电厂继电器老化原因分析及管理对策.docx
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1、 电厂继电器老化原因分析及管理对策 赵立婷+孙帅摘 要:通过对分析国内外电厂继电器老化现象及老化原因,得出继电器老化的影响因素,结合电厂实际,提出我厂继电器应开展老化管理评估及剩余寿命评估,吸取国内外经验给出老化管理办法。关键词:继电器;老化;剩余寿命评估1.前言电厂继电器运行到一定年限将出现老化现象,甚至库存的继电器备品也出现老化现象,这将造成继电器可靠性下降或不可用,严重影响机组的安全稳定运行。因此,分析继电器老化的原因,找出老化管理方法是十分必要的。2.老化因素继电器的老化主要表现为接触电阻升高、触点接触不良及动作失灵等。主要是继电器的运行环境影响所致。这些环境因素包括湿度和温度等。根据
2、国外的继电器老化研究成果以及现场数据的统计分析得出结论,影响非密封型继电器可靠性的环境因素主要是湿度。尤其电厂处于海洋腐蚀性大气环境中,较高的湿度使继电器触点氧化腐蚀,甚至影响到线圈的绝缘性能。3.老化现象继电器出现老化,表现为继电器外壳内部变为茶色、继电器外壳内部有水滴附着、继电器透明外壳颜色变黄三种现象。继电器出现不同老化现象,其原因是不同的。1)继电器外壳内部变为茶色由于开关负载时发生电弧放电,有机燃气(继电器的构成材料等产生的)生成的碳、接点粉末在外壳内表飞散堆积,发生变色。根据保护外壳内部发生的变色来判断维护时间的情况下,因继电器的使用条件不同,应根据使用者的经验进行判断。2)继电器
3、外壳内部有水滴附着在梅雨季节或台风季节会发生这种现象。继电器用金属、塑料制作而成,塑料含有一定程度的水分。线圈线的间隙等内也含有毛细管现象形成的水分。在继电器冷却时如果给线圈通电,线圈的温度就会升高,释放出这些水分。3)继电器透明外壳颜色变黄这是由于开关负载时发生电弧放电,产生臭氧(三个氧原子结合后的产物,用于除臭、杀菌等),与氮元素和水发生反应,生成硝酸。一般称作硝酸反应。特别是对电弧连接时间较长的直流离合器、断路器进行开关时,不仅外壳变为黄色,还会腐蚀金属零件(铜生成颜色鲜艳的绿色硝酸铜、镀镍生成水色的硝酸镍)。对这些负载进行开关时,请在负载上连接浪涌吸收装置。在这些负载的浪涌吸收装置中,
4、电阻器较为有效。MMX型或G7X型在接点附近设置贯通孔,可降低臭氧浓度。4.老化机理影响继电器触点闭合的因素(包括触点结构、质量、材料、表面状况及闭合速度等)非常复杂,根据现场资料和内、外部经验反馈,继电器主要的老化失效机理如下:4.1氧化腐蚀4.1.1湿度影响配电盘电气厂房虽然配备空调等设施,但我厂全年的平均湿度仍高达50%60%,每年1、2月份返潮期的湿度更加严重。由于湿度的原因,配电盘电气厂房空气中大量的水蒸气在继电器触点电弧的高温下会分解释放出氢和氧,氧元素的存在会促进触头金属表面膜的形成,造成触点表面融蚀、凹凸不平、电接触不良、接触面积减少、接触电阻增加及电流密度剧增等,最终导致继电
5、器加速老化失效。另外,水蒸气附着在触点表面会形成一层水膜,并在触点表面的微孔中形成微小溶池,加强触点表面的电化学反应,从而加剧触点侵蚀。4.1.2温度影响继电器运行环境温度是指控制柜内继电器附近的温度。由于继电器工作时不仅线圈会发热,同时触点断开或闭合时产生的电弧也会发热,其热量与工作时间长短有关,难以测量和计算;同时,周围其他设备的发热也使控制柜内的温度上升,此时继电器运行环境温度升高并可能超出继电器适宜的工作温度范围。根据厂家建议,继电器适宜的运行温度在2030之间。当周围环境温度在30以上升高10时,电子元件产品寿命会减少一半;当周围环境温度在30以上升高20时,产品寿命就会减少到原寿命
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