一起220kV隔離開關故障的原因分析

吳亞軍國網浙江省電力公司衢州供電公司，浙江衢州　324000

一起220kV隔離開關故障的原因分析

吳亞軍
國網浙江省電力公司衢州供電公司，浙江衢州324000

介紹衢州供電公司清漾變220kV隔離開關操作過程中發(fā)生的故障情況，根據解體檢查和試驗結果，分析故障原因。針對操作機構的故障，導致隔離開關無法合閘，提出處理方案和防范整改措施。

隔離開關；故障原因分析；整改措施

在電力網絡中，為了安全，需要將帶點運行的電器設備與停電檢修或處于備用的設備隔離開來，必須有明顯可見的，足夠大的間斷點。高壓隔離開關是電力系統中使用量最大、應用范圍最廣的高壓電器設備。但是，高壓隔離開關長期處于合閘狀態(tài)較少進行操作，而且制造廠往往將隔離開關作為與斷路器配套的一種附加產品進行生產，其性能和質量很難予以保證；運行部門也忽略了對高壓隔離開關的管理，尤其是檢修管理，普遍存在長期失修的現象，尤其是母線隔離開關是基本不檢修。

1　設備故障解體檢查概況

2015年7月9日，變電運行人員在220kV清漾變220kV母聯開關正母閘刀操作時，發(fā)現閘刀故障操作失敗。閘刀型號為GW27-252DW，生產廠家為河南平高電氣股份有限公司，出廠時間2011年6月。

經現場仔細檢查，閘刀機構箱內合閘限位軸銷斷裂，限位擋板脫落（如圖1），減速機構齒輪箱四個固定腳斷裂（如圖2），閘刀已無法手動或電動操作，須立即更換機構損壞的零部件。閘刀電動機構型號為CJ11-G2A1，生產廠家為河南平高電氣股份有限公司，制造日期2011年5月。

經緊急聯系廠家，減速機構和限位模塊備品（如圖3、4）于7月11日凌晨2時到貨。17月11日早上8時，停電對閘刀進行故障處理。

現場更換了機構箱內損壞的減速機和限位模塊（如圖5、6），并對閘刀和機構其他部件進行檢查無誤后進行了手動分合試驗。手動操作時，操作到一半時發(fā)現操作阻力很大，判斷應是閘刀卡澀引起，脫開相間連桿進行逐相檢查。

檢查中發(fā)現閘刀C相旋轉瓷瓶卡澀，在確認閘刀其他部分無問題的情況下，懷疑系底座軸承（如圖7）卡澀引起，打開軸承底座封蓋后，發(fā)現內部軸承及滾珠銹蝕非常嚴重（如圖8）。隨即對其他兩相也進行了檢查，軸承均存在銹蝕現象。在對三相軸承進行除銹處理后，涂抹了二硫化鉬潤滑脂。閘刀手動和電動調試合格后，工作結束，220kV正母順利復役。

2　故障原因分析

經現場檢查及故障情況判斷，復原故障過程如下：閘刀在電動操作過程中，由于C相旋轉瓷瓶轉到半程時卡澀，電機并未因阻力增大而停止，繼續(xù)旋轉導致垂直連桿抱箍打滑（如圖9），限位件轉至極限位置時限位軸銷斷裂導致電機電源未及時切斷，又因機構箱無機械限位，電機繼續(xù)旋轉，限位件頂到機構箱后壁并繼續(xù)劃過，導致減速機構固定腳受力過大而斷裂，當電機因限位件頂住機構箱后壁螺栓后才停止轉動時，電機的霍爾保護元件才動作切斷電機控制回路。

該電動機構配備了WDB-1型微電機保護裝置（如圖11），其原理采用了霍爾效應，利用霍爾傳感器感應電機旋轉時手動操作軸上加裝的永磁鐵產生的變化磁場（如圖12），保護裝置保持其串入控制回路的接點閉合，直至電機停轉。根據本次故障分析，該型號閘刀存在如下缺陷：1）閘刀瓷瓶底座軸承密封不良，材料防銹能力差，易滲水生銹導致軸承卡澀（經檢查睦田變內其他該型號批次的部分閘刀軸承也存在銹蝕）。2）所配機構箱無機械限位，閘刀機構極易操作過位，且過位后下次無法電動操作，必須手動返回才可電動。3）電機保護配置不合理，只有在電機主回路通電而電機不轉的情況下才切斷控制回路，電機在負載異常增大旋轉緩慢時保護裝置不會切斷控制回路。4）機構箱限位軸銷機械強度不夠，易斷裂導致機構失去電氣限位保護（相關斷裂部分送中試所檢測）。

3　結論

本文介紹了一起220kV隔離開關的故障發(fā)生過程，根據現場設備解體處理情況，并從設備本體運行情況及操作機構工作原理等方面對其進行的分析可知，該設備本體設計不完善是造成本次故障的主要原因。為保證電網的安全運行，對于此類故障應給予足夠的重視，特提出以下整改措施：1）重視隔離開關制造工藝的各個環(huán)節(jié)審查，完善出廠驗收手段，提高設備的制造質量。2）根據該類型隔離開關的故障特點，對本公司管轄變電站內同型號的隔離開關進行逐一排查，并按照相關標準化檢修作業(yè)指導書對設備進行全面維護保養(yǎng)。3）提高設備巡視質量，盡早發(fā)現和排除設備隱患。4）定期對設備進行檢修及維護，確保設備滿足運行條件要求。

［1］李青山.電力系統狀態(tài)檢修技術［M］.北京：中國水利水電出版社，2011（1）.

［2］陳亮，王偉華.高壓隔離開關的故障分析及處理措施［J］.電氣時代，2010（11）.

［3］沈耀宏.淺談隔離開關熱故障及防控措施［J］.科技信息，2010（5）.

［4］徐鐵君.GW4型高壓隔離開關的故障檢修對策［J］.華北電力技術，2013（2）.

TM7

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1674-6708（2015）152-0106-03