。现很多厂家设计上已采用在触指与固定接触处铆装软导电带,使触指接触不良时电流可以从软导电带通过,避免了触头发热而被烧坏。亦可在弹簧两端采取绝缘措施。

五、由于操作频繁,使触头上的导电膏粘上尘土,从而使接触电阻增大或接触面受到磨损而引起发热。因此涂导电膏时仅须薄薄地涂上一层,保证润滑良好即可,千万不可涂厚。

六、由于开断小电容或小电感电流,触头间产生的电弧将导电面烧损,造成接触不良而引起发热。设计上可以采用铜钨复合触头材料作为引弧触头,使隔离开关在开断小电流时将电弧引至引弧触头上,不会直接烧损主触头。

电动操动机构常见的故障及措施

一、操作时按机构分、合闸按钮,机构转动方向不符,这是电动机接线错误,可将电机电源任意两相互换。

二、机构接触器不动作或声音异常。这是由于接触器控制

电压与电源不符,或其内部有异物。应检查接触器线圈铭牌上的控制电压与实际是否相符;清理接触器的可分触点及电磁铁吸合接触面;检查有无断线现象。

三、机构正常操作几次后再次操作不动作。这是由于热继电器脱扣,整定值不在规定范围,应将热继电器复位,重新调整整定电流值。

四、辅助开关不切换或切换不正常。这是由于辅助开关装配位置不正确。转动角不对称或块分装置不良。可先将辅助开关拆下,扳动其联动板检查块分装置是否动作正常。正常情况在联动板转动约80°时辅助开关应切换。如切换正常,应调整辅助开关在分、合位置两边对称。

五、电动机烧损。这是由于分闸或合闸接触器主触头接触不良,造成电机缺相运行,加上热继电器失灵;或分(合)闸后,分(合)闸接触器主触头熔焊,造成电机过载,加上热继电器失灵。此时应更换接触器及热继电器。

六、电动操作拒分(拒合)。这是由于分(合)闸接触器线圈断线,合(分)闸接触器常闭触头不闭合或断线,分(合)闸按钮接点不通。

七、电动机构合后即分或分后即合。这是由于合(分)闸按钮粘牢,一直处于闭合状态,分(合)闸接触器自保持常开触头未打开。

设计及选用方面

一、设计方面应保证隔离开关的零部件有足够的机械强度,材料选择须合适。如GW20型隔离开关,上、下导电臂之间的滚轮若采用有机绝缘材料,由于其寿命和强度不高,使用不久就会老化而脆裂,而若采用不锈钢材质则避免了许多不利因素。

二、结构应设计合理。如隔离开关导电臂内积水而致结冰,将影响刀闸的分、合动作。必须从结构方面着手,保证其密封不进水的同时,还须保证流进的积水能充分排出。

三、电动操动机构的输出力矩应有一定的裕度,保证在诸如冰冻严重的情况下能可靠分、合闸。

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Design 理论

附图2:附加中间过渡段的珠光体耐热钢管与奥氏体不锈钢管的焊接

参考文献:

[1]沈汉云.大型锅炉异种金属焊接的缺陷问题.锅炉技术,1980年08期

[2]李卫东,李德元.用于珠光体耐热钢与奥氏体不锈钢异质接头的新型焊接材料的研究《焊接技术》,1998第5期

(上接第64页)试验,焊缝熔合区组织为98%的奥氏体和2%的铁素体组成,并未发现马氏体组织。

三、体会。奥氏体钢不锈钢(1Cr18Ni9Ti)和珠光体耐热钢(12Cr12Mo)采用奥氏体不锈钢焊条(E309—15)焊条焊接时,焊缝金属的性能完全取决于金相组织,由舍夫勒相图可知, 焊缝金属金相组织是奥氏体和少量铁素体的双相组织,如果焊接接头在500℃以上的条件下工作,为了提高焊接接头的热持久强度,应采用在珠光体耐热钢的坡口表面堆焊过渡层的方法或附加中间过渡段的方法可以获得满意的效果。

12Cr12Mo钢管 2Cr12MoV钢管过渡管1Cr18Ni9Ti钢管

12Cr12Mo钢管1和附加12Cr12MoV钢过渡管之间的对接焊缝附加管12Cr12MoV钢过渡管3和1Cr18Ni9Ti钢管之间的对接

焊缝

四、选用上应根据年温差的大小、雨雪季风沙等环境因素对隔离开关的主要结构加以分析后选用。对积雪严重的地区应选用增大爬电距离和大小伞结构的绝缘子防止病闪,选用能破冰20mm的隔离开关。避免选用导电管易进水的结构。对年温差大的地区应避免选用结构上有膨胀系数不同引起变形的刀闸。对风沙大的地区应避免选用导电接触部位防风沙或密封不完全的结构。

安装调整及检修时的注意事宜

一、安装调整不当,使开关本体在运行前就存在诸多毛病。如合闸时触头顶住触指,轴销卡滞不灵活,连杆弯曲,联锁早板位置不正确,平衡弹簧调整不到位等。在刚刚投入运行时,由于运动部件间润滑油,操作起来还可以,但时间长了就会发生操作费力,乃至操作不动,甚至会使瓷瓶受到附加外力而折断。因此在投运前就应注意上述各类不正常现象并予以解决。如对于折架式隔离开关和接地开关,其闸刀的主要力矩都是靠平衡弹簧来平衡的,以使操作起来较轻便。如果平衡弹簧未调整合适,则会加大额外的力矩,对瓷瓶造成危险;对于垂直断口式隔离开关,在合闸位置时,传动连杆必须达到死点位置。否则在运行中受到偶然的外力,闸刀很可能会自动分开。

二、有些产品的瓷柱包含几节瓷瓶,而对每节瓷瓶如果不仔细辨认其代号,仅从外观上几乎是看不出差别的,但抗弯强

度不相同,如果弄错安装顺序,将会大大降低瓷瓶的抗弯强度,酿成后果。

三、隔离开关的操作,在GB1985-2004高压交流隔离开关和接地开关中规定,需要多于一转操作隔离开关和接地开关所需的力应不大于60N,并且在最多为需要的总转数的10%的转数内,操作力的最大值允许为120N。因此一般体力的操作人员应能较轻松地完成分、合操作。操作中如有异常现象时应马上停止操

作,查明原因,不能强行操作。

结语

综上所述,除了结构设计和隔离开关选用外,在现场投入运行前,对隔离开关和接地开关及其操动机构应进行全面检测、调整,对下列各项确认正常后方可投入运行,以确保运行的安全、可靠性:

动、静触头插入深度;触头及关键部位的接触压力;最小断口距离;三相不同期性;机械联锁位置正确;隔离开关主回路电阻;分、合闸位置时,机构的位置及辅助开关的位置正确;操作机构及附装的电磁锁分、合操作灵活,辅助开关分、合接触良好。电力运行部门、制造单位应努力避免隔离开关的发热、拒动及瓷瓶断裂等故障,保障运行质量,为电力系统的安全运行发挥作用。

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