導(dǎo)語：石油化工企業(yè)常見故障研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1石油化工企業(yè)電力系統(tǒng)運(yùn)行特點(diǎn)

石油化工企業(yè)的電力系統(tǒng)運(yùn)行周期長，安全性和可靠性要求高。石油化工企業(yè)的生產(chǎn)裝置用電負(fù)荷主要有大型整流裝置、大容量機(jī)泵、控制系統(tǒng)、氫或氨壓機(jī)大機(jī)組以及事故保安負(fù)荷等特殊用電負(fù)荷[2]。石油化工企業(yè)的電力系統(tǒng)復(fù)雜，故障易導(dǎo)致生產(chǎn)裝置重大事故，不僅給企業(yè)造成重大損失，而且影響生態(tài)環(huán)境和社會(huì)穩(wěn)定。石油化工企業(yè)的供電和配電系統(tǒng)中，大部分使用的是電力電纜，接地過電壓事故發(fā)生率較高。在6kV、10kV及35kV中性點(diǎn)非接地系統(tǒng)故障中，多出現(xiàn)單相接地問題，從而使系統(tǒng)接地過電壓，導(dǎo)致如刀開關(guān)、瓷絕緣子等一次絕緣薄弱環(huán)節(jié)出現(xiàn)弧光短路、崩燒、擊穿及放電等，發(fā)生干式PT鐵磁諧振，熔斷PT熔絲，致使生產(chǎn)裝置非計(jì)劃停產(chǎn)事故[3]。石油化工企業(yè)環(huán)境特殊，變配電設(shè)備普遍處于惡劣的運(yùn)行環(huán)境中，如氣體污染、腐蝕等。在生產(chǎn)裝置界區(qū)內(nèi)，化工氣體的污染和腐蝕嚴(yán)重影響變電站的電氣設(shè)備。在惡劣的運(yùn)行環(huán)境下，設(shè)備絕緣水平明顯下降，頻繁出現(xiàn)放電和閃絡(luò)，尤其是35kV金屬鎧裝柜。因此，一次電氣設(shè)備的事故發(fā)生率明顯增加，易出現(xiàn)繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)、拒動(dòng)等問題，降低了電力系統(tǒng)的安全性和可靠性。而部分沿海、沿江的企業(yè)受多重不利因素影響，問題更加突出[4]。

2高壓開關(guān)柜結(jié)構(gòu)和性能

本次以KYN28A-12型金屬鎧裝移開式全封閉開關(guān)柜為例，分析其結(jié)構(gòu)和性能，如圖1所示。開關(guān)設(shè)備整體由中置式可抽出部件即手車和柜體兩大部分組成。柜體包括各種機(jī)構(gòu)、電器元件、殼體、連線及二次端子等組成部分。開關(guān)設(shè)備具備母線聯(lián)絡(luò)、電纜進(jìn)出線及架空進(jìn)出線等功能。斷路器使用VS1系列真空斷路器，采用先進(jìn)的微機(jī)綜合保護(hù)裝置，有遙調(diào)、遙信及遙控作用，并具備較好的靈活性和安全性。開關(guān)設(shè)備包括繼電儀表室、電纜室、母線室及斷路器手車室4個(gè)獨(dú)立的隔室[5]。它們是主要的電氣元件。每個(gè)隔室間都有標(biāo)準(zhǔn)的防護(hù)等級(jí)，其中電纜室、母線室及斷路器手車室有泄壓通道。設(shè)備使用的形式是中置式，擴(kuò)大了電纜室的空間，可接入多路電纜。開關(guān)設(shè)備有聯(lián)鎖裝置，可防止誤操作，使用更加安全、可靠。儀表室門裝有提示性按鈕，通過提示防止誤操作斷路器。斷路器手車在工作或者實(shí)驗(yàn)位置，斷路器開始合分工作。合閘后手車不能移動(dòng)，防止帶負(fù)荷誤操作，推拉斷路器。當(dāng)斷路器手車處于斷開和試驗(yàn)的位置時(shí)，接地開關(guān)實(shí)施合閘操作。當(dāng)接地開關(guān)處于閉合位置時(shí)，斷路器手車移動(dòng)到工作位置，以有效防止帶電誤合接地開關(guān)，并防止關(guān)合斷路器。當(dāng)接地開關(guān)處于分閘位置時(shí)，無法打開下門和后門，進(jìn)而防止誤入帶電間隔。當(dāng)沒有控制電壓且斷路器手車處于工作或試驗(yàn)位置時(shí)，不能合閘，只能手動(dòng)分閘。當(dāng)斷路器手車處于工作位置時(shí)，二次插頭被鎖定。1.泄壓裝置；2.外殼；3.分支小母線；4.母線套管；5.主母線；6.靜觸頭；7.靜觸頭盒；8.電流互感器；9.接地開關(guān)；10.電纜；11.避雷器；12.接地主母線；13.底板；14.控制小線槽；15.接地開關(guān)操作機(jī)構(gòu)；16.可抽出式水平隔板；17.加熱裝置；18.斷路器手車活門；18二次插頭；20.隔板（活門）；21.裝卸式隔板圖1結(jié)構(gòu)圖接地銅排是開關(guān)設(shè)備中安全、可靠的接地裝置，可用于直接接地[6]。在電纜室內(nèi)，接地銅排可貫通相鄰的開關(guān)柜，并很好地聯(lián)系柜體。整個(gè)柜體使用覆鋁鋅板拼聯(lián)，處于良好的接地狀態(tài)，從而保證運(yùn)行操作人員的安全。

3高壓開關(guān)柜常見故障和處理

3.1接地刀閘拒合。通常按不下主連鎖壓板時(shí)，會(huì)出現(xiàn)接地刀閘拒合故障。按不下主連鎖壓板時(shí)，操作人員會(huì)借助工具強(qiáng)行按下。雖然裝上了操作手柄，但無法合上接地刀閘。此外，強(qiáng)行合上易損壞機(jī)構(gòu)部件，較常見的是鑄鋁的軸承座碎裂、電纜室前門連鎖桿變形等。處理這種故障的主要方法是修整連板端部，鋸掉多余部分。為避免連板和柜體頂撞，修整端部成圓弧形。避免主連鎖壓板操作和主軸接觸，調(diào)整接地刀閘操作的主軸的軸向串量。及時(shí)更換損壞的部件，并矯正變形的部件，若不能矯正需及時(shí)更換，避免擴(kuò)大故障范圍，在恢復(fù)性能后再運(yùn)行。3.2接地刀主連鎖壓板按不下的原因。實(shí)際處理中，接地刀主連鎖壓板按不下與電纜室有關(guān)。電纜室前門關(guān)閉不嚴(yán)，電纜室前門和主連鎖壓板的連鎖檔未被門上的鎖叉頂開。連鎖檔銷在鎖定位置阻擋了向下的路徑。向上的連板存在問題，端部多余部分頂箱體，無法用手的力量按下去，故操作手柄裝不上，無法進(jìn)一步操作。這種故障的主要處理方法是調(diào)整好電纜室前門上的鎖叉，保持高度平行于主連鎖壓板的連鎖檔，從而關(guān)好電纜室的前門，頂開檔銷和連鎖檔，固定好前門固定螺絲，使主連鎖壓板能自由活動(dòng)。3.3110kVGIS組合配電裝置的問題。早期110kVGIS組合配電裝置的問題主要是液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)泄壓和打壓頻繁，部分存在三相母線短路、盤式絕緣子爆炸、防爆膜爆裂、PT間隔振動(dòng)以及開關(guān)連桿斷裂等問題。一些新建配電裝置在交接試驗(yàn)中，電壓升高時(shí)發(fā)出金屬敲擊聲，隨即出現(xiàn)過流跳閘。部分裝置在改造中出現(xiàn)相關(guān)排列和現(xiàn)場不對(duì)應(yīng)而導(dǎo)致返工的情況。這些問題的主要原因有制造工藝差、標(biāo)準(zhǔn)低、技術(shù)落后、材料性能差以及產(chǎn)品質(zhì)量差等[7]。制造過程中，相關(guān)金屬部件的加工精度差，未處理好金屬毛刺，易在耐壓試驗(yàn)中出現(xiàn)敲擊聲音。母線間隔內(nèi)的金屬微粒未清理干凈或者清潔度不達(dá)標(biāo)時(shí)，將埋下故障隱患。3.46kV、10kV和35kV金屬鎧裝柜存在的問題。6kV、10kV金屬鎧裝柜普遍存在的問題是，大電流回路開關(guān)動(dòng)靜觸頭的嚴(yán)重發(fā)熱和額定容量下不能保障長期運(yùn)行。由于開關(guān)柜崩燒，導(dǎo)致柜體發(fā)熱而出現(xiàn)較大振動(dòng)，進(jìn)而發(fā)生重大設(shè)備事故。35kV金屬鎧裝柜的主要問題是開關(guān)開斷性能差、開斷電流小、放電嚴(yán)重、整體質(zhì)量較差以及推拉操作困難等。近年來，使用硅橡膠絕緣套和真空斷路器，提高了35kV金屬鎧裝柜的安全可靠性。對(duì)于6kV、10kV開關(guān)柜，柜內(nèi)元件應(yīng)具備良好的互換性。斷路器應(yīng)采用真空斷路器，跳閘系統(tǒng)使用分勵(lì)系統(tǒng)且?guī)Х捞b置。開關(guān)柜的柜架需使用高質(zhì)量的鍍鋅鋼板。所有部件的強(qiáng)度需能承受安裝、運(yùn)輸及運(yùn)行短路時(shí)引起的作用力。3.5機(jī)械故障。機(jī)械故障主要有操作機(jī)構(gòu)故障和機(jī)械連鎖故障。操作機(jī)構(gòu)故障通常發(fā)生在限位點(diǎn)偏移的位置，若未控制好設(shè)備中的脫口半軸和扇形輪嚙合量，將引起高壓開關(guān)柜故障。過大的嚙合量將增加脫扣阻力，導(dǎo)致卡死狀態(tài)。處理這種故障需調(diào)整分閘連桿的長度和限位螺栓的長度。機(jī)械連鎖主要是維持開關(guān)的正常使用性能，但在內(nèi)部裝置機(jī)械連鎖會(huì)發(fā)生故障。因此，需結(jié)合機(jī)械傳動(dòng)，做好故障診斷排查工作。3.6分閘、合閘及跳閘故障。分閘故障有電氣故障和機(jī)械故障兩種。電氣故障有線圈故障、開關(guān)故障及回路故障三種，需具體情況具體分析。其中，線圈故障是分閘線圈燒壞，導(dǎo)致焦味、冒煙；開關(guān)故障是紅燈處于熄滅狀態(tài)，無法實(shí)現(xiàn)分閘動(dòng)作；回路開路故障主要是轉(zhuǎn)換開關(guān)和相關(guān)部位斷線，線圈不能得電。處理分閘故障時(shí)，先檢測診斷整個(gè)設(shè)備的電壓和電阻，然后處理故障。合閘故障主要是合閘線圈故障和防護(hù)故障。合閘線圈故障根本上是一種短路故障，會(huì)出現(xiàn)焦味和冒煙現(xiàn)象，可采取試送電的方式診斷，同時(shí)檢測是否存在限位開關(guān)和線路故障。許多高壓柜配備防護(hù)功能，合閘時(shí)經(jīng)常出現(xiàn)位置開關(guān)不閉合的情況，導(dǎo)致電動(dòng)合閘困難。處理時(shí)需適當(dāng)調(diào)整開關(guān)手車，閉合限位開關(guān)得電。若保護(hù)動(dòng)作不到位，可能出現(xiàn)跳閘問題。雖然高壓開關(guān)柜設(shè)置有溫度、瓦斯及過流等保護(hù)裝置，但實(shí)際運(yùn)行中會(huì)受多方面因素影響出現(xiàn)跳閘。正常狀態(tài)為溫度和瓦斯實(shí)行后出現(xiàn)相應(yīng)的信號(hào)指示，繼電器運(yùn)行，紅色提示運(yùn)行。故障處理時(shí)需先降低負(fù)荷，防止二次跳閘。若變壓器內(nèi)部問題導(dǎo)致重瓦斯，需調(diào)整、修理變壓器或者清除內(nèi)部氣體。3.7儲(chǔ)能故障。儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的運(yùn)行是通過電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)齒輪機(jī)構(gòu)，拉伸彈簧。它的主要故障是電氣故障。手動(dòng)可以儲(chǔ)能，電動(dòng)則無法儲(chǔ)能。電機(jī)發(fā)生故障易被發(fā)現(xiàn)，通常是繞組損壞、電機(jī)停止、出現(xiàn)焦味。處理這種故障需測量電機(jī)兩端的電壓和電阻，及時(shí)更換組件。行程開關(guān)發(fā)揮控制電機(jī)儲(chǔ)能位置限位開關(guān)的作用。電機(jī)儲(chǔ)能到位，斷開高壓柜的電源。處理故障時(shí)需先使用手動(dòng)方法明確儲(chǔ)能的具體位置。高壓柜開關(guān)出現(xiàn)故障時(shí)，電路閉合困難，電機(jī)兩端電壓為零，設(shè)備將停止運(yùn)轉(zhuǎn)。此時(shí)，可使用萬能表確定故障。3.8高壓柜故障檢測技術(shù)。機(jī)械故障是高壓開關(guān)柜最常見的故障，主要是因?yàn)闄C(jī)械操作涉及的元器件多且復(fù)雜，許多細(xì)小的結(jié)構(gòu)對(duì)維持設(shè)備運(yùn)行具有重要作用。電力設(shè)備易受外界溫度的影響，隨季節(jié)的變化而發(fā)生各種故障。在高溫、低溫季節(jié)，拒動(dòng)故障的發(fā)生率較高，技術(shù)人員或者操作人員需定期檢查。導(dǎo)電回路故障的主要原因是接觸不良，并隨時(shí)間的推移，負(fù)面影響不斷加重。尤其是隔離插頭中裝置的禁錮彈簧，由于溫度高彈性下降，接觸電阻不斷升高而出現(xiàn)故障。檢測時(shí)需通過各種性能測試調(diào)整好升溫實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并結(jié)合額定電流下的升溫實(shí)驗(yàn)。確定絕緣水平是一項(xiàng)重要的工作。電壓等級(jí)越高，絕緣水平越重要。因此，需適當(dāng)提高絕緣水平，綜合考慮經(jīng)濟(jì)消耗，促進(jìn)設(shè)備的安全使用。檢測絕緣水平需嚴(yán)密觀察各個(gè)位置的運(yùn)行狀況，綜合考慮運(yùn)行狀態(tài)、環(huán)境因素、過電壓保護(hù)及絕緣性能等[8]。實(shí)際檢測中，需考慮到即使在不同地方使用相同絕緣水平的產(chǎn)品也會(huì)有運(yùn)行上存在差異，要綜合考慮環(huán)境、過電壓保護(hù)及老化等因素。

4石油化工企業(yè)高壓開關(guān)柜操作注意事項(xiàng)和預(yù)防措施

4.1注意事項(xiàng)。每操作完一個(gè)步驟，需保證手車部件和開關(guān)柜處于正常狀態(tài)，然后進(jìn)行下一步操作。若遇到阻礙，則不能強(qiáng)行操作。安裝和使用斷路器時(shí)，不能用堅(jiān)硬的物體撞擊真空滅弧室的外殼。需定期維護(hù)斷路器，清除表面灰塵，并定期在摩擦部位涂潤滑油。不能隨意更換和原型不一致的電器元件。檢修時(shí)需檢查主回路觸頭的情況，擦除動(dòng)靜觸頭上的陳舊油脂，檢查觸頭是否損傷，是否出現(xiàn)鍍層異常氧化的現(xiàn)象，同時(shí)檢查彈簧力是否變化，并及時(shí)處理異常。檢查各部分緊固件是否松動(dòng)，并及時(shí)給予加固。檢查輔助回路觸頭是否出現(xiàn)異常，并及時(shí)修整。隨時(shí)巡查和記錄設(shè)備的運(yùn)行情況，發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常聲響或非正常發(fā)熱等情況，需及時(shí)停電檢修處理。另外，當(dāng)斷路器出現(xiàn)頻繁跳閘時(shí)，經(jīng)估算線路所帶負(fù)荷超過定值時(shí)，需重新依據(jù)負(fù)荷計(jì)算定值，促使設(shè)備正常運(yùn)行。如果指示燈不亮，通常是原件損壞，需及時(shí)更換。4.2預(yù)防措施。管理上，石油化工企業(yè)需建立健全開關(guān)設(shè)備管理體系，加強(qiáng)對(duì)高壓開關(guān)柜的管理。實(shí)行全過程管理制度，總結(jié)高壓開關(guān)設(shè)備事故的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，防止在運(yùn)行各環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題。加強(qiáng)對(duì)運(yùn)行檢修人員的培訓(xùn)，提高檢修人員的技術(shù)水平，促使檢修人員熟練掌握高壓開關(guān)柜的性能和運(yùn)行特點(diǎn)，以及檢修和安裝等技能。高壓開關(guān)柜在斷路器運(yùn)行中出現(xiàn)操動(dòng)機(jī)構(gòu)異常、SF6斷路器氣體壓力異常及限位開關(guān)接點(diǎn)狀態(tài)異常等導(dǎo)致分合閘閉鎖時(shí)，需堅(jiān)決杜絕野蠻操作斷路器。故障線路通過斷路器強(qiáng)送，不管是否成功，均需嚴(yán)格、仔細(xì)檢查。斷路器開斷故障電流后，需加強(qiáng)巡視檢查。在開關(guān)設(shè)備運(yùn)行巡視時(shí)，需觀察部件連接處是否有過熱、變色現(xiàn)象，開關(guān)絕緣子是否有裂紋，是否有異響、異味等。當(dāng)斷路器發(fā)生拒分時(shí)，需將斷路器脫離系統(tǒng)，檢查拒動(dòng)原因并處理。當(dāng)隔離開關(guān)倒閘操作時(shí)，觀察動(dòng)作情況，卡澀則不能強(qiáng)行操作，需分析原因進(jìn)行處理。技術(shù)上，石油化工企業(yè)使用的高壓開關(guān)柜應(yīng)符合國家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，且設(shè)備的交接驗(yàn)收也應(yīng)符合國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求，嚴(yán)禁使用已明令停產(chǎn)、停用的設(shè)備。高壓開關(guān)柜在新裝和檢修設(shè)備后，均需根據(jù)國家規(guī)范要求和標(biāo)準(zhǔn)檢查和試驗(yàn)。連續(xù)運(yùn)行的高壓開關(guān)柜應(yīng)定期按國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢查和預(yù)防性試驗(yàn)。

5結(jié)論

高壓開關(guān)柜是變配電設(shè)備中的重要電器設(shè)備，在石油化工企業(yè)中應(yīng)用廣泛。石油化工企業(yè)的電力系統(tǒng)運(yùn)行環(huán)境特殊，要求高。技術(shù)人員和操作人員需根據(jù)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)開展工作，采取全面的安全防護(hù)措施，定期檢修和維護(hù)保養(yǎng)，減少故障的發(fā)生。

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作者:汪維 單位:南京揚(yáng)子石化橡膠有限公