陳志平,譚家勇,張耀煊,黃育龍
(廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司佛山供電局,廣東 佛山 528000)
變電站10kV移開式斷路器具有控制作用和保護(hù)作用,其安全性能直接關(guān)系到用戶供電的可靠性和供電質(zhì)量。近年來,開關(guān)柜短路故障、緊急或重大缺陷時(shí)有發(fā)生,嚴(yán)重影響電網(wǎng)安全運(yùn)行和用戶供電的可靠性。
為了確保10kV移開式斷路器的安全運(yùn)行,通常采取日常巡視、檢查和維護(hù)工作,并根據(jù)Q/CSG1206007-2017《電力設(shè)備檢修試驗(yàn)規(guī)程》的相關(guān)要求,開展專業(yè)的檢修工作。由于停送電操作時(shí)間和檢修工作量大,并受工作環(huán)境和客觀條件的影響,往往會(huì)導(dǎo)致現(xiàn)場檢修工作時(shí)間長、檢修深度不足和由此造成的質(zhì)量欠佳等問題。因此,有必要探索新的檢修模式,提升檢修效率和質(zhì)量。
按照《電力設(shè)備檢修試驗(yàn)規(guī)程》的相關(guān)要求,10kV開關(guān)柜斷路器本體的B修項(xiàng)目中,B1類檢修項(xiàng)目有19項(xiàng),B2類試驗(yàn)項(xiàng)目有9項(xiàng)。
經(jīng)測算,在保質(zhì)量的情況下,要完成一臺(tái)移開式斷路器B1和B2類共計(jì)28項(xiàng)的B修項(xiàng)目就需要至少139分鐘,加上停送電操作、布置安全措施、辦理許可手續(xù)等工作,每臺(tái)斷路器B修的停電時(shí)間至少要3小時(shí)以上。如果是變低大電流開關(guān)柜影響就更大了,增加了10kV母線運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)。
在現(xiàn)場檢修作業(yè)中,對于一些難度較大的項(xiàng)目(如:底盤、傳動(dòng)軸(件)、主軸、彈簧、緩沖器等),由于現(xiàn)場專用工裝限制,難以進(jìn)行拆下檢查和測量尺寸。因此,傳統(tǒng)的現(xiàn)場檢修模式局限于解體工裝和檢修時(shí)間,不能徹底解體檢修而導(dǎo)致檢修的深度不夠和質(zhì)量欠佳。
綜上所述,檢修時(shí)間、檢修工裝的不足影響到設(shè)備檢修的質(zhì)量,威脅到設(shè)備安全運(yùn)行;停電時(shí)間長、停電范圍大,將影響到供電可靠性甚至影響到電網(wǎng)的可靠性?,F(xiàn)場檢修需時(shí)與停電時(shí)間限制之間的矛盾,成為了確保電網(wǎng)安全、設(shè)備安全和供電可靠性的最大矛盾。特別是故障應(yīng)急處理時(shí),由于備品備件等問題,往往會(huì)導(dǎo)致延時(shí)復(fù)電。
針對傳統(tǒng)檢修模式存在的問題,提出利用現(xiàn)有檢修中心平臺(tái),采取輪換檢修的模式代替?zhèn)鹘y(tǒng)現(xiàn)場檢修的模式,有利于對10kV移開式斷路器小車進(jìn)行深度的、全面的解體檢修,提升設(shè)備健康水平;有利于縮短停電時(shí)間,減少對用戶的持續(xù)供電的影響;有利于提高系統(tǒng)的可靠性。
所謂輪換檢修機(jī)制,是使用備品將需要開展檢修的斷路器小車替換下來并送至檢修中心進(jìn)行工廠化檢修,修好后的斷路器小車作為備品進(jìn)行下一次輪換。統(tǒng)計(jì)缺陷率高的設(shè)備(如:10kV電容開關(guān)),預(yù)先組織備品,當(dāng)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行設(shè)備異常、缺陷時(shí),使用備品立即更換,并將更換下來的設(shè)備送至檢修中心進(jìn)行工廠化檢修,修好后作為備品進(jìn)行下一次輪換備品。
輪換檢修所需的現(xiàn)場工作量少。在停電前,對準(zhǔn)備輪換的斷路器進(jìn)行參數(shù)確認(rèn),找合適的備品斷路器,并根據(jù)現(xiàn)場情況進(jìn)行適應(yīng)性改造,并進(jìn)行出廠試驗(yàn)合格后。現(xiàn)場只需要將備品斷路器推進(jìn)開關(guān)柜內(nèi),核對二次回路(或?qū)⒍位芈纷鲞m應(yīng)性完善),并進(jìn)行傳動(dòng)和信號核對后,即可完成現(xiàn)場工作。
工廠化檢修按照設(shè)備《工廠化檢修作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》開展深度的解體檢修,其檢修深度和質(zhì)量優(yōu)于傳統(tǒng)現(xiàn)場檢修模式,且效率高。
以220kV某變電站10kV 5M B修為例,如果采用輪換檢修的方式,則斷路器部分的B修項(xiàng)目將不再需要現(xiàn)場停電進(jìn)行。只需要對開關(guān)柜本體進(jìn)行五防機(jī)械檢查、母線清掃檢查、電纜室檢查和母線回路電阻測量、絕緣電阻測量、交流耐壓等檢修試驗(yàn)項(xiàng)目即可。
現(xiàn)場實(shí)施的項(xiàng)目數(shù)量大大減少,整個(gè)作業(yè)只需3~4小時(shí)實(shí)際作業(yè)時(shí)間即可完成現(xiàn)場工作。批準(zhǔn)的停電時(shí)間可從原來36小時(shí)減少到最多8小時(shí)即可,影響時(shí)戶數(shù)85184時(shí)戶,比原來現(xiàn)場檢修影響時(shí)戶數(shù)大幅減少77.79%,如圖1所示。
圖1 某220kV變電站采用輪換檢修前后影響時(shí)戶數(shù)
根據(jù)2019年設(shè)備A修B修情況,2019年共有6段10kV母線需要進(jìn)行母線停電檢修。以每段母線平均涉及用戶數(shù)9000戶,現(xiàn)場檢修停電時(shí)間36小時(shí),輪換檢修停電時(shí)間8小時(shí)計(jì)算:全年6段母線現(xiàn)場檢修影響時(shí)戶數(shù)達(dá)到了1944000時(shí)戶,而輪換檢修只影響到432000時(shí)戶,影響范圍大幅減少了77.78%。
實(shí)施輪換檢修模式和滿足應(yīng)急替換、搶修工作的需求,重點(diǎn)需要關(guān)注的就是備品斷路器的通用性問題。以目前數(shù)量最多的VD4型移開式斷路器為例,該型號產(chǎn)品存在的通用性問題在以下4個(gè)方面:
(1)斷路器柜寬;
(2)斷路器額定電流;
(3)二次控制電壓;
(4)二次回路及航空插匹配問題,針對每一個(gè)問題,都需要制定相應(yīng)的適應(yīng)性改造方案。
VD4型斷路器有3種柜寬,分別為1000mm、800mm和650mm。1000mm為變低大電流開關(guān)柜專屬的斷路器柜寬,800mm和650mm均為饋線柜和電容柜斷路器柜寬。不同柜寬的斷路器不能通用,因此,斷路器柜寬的通用性問題,可以通過儲(chǔ)備對應(yīng)柜寬的斷路器來解決。
VD4型斷路器的有4種額定電流:630A、1250A、3150A和4000A。630A和1250A兩種規(guī)格用于饋線柜和電容柜;3150A和4000A則用于變低大電流開關(guān)柜。1250A斷路器和4000A斷路器可以向下兼容,630A和3150A斷路器只能同級備用。
VD4型斷路器有兩種控制電壓,分別為110V和220V。該層級的改造,需要按照被更換斷路器的控制電壓分別更換:分、合閘線圈;儲(chǔ)能電機(jī);閉鎖線圈等主要元件,即可滿足替換的電壓條件。
據(jù)統(tǒng)計(jì),原廠與合資的VD4斷路器的二次回路和航空插頭與目前主流的同型號斷路器有差異,這需要對回路和航空插頭插針進(jìn)行改造。
通過輪換檢修模式,解決了傳統(tǒng)檢修模式的不足,具備以下明顯優(yōu)勢:
輪換檢修模式的優(yōu)越性在于停電時(shí)間短和檢修質(zhì)量高兩方面。通過輪換檢修,10kV開關(guān)柜現(xiàn)場檢修所需停電的更少。停電影響的時(shí)戶數(shù)大幅度減少,并提高了10kV母線的供電可靠性。
對斷路器開展工廠化檢修,在檢修中心完備的工裝和檢修條件下,斷路器得到了更深入的維護(hù)和檢修。高質(zhì)量的檢修,能夠發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場不具備條件發(fā)現(xiàn)的設(shè)備隱患,為保障電網(wǎng)安全、設(shè)備安全打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),起到了很好的掃雷作用。
輪換檢修模式,對于10kV開關(guān)柜應(yīng)急搶修和快速復(fù)電也有極大的提升。在新的輪換檢修模式下,在斷路器發(fā)生故障后,只要將對應(yīng)型號的備品斷路器送往現(xiàn)場,按照各類型的斷路器小車替換工作指引和實(shí)際進(jìn)行適應(yīng)性改造后,即可與故障斷路器進(jìn)行更換?,F(xiàn)場便可快速復(fù)電,后續(xù)將故障斷路器返回檢修中心進(jìn)行故障分析和修復(fù)工作即可。
利用在線備用小車作為輪換備品開展斷路器輪換檢修模式,可以有效地盤活這些備用間隔的小車開關(guān),大大提高了資產(chǎn)利用率。
綜上,輪換檢修模式,復(fù)電速度快,穩(wěn)定可操作,后續(xù)的故障分析也可以更深入,同時(shí)也盤活了在線備用小車,極大地提升了10kV開關(guān)柜應(yīng)急處置的能力。