一起220kVGIS隔離開關合閘不到位故障案例分析

冉夢東，孟天東

（貴州電網有限責任公司遵義供電局，貴州 遵義 563000)

隨著經濟技術的迅速發展，GIS組合電器的使用量每年都在增加。GIS是由斷路器、隔離開關、接地開關、互感器、避雷器、母線、連接件和出線端組成的組合電器的簡稱。GIS設備具有非常多優點，占地面積小，安裝方便，維護簡單，檢修周期長等。但對于戶外GIS變電站，由于長期遭受日曬雨淋，導致一些設備的機構出現卡澀問題。本文分析并處理了一起220kVGIS隔離開關合閘不到位的故障，保障了電網的安全穩定運行，也為今后的故障排查提供了借鑒意義。

1 故障表象

2020年6月8日，某220kVGIS變電站運行人員在某220kV線路送電過程中，發現該間隔I段母線側隔離開關操作機構指示合閘未到位，后臺位置信號為不定態；運行人員立即操作隔離開關分閘，將現場情況匯報調度，并作緊急缺陷上報，機構現場指示如圖1所示。

圖1 機構現場指示

2 利用X光拍攝技術檢查故障

由于母線停電事關重大，在不停電的情況下遵義供電局變電檢修人員及貴州電科院技術人員于2020年6月10日對該220kVGIS隔離開關進行了X光拍攝，通過對X光圖片的分析，確認該220kV GIS隔離開關不僅合不到位，在分閘時，其內部觸頭分閘也不到位；其X光圖片如圖2、圖3、圖4所示。

圖2 A相分閘，動觸頭伸出屏蔽罩26.2mm

圖3 B相分閘，動觸頭伸出屏蔽罩16.7mm

圖4 C相分閘，動觸頭伸出屏蔽罩15mm

根據廠家設計要求，動觸頭伸出長度的允許值為5±4mm，即最大伸出量為9mm，本次該間隔I段母線側隔離開關A、B、C三相動觸頭的伸出值遠遠超過了標準要求；為了便于比較，檢修人員對正常的其他間隔的220kVGIS隔離開關分閘狀態進行了拍攝。通過X光圖片可以確認該種隔離開關在正常分閘時動觸頭未見伸出；其X光圖片如圖5所示。

圖5 相鄰間隔隔離開關B相分閘，未見觸頭伸出

3 故障處理

2020年6月10日，遵義供電局檢修人員和廠家技術人員在對該220kVGIS隔離開關操作機構做全面檢查時，發現B相齒輪箱內部有進水受潮跡象，左、右兩側軸承均有不同程度的銹蝕，如圖6所示。

圖6 B相齒輪箱左右兩個軸承外表都能看到銹蝕痕跡

檢修人員在脫開AB相間、BC相間傳動連桿后，A、C相傳動軸承動作正常，B相卡澀無法操作；至此，此次該220kVGIS隔離開關分、合均不到位的故障點被精確定位。

由于現場無銹蝕軸承備品備件，且更換傳動連桿軸承須停該變電站220kVI組母線，發布電網預警風險等；因此，在準備工作結束后，檢修人員、廠家技術人員于2020年6月16日完成了B相齒輪箱內左、右銹蝕齒輪的更換工作，具體如圖7、圖8所示。

圖7 更換下來的軸承正面

圖8 新軸承正面

隨后，電科院技術人員對處理后的該220kV GIS隔離開關進行X光拍攝，并由廠家技術人員對動觸頭伸出長度進行校正至5±4mm。校正后的X光圖片如圖9、圖10、圖11所示。

圖9 最終調整后A相

圖10最終調整后B相

圖11最終調整后C相

至此，該220kVGIS變電站某220kV隔離開關分合均不到位的缺陷處理完畢，并在后續正常投運，保障了電網的安全穩定運行。

4 案例總結

據了解，該220kV變電站于2012年5月27日投運，220kV電壓等級一次設備為戶外GIS布置，由于長期暴露在戶外，潮氣入侵導致部分零部件銹蝕，因此，遵義供電局于2015年12月對該變電站220kV戶外GIS設備加裝了防雨棚，但此前已受潮設備并未得到及時更換和處理。

而某些GIS設備生產廠家生產的戶外GIS設備，所設計的隔離開關轉換齒輪箱密封膠墊過薄，導致轉換齒輪箱密封不嚴，潮氣進入導致軸承受潮銹蝕卡澀。

根據南方電網公司《電力設備檢修試驗規程》要求，220kV母線側隔離開關應每3年進行一次定期輪換和檢查性操作，經查實，該變電站運行人員未嚴格按照《電力設備檢修試驗規程》要求對該220kVGIS隔離開關進行輪換和操作性檢查。

針對該案例從X光拍攝技術的應用，對機構的全面檢查過程來看，有以下幾點可供電氣檢修人員參考：

因GIS設備隱藏在密封艙內，肉眼不可見，因此在進行故障查找時，合理利用X光拍攝技術進行分析，可以避免直接停母線帶來的風險。

對戶外布置220kV隔離開關轉換齒輪箱密封性進行排查，對密封不良部件，應采用涂抹密封膠等臨時措施增強密封性；對已受潮銹蝕的軸承，應結合停電工作，逐步進行更換。

針對GIS變電站一次設備受潮情況進行一次全面排查，對已經出現受潮跡象的GIS設備，應立即立項進行防潮處理；對其他戶外布置GIS設備，應逐步進行防潮加固；積極與GIS設備生產廠家進行技術溝通，對已投運的戶外GIS設備，應進行技術改造，對隔離開關轉換齒輪箱密封性能進行加強，以防止此類受潮事故再次發生。

增強設備運維水平，對戶外布置220kV隔離開關，根據《電力設備檢修試驗規程》要求，按時進行定期輪換和檢查性操作，增加設備的磨合度，及時發現和處理存在的缺陷。