摘要:文章從日常檢修工作中總結(jié)了變電站避雷器在線監(jiān)測儀故障的可能原因,并通過因果分析圖及要因確認(rèn),找出了在線監(jiān)測儀故障的三個要因,提出了四點(diǎn)整改和預(yù)防措施。
關(guān)鍵詞:避雷器,在線監(jiān)測儀,故障,要因,措施,機(jī)械研究與應(yīng)用
1在線監(jiān)測儀介紹
避雷器在線監(jiān)測儀是與避雷器串聯(lián)工作用來記錄避雷器動作次數(shù)的一種裝置,某些廠家的產(chǎn)品還兼有檢測泄流電流以及指示帶電、警示的功能,其內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由計(jì)數(shù)電路、氧化鋅閥片組成。監(jiān)測器中的毫安表用于監(jiān)測運(yùn)行電壓下通過避雷器的漏電流(峰值),可以判斷避雷器內(nèi)部是否受潮,元件是否異常等情況;動作監(jiān)測儀則記錄避雷器的過電壓動作次數(shù)。因此,避雷器在線監(jiān)測儀能夠?qū)崟r檢測到避雷器內(nèi)部是否出現(xiàn)問題以及準(zhǔn)確記錄避雷器動作次數(shù)。
在線監(jiān)測儀工作狀態(tài)是否良好,關(guān)系到設(shè)備的可靠性,尤其是母橋或主變引線避雷器在線監(jiān)測儀,如果發(fā)生故障,則可能導(dǎo)致大范圍停電,而且處理故障時涉及設(shè)備數(shù)量多,風(fēng)險大。
2運(yùn)行現(xiàn)狀
某供電局管轄有25個變電站,站內(nèi)共計(jì)有716個避雷器在線監(jiān)測儀,2011全年共更換避雷器在線監(jiān)測儀48個,設(shè)備年缺陷率高達(dá)6.71%,總共發(fā)生在線監(jiān)測儀缺陷20次,平均每月發(fā)生1.67次,故障發(fā)生頻率高。主要缺陷是進(jìn)水或受潮、不能正確計(jì)數(shù)及其他原因(如觀察窗模糊、接頭斷裂等)。
3故障原因
3.1可能原因分析
通過對日常檢修工作拆卸回來的在線監(jiān)測儀進(jìn)行解剖研究,并從人員、設(shè)備、環(huán)境和方法四大方面尋找所有可能導(dǎo)致“在線監(jiān)測儀故障率過高”的原因,總共找出了15個末端因素,得出了以下因果分析圖(圖1)。
3.2要因確認(rèn)
通過因果分析圖及對監(jiān)測儀進(jìn)行解體研究,我們得出了三個造成避雷器在線監(jiān)測儀故障率高的要因,分別是沒有密封墊圈、接頭設(shè)計(jì)不合理及彈簧失效,要因分析如下。
首先是沒有采用密封墊圈(如圖2所示),在接頭及內(nèi)部采用金屬平墊,雖然能是接觸部位受力面積增大及均勻受力,減少瓷瓶的應(yīng)力損傷,但密封效果差。
第二是接頭選型不當(dāng),沒有采用傘形接頭(如圖3所示)。采用非傘形接頭時,雨水容易沿著螺紋及平墊進(jìn)入瓷瓶然后進(jìn)入監(jiān)測儀內(nèi)部,使內(nèi)部計(jì)數(shù)電路受潮甚至短路失效。
第三是彈簧失效(如圖4所示)。在線監(jiān)測儀的動作原理主要是利用電磁感應(yīng)原理:當(dāng)線圈帶電時吸合鐵片計(jì)數(shù)一次同時彈簧拉伸儲能為鐵片復(fù)位作準(zhǔn)備;當(dāng)線圈電壓消失時,則靠通過彈簧收縮使鐵片復(fù)位。很明顯,這是一根拉伸彈簧。查閱相關(guān)技術(shù)資料,我們在GB/T1239.1-2009冷卷圓柱螺旋彈簧技術(shù)條件第1部分(拉伸彈簧)里面可以看到:拉伸彈簧是承受軸向拉力的螺旋彈簧。在不承受負(fù)荷時,拉伸彈簧的圈與圈之間一般都是并緊的沒有間隙并應(yīng)具有高的彈性極限、疲勞極限、沖擊韌性等。從圖可以看到計(jì)數(shù)回路采用的彈簧圈數(shù)較少,該種彈簧耐疲勞性差,顯然不符合工作要求。把該種彈簧拉緊后,回路均能正確動作。
從上述三點(diǎn)分析可以知道,要降低變電站避雷器在線監(jiān)測儀的故障率,必須抓住主要原因,從密封、接頭及彈簧三個方面做出整改及預(yù)防。
3.3整改及預(yù)防措施
措施一:接頭處加裝密封墊圈。為進(jìn)一步加強(qiáng)監(jiān)測儀瓷瓶上端的密封性能,可以采用一些環(huán)形橡膠小墊圈(俗稱算盤子),小墊圈的內(nèi)徑以剛好能夠套進(jìn)傘形接頭的螺釘為宜,把小墊圈套進(jìn)螺釘,然后把螺釘穿進(jìn)空心瓷瓶,再安裝到監(jiān)測儀上面,這樣就可以很好的起到了防水作用,瓷瓶接頭的密封性能就有了質(zhì)的飛躍。
措施二:更換傘形接頭。該接頭具有傘形邊沿,所以即使下雨,雨水也只會沿著傘形金屬邊沿流下來,而不會通過瓷瓶上端滲入到監(jiān)測儀內(nèi)部,從而很好地起到防水的功能,加強(qiáng)了監(jiān)測儀瓷瓶上端的密封性能。
措施三:在各接頭處及有可能進(jìn)水的地方加玻璃膠密封。在接頭及玻璃與外殼結(jié)合處注射玻璃膠,可以有效增強(qiáng)監(jiān)測儀的密封性能。
這里要說明的是為什么要使用玻璃膠密封。因?yàn)椴Az作為建筑材料及鋁、陶瓷、玻璃等材質(zhì)的密封,在國內(nèi)發(fā)展得比較成熟,價格相對便宜,容易購買,每支才十多塊錢,且一支可用十個左右的監(jiān)測儀密封,也就相當(dāng)于毎個監(jiān)測儀才增加不到2塊的成本。此外,玻璃膠密封性能好、使用方便可以用專用注射槍把玻璃膠注射到細(xì)小角落,能達(dá)到我們對各接頭的密封要求,且不會影響監(jiān)測儀材質(zhì)。經(jīng)過各種型號的玻璃膠的優(yōu)缺點(diǎn)對比,并針對在線監(jiān)測儀的玻璃及鋁質(zhì)外殼,可以選用中性硅酮耐候密封玻璃膠,可有效應(yīng)對惡劣的室外環(huán)境。
措施四:更換計(jì)數(shù)回路老化的彈簧。按照GB/T1239.1-2009技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求,作為計(jì)數(shù)用的彈簧標(biāo)準(zhǔn)是:有效圈數(shù)大于10圈;支撐圈數(shù)大于1.5圈;圈與圈之間在常態(tài)下是并緊的,沒有間隙或間隙很小。對于在線監(jiān)測儀可以使用如下參數(shù)的彈簧:有效圈數(shù)為16圈,支撐圈數(shù)為2圈,圈與圈之間在常態(tài)下間隙很小的彈簧。
結(jié)語
避雷器在線監(jiān)測儀作為一種數(shù)量多及功能重要的設(shè)備,其故障率高低直接影響著供電可靠性及電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,本文從實(shí)際工作出發(fā),運(yùn)用QC及PDCA的方法,成功找出在線監(jiān)測儀故障率高的三點(diǎn)主要原因,并通過解體研究和查找技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),有效的提出并實(shí)施了四點(diǎn)整改及預(yù)防措施,有效的降低了在線監(jiān)測儀的故障率,為設(shè)備及電網(wǎng)的可靠穩(wěn)定運(yùn)行做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
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[2]黃立才,江傳學(xué).避雷器在線監(jiān)測儀無指示的檢查處理[J].湖北電力,2005.
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