〔摘 要〕 由于嚴(yán)寒天氣、炎熱天氣等各種異常天氣直接影響到設(shè)備的使用溫度的變化,對電力設(shè)備絕緣材料直接影響其性能,進而引發(fā)各種異?,F(xiàn)象。而大風(fēng)天氣、陰雨天氣則對設(shè)備產(chǎn)生機械應(yīng)力,震動,絕緣老化等,影響其性能,對設(shè)備安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生不同程度的影響。因此針對各種異常天氣制訂不同的防范措施,以保證電力設(shè)備安全運行。
〔關(guān)鍵詞〕 天氣變化 設(shè)備影響 防范措施
一、概述
電氣設(shè)備安全運行與其采用的絕緣材料關(guān)系密不可分,而各種天氣變化對絕緣材料性能的影響也就間接影響了電力設(shè)備的安全運行。
西北地區(qū)四季分明,冬季下雪,氣溫達到零下25度。春季刮風(fēng)天氣具多,甚至有沙塵暴天氣。夏季非常炎熱,氣溫會達到零上30度。而夏末秋初則會持續(xù)一段陰雨天氣。這種多變的氣候狀況給電氣設(shè)備穩(wěn)定運行帶來一定的困難。
因此根據(jù)各種異常天氣對電力設(shè)備所產(chǎn)生的不同影響,來制訂不同的防范措施,以保證電力設(shè)備的安全穩(wěn)定運行。
二、天氣變化對電力設(shè)備安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生影響的原因
首先說絕緣材料構(gòu)成:電工常用的絕緣材料按其化學(xué)性質(zhì)不同,可分為無機絕緣材料、有機絕緣材料和混合絕緣材料。常用的無機絕緣材料有:云母、石棉、大理石、瓷器、玻璃、硫黃等,主要用作電機、電器的繞組絕緣、開關(guān)的底板和絕緣子等。有機絕緣材料有:蟲膠、樹脂、橡膠、棉紗、紙、麻、人造絲等,大多用以制造絕緣漆,繞組導(dǎo)線的被覆絕緣物等。混合絕緣材料為由以上兩種材料經(jīng)過加工制成的各種成型絕緣材料,用作電器的底座、外殼等。
絕緣材料的作用是在電氣設(shè)備中把電勢不同的帶電部分隔離開來。因此絕緣材料首先應(yīng)具有較高的絕緣電阻和耐壓強度,并能避免發(fā)生漏電、擊穿等事故。其次耐熱性能要好,避免因長期過熱而老化變質(zhì);此外,還應(yīng)有良好的導(dǎo)熱性、耐潮防雷性和較高的機械強度以及工藝加工方便等特點。根據(jù)上述要求,常用絕緣材料的性能指標(biāo)有絕緣強度、抗張強度、比重、膨脹系數(shù)等。
再說絕緣材料的絕緣性能影響因素:絕緣材料的絕緣性能與溫度有密切的關(guān)系。溫度越高,絕緣材料的絕緣性能越差。為保證絕緣強度,每種絕緣材料都有一個適當(dāng)?shù)淖罡咴试S工作溫度,在此溫度以下,可以長期安全地使用,超過這個溫度就會迅速老化。按照耐熱程度,把絕緣材料分為Y、A、E、B、F、H、C等級別。絕緣除了經(jīng)受老化外,有些材料受熱超過一定溫度會軟化或發(fā)生其他劣變,但冷卻后又恢復(fù)其原來的性能。使用這類材料時要注意,務(wù)必使它們在合適的溫度范圍內(nèi)工作。
除溫度之外,影響絕緣材料性能的因素還有:電和機械的應(yīng)力、振動、有害氣體、化學(xué)物質(zhì)、潮濕、灰塵和輻照等。而溫度通常是對絕緣材料和絕緣結(jié)構(gòu)老化起支配作用的因素。絕緣的使用期的很大程度上取決于其對氧氣、濕度、灰塵和化學(xué)物質(zhì)的隔絕程度。在給定溫度下,受到恰當(dāng)保護的絕緣的使用期會比自由暴露在大氣中的絕緣的使用期。
綜上所述,嚴(yán)寒天氣、炎熱天氣等各種異常天氣直接影響到設(shè)備的使用氣溫度的變化,對電力設(shè)備絕緣材料直接影響其性能,進而引發(fā)各種異?,F(xiàn)象。而大風(fēng)天氣、陰雨天氣則對設(shè)備產(chǎn)生機械應(yīng)力,震動,絕緣老化等,影響其性能,對設(shè)備安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生不同程度的影響。
三、各種天氣引發(fā)設(shè)備異常的各種現(xiàn)象
(一) 寒冷天氣引發(fā)的設(shè)備現(xiàn)象
氣溫驟降,由于熱脹冷縮,一會引起氣壓設(shè)備壓力降低。二會油壓設(shè)備油位降低;這兩類異常在氣溫低時最普遍。三由于低溫對電子元件的影響,還會引起微機保護裝置黑屏。06年及07年冬季曾多次發(fā)生保護裝置黑屏現(xiàn)象。四、冬季氣候寒冷且風(fēng)力較大,易發(fā)生倒桿斷線事故。五、當(dāng)風(fēng)力太大且雪天時,易發(fā)生絕緣閃絡(luò)故障。六、開關(guān)合不上閘。金昌變07年冬季天氣寒冷時開關(guān)手合插件損壞,導(dǎo)致無法正常合閘操作。
(二)炎熱天氣引發(fā)的設(shè)備現(xiàn)象
炎熱天氣會由于高溫引發(fā)以下異常:一、微機保護裝置黑屏最為常見、嚴(yán)重的引發(fā)裝置插件燒毀。這類異常在高溫天氣也最為普遍。二、個別設(shè)備過熱打火、絕緣老化等,嚴(yán)重時若巡視不到位會引發(fā)火災(zāi)。
發(fā)生火災(zāi)的主要原因:
(1)變壓器因匝間短路,分接開關(guān)接線不良等原因造成的火災(zāi)。
(2)多油斷路器接觸不良造成過熱發(fā)生的火災(zāi)。
(3)電纜通過短路電流且散熱密封不好所引起的火災(zāi)。
(4)電壓互感器諧振引起爆炸。
(5)控制室內(nèi)的設(shè)備通過短路電流所引起的火災(zāi)。
(6)蓄電池組通風(fēng)不好,造成易燃氣體濃度過高,引起的爆炸。
(三)陰雨天氣引發(fā)的設(shè)備現(xiàn)象
陰雨天氣則主要會引發(fā)以下異常:
(1)絕緣受潮直流接地。750kV敦煌變每逢下雨,總會發(fā)出“直流接地”或“絕緣下降”信號。
(2)套管進水受潮、主變受潮、互感器受潮等。
(3)由于農(nóng)網(wǎng)電桿桿基多為土埋,如有大量雨水沖刷和浸泡,易形成電桿傾斜或倒塌事故;大雨易引起導(dǎo)線與金具或其它金具之間短路放電。
(4)雷雨季節(jié),雷電較多,線路易受雷擊,造成絕緣閃絡(luò)、斷線或避雷器爆裂、變臺被燒,引起線路故障。
(5)絕緣子質(zhì)量不過關(guān)或存在隱患運行。在雷擊時易引起10kV線路接地或相間短路。
(6)10kV線路防雷措施不足。線路所處區(qū)域空曠易招雷擊,而10kV線路一般沒有避雷線,線路直擊雷或感應(yīng)雷過電壓就會在線路設(shè)施薄弱之處尋找出路,造成損害。
(7)避雷器性能下降或失效。一些專變用戶對避雷器的重要性認識不足,不愿配合供電部門進行規(guī)定的預(yù)試,使一些淘汰型號或耐壓能力、泄流能力不合格的避雷器帶病運行。
(8)地極不合格。接地裝置年久失修,地下連接部位銹蝕,使接地電阻值達不到要求,泄流能力低,雷擊電流不能快速流入大地,殘壓高。
(四)刮風(fēng)天氣引發(fā)的設(shè)備現(xiàn)象
刮風(fēng)天氣主要會引發(fā)電力設(shè)備發(fā)生以下異常:
(1)容易造成10kV架空線路(非絕緣導(dǎo)線)之間短路放電或絕緣子閃烙將導(dǎo)線燒斷;在刮風(fēng)天氣其配電線路最易出現(xiàn)短路接地現(xiàn)象。
(2)大風(fēng)可將郊區(qū)種植蔬菜用的塑料大棚或垃圾場大片塑料刮起,搭到10kV線路或是電壓等級更高的線路上,引起線路事故掉閘;
(3)大風(fēng)易將臨近線路的一些設(shè)立在建筑物樓頂?shù)幕A(chǔ)焊接不夠牢固的大型廣告牌刮倒,壓斷或倒壓在線路上,造成變電站10kV開關(guān)過流保護動作,引發(fā)線路事故停電。
(4)大風(fēng)易引發(fā)獨立支柱絕緣子斷裂,曾有事故通報中就有因大風(fēng)天氣引發(fā)支柱絕緣子斷裂事故。
四、防范措施
(一)防寒措施
(1)進入秋冬季氣溫降低時投入開關(guān)機構(gòu)箱加熱電源,正常巡視必須巡視檢查設(shè)備加熱裝置是否良好,發(fā)現(xiàn)問題時及時檢查處理;如不能及時處理,應(yīng)采取防寒保溫措施。
(2)當(dāng)晝夜溫差大的時候,采用自動投退方法(溫度設(shè)置0℃-15℃),保證機構(gòu)箱內(nèi)溫度適宜;
(3)重點監(jiān)測冬季易發(fā)生缺陷的設(shè)備,加強設(shè)備巡視,如氣壓設(shè)備的壓力是否在合格范圍,油壓設(shè)備的油位、油溫是否正常,微機保護裝置是否顯示正常,做到提早發(fā)現(xiàn),及時匯報,盡快處理缺陷。
(4)有蓄電池室和電容器室的變電站要重點檢查蓄電池、電容器小間溫度,及時投入蓄電池小室加熱設(shè)備,對新改造加熱設(shè)備的小室要認真核對溫度;對獨立的開關(guān)小室也應(yīng)檢查其溫度,氣溫太低時要采取加臨時加熱裝置來保證設(shè)備正常運行。
(5)認真做好紅外測溫工作,防止氣溫劇烈變化造成的設(shè)備接觸不好,發(fā)熱的問題.
(6) 檢查全站上下水管道,及時采取防凍措施,將樓梯、平臺等易滑部位敷設(shè)地毯。
(7)檢查站內(nèi)電鍋爐及循環(huán)系統(tǒng)工作情況,發(fā)現(xiàn)問題及時處理。
(二)防暑降溫措施
(1)制定迎峰度夏措施并組織本站人員進行一次有針對性的反事故演習(xí)活動,以便使運行人員掌握緊急情況下的應(yīng)急處理措施。
(2)要加強對所轄設(shè)備及電壓、負荷的運行監(jiān)視工作,尤其要加強對主變壓器負荷及溫度,各重載、滿載線路負荷的監(jiān)控。根據(jù)已統(tǒng)計的60%及80%負荷控制表嚴(yán)密監(jiān)視設(shè)備負荷情況,對負荷達到80%的設(shè)備增加巡視次數(shù),并用測溫儀測量回路設(shè)備接頭溫度。
(3)對設(shè)備存在的缺陷要做到心中有數(shù)。尤其是夏季設(shè)備發(fā)熱缺陷,絕不容忽視。及時發(fā)現(xiàn)并上報處理。
(4)加強對保護裝置及故障錄波器的巡視檢查,尤其是故障錄波器的運行及打印機情況,必須作為巡視的重要內(nèi)容之一,發(fā)現(xiàn)缺陷時及時按有關(guān)規(guī)定上報并做好記錄。
(5)加強對系統(tǒng)內(nèi)電壓、無功的監(jiān)控,出現(xiàn)問題及時匯報調(diào)度進行調(diào)整。對各無人值班變電站的電容器、電抗器進行投退時,應(yīng)安裝AVC遙控操作,做到對電壓無功的快速調(diào)整。
(6)并對交、直流保險的配備情況進行檢查,補足備品備件,特別是容易發(fā)生熔斷的PT、所用變保險、主變開關(guān)回路合閘保險等備品是否充足。
(7)值班人員應(yīng)熟知變電站緊急拉閘序位表。對調(diào)度下達的緊急拉閘指令要迅速執(zhí)行,不應(yīng)推委塞責(zé)。對于集控站要安排操作熟練的值班員進行遙控,并及時派人員到現(xiàn)場檢查設(shè)備。
(8)對于儲能、液壓機構(gòu)開關(guān),在典型操作票卡上合開關(guān)以前,應(yīng)加入“開關(guān)確已儲能”或“開關(guān)壓力指示正?!边@一項。以防在開關(guān)未儲能或壓力不正常時合開關(guān),綜自系統(tǒng)有可能將合閘線圈燒毀,導(dǎo)致延誤送電。
(9)檢查保護室、開關(guān)室空調(diào)及通風(fēng)設(shè)施是否運轉(zhuǎn)正常,室內(nèi)溫度是否過高,過高時需立即采取臨時降溫措施。
(三)防火措施
(1)變電站值班員和現(xiàn)場檢修人員發(fā)現(xiàn)主控室著火應(yīng)立即進行撲救。在撲救前采取緊急隔離措施 ,切斷有關(guān)著火裝置或部位的有關(guān)電源。(如果是保護及自動裝置,在切斷其電源前應(yīng)匯報調(diào)度。)在站長或當(dāng)值班長的指揮帶領(lǐng)下進行滅火。同時應(yīng)根據(jù)火情的大小通知消防隊和局保衛(wèi)科、工區(qū)領(lǐng)導(dǎo)、醫(yī)務(wù)部門。
(2)滅火時滅火隊員應(yīng)戴好防毒面具,無防毒面具者應(yīng)用加厚透水的濕毛巾捂住氣道(口、鼻),采取措施,以防中毒、燒傷或被煙火嗆暈等情況而發(fā)生危險。同時將可能引起助燃的通風(fēng)窗戶、門、通道關(guān)閉(除安全通道)。將可能引起助燃的材料,如:橡膠絕緣墊等立即搬至安全的地方,以防火勢蔓延。
(3)滅火時應(yīng)用控制室擺放或規(guī)定的滅火器(1211、二氧化碳、干粉)滅火,不得用水,以免造成保護及自動裝置發(fā)生短路誤動(運行屏),造成事故的擴大。
(4)消防隊到達火災(zāi)現(xiàn)場時,變電站滅火指揮人應(yīng)立即與消防負責(zé)人取得聯(lián)系,并交待著火部位或設(shè)備現(xiàn)狀及運行設(shè)備情況、有關(guān)主控室結(jié)構(gòu)情況,然后協(xié)助消防隊負責(zé)人指揮滅火,同時變電站參加滅火的人員也必須聽從其指揮,不得離開火場,直到火災(zāi)補滅。
(5)火災(zāi)補滅后,變電站滅火指揮人應(yīng)組織保護好火災(zāi)現(xiàn)場,助做好火災(zāi)調(diào)查。
(6)對油浸式變壓器的消防對策,是爭取用化學(xué)滅火器撲滅或抑制,對由內(nèi)部故障引起的嚴(yán)重火災(zāi),則依靠防火距離(或防火隔墻),事故排油設(shè)施及化學(xué)滅火器來有效地防止火災(zāi)的擴大蔓延。
(7)利用防火間距或防火墻防止火災(zāi)的蔓延。
(8)對電纜溝電纜的防火,采用防火膠泥等防火材料堵塞主控制室電纜入口處的全部空隙,并在電纜上每隔1m涂上1m寬的防火涂料,分段阻隔。
(9)對室內(nèi)電氣設(shè)備的防火,采用氣體滅火器。
(10)對較大容量的變電所有條件的采用消防栓。
(四)防汛措施
(1) 變電所應(yīng)根據(jù)需要配備適量的防汛設(shè)備和防汛物資,防汛設(shè)備在每年汛前要進行全面的檢查、試驗,處于完好狀態(tài)。防汛物資要專門保管,并有專門的臺賬,并將其放在方便取用的地方。
(2) 定期檢查斷路器、瓦斯繼電器等設(shè)備的防雨罩應(yīng)扣好,端子箱、機構(gòu)箱等室)外設(shè)備箱門應(yīng)關(guān)閉,密封良好。
(3) 雨季來臨前對可能積水的地下室、電纜溝、電纜隧道及廠區(qū)的排水設(shè)施進行全面檢查和疏通,做好防進水和排水措施。
(4)下雨時對房屋滲漏、下水管排水情況進行檢查。
(5)雨后檢查地下室、電纜溝、電纜隧道等積水情況,并及時排水。
(6)汛前應(yīng)對本站的編織袋裝滿沙土以備急用。
(7)變電站值班員汛期遇有雷雨天氣時,24小時開機,保證隨叫隨到,應(yīng)付突發(fā)事件的發(fā)生。
(8)出現(xiàn)險情時,立即上報有關(guān)部門。
(9) 疏通站內(nèi)排水系統(tǒng),保障排水暢通。
(10) 檢查機構(gòu)箱,端子箱密封情況。
(11) 檢查電纜溝,對有可能進水的地方提前采取措施。
(12) 檢查高壓配電室、主控室的門窗密封情況,有問題及時上報工區(qū)處理。
(13) 檢查桿基周圍有無塌陷,及時處理。
(14) 準(zhǔn)備好適當(dāng)數(shù)量的沙袋、塑料布、油氈擺放在方便使用的地點,以備急用。
(15) 遇有雷雨時,應(yīng)檢查電纜溝的進水情況,隨時準(zhǔn)備排水。
(16) 雨天不定時檢查主控室、配電室、端子箱、機構(gòu)箱的密封情況。
(17) 主控室,配電室屋頂發(fā)生漏雨時需及時用塑料布遮擋。
(18) 主控室,配電室有灌水情況時,用沙袋進行封堵,做好排水措施。
(19) 主控室,配電室進水情況嚴(yán)重時,迅速向上級有關(guān)部門反饋信息,通報汛情,調(diào)集人員、物資進行處理。
(五)防大風(fēng)措施
(1) 正常巡視設(shè)備時應(yīng)及時將變電站內(nèi)發(fā)現(xiàn)的紙片、塑料袋等其他異被風(fēng)刮起的異物清,防止大風(fēng)時引起設(shè)備故障。
(2) 加強對變電站內(nèi)施工單位檢修人員的管理,督促他們將現(xiàn)場易刮起的雜物及其他遺留物清理,并倒至規(guī)定地點。
(3) 詳細檢查導(dǎo)線有無松股、斷膠現(xiàn)象;檢查桿體有無下沉、傾斜現(xiàn)象。
(4) 檢查機構(gòu)箱、端子箱門窗是否完好。
(5) 檢查控制室、開關(guān)室的門窗是否完好。
(6) 檢查圍墻有無裂紋,地基下沉現(xiàn)象,檢查設(shè)備構(gòu)架和建筑物有無傾斜變形,發(fā)現(xiàn)問題及時上報。
(7) 檢查導(dǎo)線弧垂檢查是否正常。
(8) 刮大風(fēng)時,應(yīng)重點檢查門型構(gòu)架上懸掛的設(shè)備標(biāo)牌(相位牌)、設(shè)備引流線、瓦斯繼電器的防雨罩、避雷針的擺動等是否存在異常。
(9) 定期檢查和清理變電所設(shè)備場區(qū)、圍墻的漂浮物等,防止被大風(fēng)刮到變電所運行設(shè)備上造成故障。
(10)定期檢查清理微機閉鎖機械鎖、戶外鎖具的沙塵,檢查端子箱機構(gòu)箱密封是否嚴(yán)密并清掃沙塵,檢查戶外微機閉鎖鎖具防塵帽是否齊全,必要時進行補裝。
五、小結(jié)
除了對各種異常天氣制訂不同的防范的措施,還應(yīng)有針對天氣變化的整體應(yīng)對措施.酒泉檢修公司每年在全公司發(fā)布酒泉地區(qū)年天氣預(yù)報,每月會發(fā)布月度天氣預(yù)報。生產(chǎn)值班室會在天氣變化時通知運行人員做好事故預(yù)想和設(shè)備巡視。做為運行人員,我們更應(yīng)該習(xí)慣出門看天色,對當(dāng)天設(shè)備可能會因天氣變化而產(chǎn)生那些變化做到心中有數(shù),確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行。
參考文獻
1 國家電網(wǎng)生〔2006〕512號《變電站管理規(guī)范》
2 國家電網(wǎng)生技〔2005〕172號《輸變電設(shè)備運行規(guī)范》
3 gb311.1-1997《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合》.