500 kV HGIS隔離開關合閘不到位原因分析

楊立軍，甄 利，李 強，孟延輝

(1.河北省電力公司超高壓輸變電分公司，石家莊 050070；2.河北省電力公司，石家莊 050021)

氣體絕緣金屬封閉開關設備(GIS)由于占地小、可靠性高、維護工作量小、不受外界環境因素影響等原因，在電力系統中受到廣泛的應用[1]。但由于GIS設備運行中對加工精度、安裝工藝等要求較高，如果不能夠滿足要求，就會出現各類事故。根據運行維護經驗，對某變電站500 kV HGIS設備出現的一起隔離開關合閘不到位故障原因進行分析，同時提出了治理方案，供各位同行參考。

1 故障概述

2009年12月2日某500 kV變電站500 kV線路恢復送電時，監控顯示該線路的5052斷路器W相無電流，檢查該斷路器無異常。進一步檢查，發現5052-2隔離開關合閘不到位，現場檢查該隔離開關的分合閘指示器顯示為合閘位置，通過觀察孔發現本體未合上。

2 故障原因分析

2.1 隔離開關電動機構不到位

12月4日停電檢查，對該隔離開關電動操作，無論是分閘還是合閘，機構均能夠正常完成操作，對操作后的機構內部元件檢查，判斷機構完成了分合閘操作，且位置無異常。

2.2 機構脫扣器整定值小

該類型機構設置有1個脫扣器，當本體操作力矩過大時，脫扣器脫扣，機構能正常轉動，本體不動作，起到保護電機的作用。

對機構的脫扣器脫扣力矩進行測試，脫扣值為6.5 N·m，符合該產品制造廠的要求：脫扣器力矩調整為值6.0～6.5 N·m。

2.3 隔離開關傳動部件故障

該類型的HGIS隔離開關，機構通過輸出軸與本體端蓋相連，本體端蓋外部有花鍵齒，內部與絕緣拉桿相連，通過花鍵齒的轉動帶動絕緣拉桿轉動，從而推動隔離開關動觸頭伸縮，達到分合閘的目的,見圖1。

圖1 機構輸出軸

摘掉5052-2隔離開關W相機構，用專用搖把搖動本體至分閘位置，檢查本體的轉動力矩。手搖本體力矩時，發現本體端蓋與機構連接的花鍵軸與軸套松脫(圖2)，導致合閘過程中機構的輸出力矩無法正常傳遞到本體，從而造成5052-2隔離開關W相本體合閘不到位。松脫的花鍵軸和軸套依靠螺紋連接，安裝時順時針方向旋轉可緊固，安裝工藝是花鍵軸和螺紋間涂抹螺紋鎖固劑271(或270)膠，保證花鍵軸與軸套連接緊密，不出現松動。

現場檢查5052-2隔離開關W相

圖2 W相花鍵軸

花鍵軸，外圈螺紋未涂抹螺紋鎖固劑，造成花鍵軸與軸套連接不緊固。花鍵軸隨機構輸出軸轉動時，軸套并不轉動，無法將機構的輸出力矩正常傳遞給隔離開關本體。

2.4 合閘不到位

機構輸出軸順時針旋轉是分閘過程，逆時針旋轉是合閘過程，而逆時針旋轉正好與花鍵軸的安裝緊固方向相反，所以造成隔離開關合閘不到位。

2.5 結果驗證與處理

對5052-2隔離開關W相花鍵軸涂抹螺紋鎖固劑271膠，24 h固化后安裝機構，進行分合閘操作、回路電阻和電機負載電流測試，各項測試結果(表1)均符合產品要求。

表1 測試結果

注：該HGIS設備的回路電阻沒有要求值，通常與前次值比較。

綜上所述,本次隔離開關出現合閘不到位故障，直接原因為花鍵軸未抹螺紋鎖固劑，根本原因為生產廠家對安裝工藝控制不夠，致使重要的安裝工序工藝不到位。

根據分析結果，對該變電站的所有同類型隔離開關進行排查，利用停電機會對其余同類型隔離開關本體軸套進行檢查，測試花鍵軸的螺紋緊固力矩，要求不小于15 N·m，發現松脫及時處理。

4 結束語

許多設備制造廠重視設備制造和研發，忽視安裝工藝，特別是部分細節容易被人們忽視，該起故障分析說明制造廠不僅要嚴把質量關，提高出廠前和現場的安裝工藝也是減少故障發生的重要途徑。另外，運行維護人員也應時刻關注設備的運行狀況，及時發現設備的異常情況，防止嚴重事故的發生。

本文責任編輯：丁 力