電力二次設備維護的必要性:
隨著電力行業的發展,電力設備的性能和結構有了很大的提高,對于電力公司而言安全可靠性問題尤其突出,當無法及時處理問題時,信譽和經濟效益勢必受到嚴重影響。要保證設備的可靠性除了在設備的設計、選購、驗收、安裝環節中嚴格把關外,在設備投運后的運行維護更是不可忽視的重要一環。
變電站(所)內的各類二次設備,如繼電器、端子箱、配電屏(柜)、保護屏(柜)、控制屏(柜)、測控屏(柜)、公用設備屏(柜)等設備由于自身工作特性的原因在運行過程中產生電位差和靜電會引向性的吸附各類塵埃微粒,不可避免會吸附大氣環境中的灰塵、油污、潮氣、鹽分、金屬塵埃、炭漬等污染物并形成堆積。影響電氣盤柜內各組件的正常散熱,導致溫度異常升高,還使得電氣盤柜內各組件更易吸潮,導致絕緣下降;更可能直接造成電氣盤柜內各組件接觸不良,容易在電路板上形成短路或微電路,可能造成控制、測控設備信號丟失、失真;在潮濕條件下這些含有鹽、酸、堿性物質的污染物成為電解質,導電性增強,絕緣電阻降低,泄漏電流增大,易導致短路、電弧、散熱不良及設備誤動作等事故。
電力設備在運行過程中會產生很高的靜電效應,吸附粉塵、油污等污染物;遇到氣候轉為潮濕時,空氣中的水分與靜電所吸附的污染物又產生綜合腐蝕。為了散熱而設置的裝置如風扇葉片因高速運動和靜電吸附而使各種污染物積聚,這些均會引起設備的軟性故障。
溫差的變化以及由此帶來的一系列影響對二次設備的危害也是不可忽略的。
1、使元器件表面的溫度升高。數據表明,當溫度升高10℃,設備的可靠性將下降25%;當溫度繼續上升,可能會將耐溫性較差的元器件或者接線燒壞。
2、產生靜電,當它能量積累到一定程度,妨礙它中和的絕緣體再也阻擋不住時,即發生劇烈放電,即靜電放電(ESD),這時的最高電壓可達幾千乃至幾萬伏,勢必對靜電敏感組件造成損害;靜電放電(ESD)及電氣過載(EOS)對電子元器件造成損害的主要機理有熱二次擊穿、金屬鍍層熔融、介質擊穿、氣弧放電、表面擊穿、體擊穿等等。
3、對設備造成電磁干擾。各種各樣的軟件故障表現為:不穩定、亂碼、誤碼等;
4、鹽污溶于空氣中的水分,造成電化學微電路,對設備表面造成腐蝕。
5、造成接觸不良,當污染嚴重時會造成在線監測儀器不能報警及不能正常工作。
大氣中的鹽份可溶解在設備表面的水膜內,使水膜成為活性電解質,腐蝕金屬及無機材料,并對不同金屬產生電偶腐蝕。
酸性氣體當酸在元器件或設備表面時,會對表面的材料造成腐蝕(特別是金屬材料),造成元器件短路或斷路或漏電,并直接影響到設備的使用壽命。
塵埃類固體顆粒這類污染物的組成較復雜,除鹽粒子外還有碳和碳的化合物、氮化物、金屬氧化物、砂土等。在工業區出現的塵埃類固體顆粒還往往包含有大量焦油產物、灰分及煤煙,也是塵埃的一部分。沙石和尖埃是高度吸潮的,落在電子元件的表面上時,易于使其處于潮濕狀態。
它們對設備腐蝕的影響主要有四種方式:
1、顆粒本身具有腐蝕性,溶于金屬表面的水膜內,使水膜的電導率升高,促進了金屬的腐蝕。
2、顆粒本身無腐蝕性,但能吸附腐蝕性物質,間接地加速腐蝕。
3、本身既無腐蝕性又不具吸附性,但由于造成毛細管凝聚縫隙,使金屬表面形成電解液薄膜,形成氧濃差的局部腐蝕條件,也會加速金屬的腐蝕。
4、吸潮的沙石和塵埃的積聚可以破壞電氣接點,妨礙正常的旋轉作用和電極的從動機構,引起指示儀表出現故障,這些問題必然會使設備發生故障和帶來安全風險。
環境控制系統(如空調)是為了改善設備的工作條件而設計的,但事實證明,送風系統往往導致更嚴重的靜電吸附,使其通路的設備上(包括電路板上)積聚更多的塵埃、油污、鹽份、酸性氧化物和建筑粉塵等。這種累積的污染物令設備散熱性能變差,盡管機房溫度正常,但局部溫度會明顯升高,并使一些設備工作異常,對設備的正常運行形成了潛在的危害。雖然對防塵與防潮的設計問題作了多種考慮,也采用了防塵與防潮的措施,但灰塵與水分仍會通過各種意想不到的途徑侵入設備。許多通信設備在設計時很少考慮到操作環境,使排氣風扇進口管、空氣冷卻管和排氣口成為污染物與水分侵入的最佳入口。
電力二次設備要構成一個完整的系統,需要有許多零部件,如繼電器、接線端子、開關、指示燈、導線以及上百個電氣連接器等。在酸性環境下設備會產生許多電偶或原電池,構成整個系統的各種部件置身于大氣環境中,受環境的腐蝕侵襲,因而會產生許多與綜合腐蝕有關的問題。
電力二次設備運用帶電絕緣維護技術所帶來的效益分析:
1、徹底清除各種污染物,恢復新機性能。
2、降低故障率,提高運行質量。
3、降低維護費用,提高經濟效益。
4、減少硬件燒毀和火災的危害性。
5、延長設備的使用壽命。
6、恢復提高電氣的絕緣性能、電接觸性能。
7、降低電弧發生幾率。
8、延長設備停電檢修間隔時間。