發(fā)電機(jī)出口真空斷路器拒絕分閘事故處理

吳德強(qiáng) 楊明玲

（湖南澧水流域水利水電綜合開發(fā)有限責(zé)任公司 長(zhǎng)沙市 410014）

斷路器具有完善的滅弧裝置和高速的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，它能接通和斷開各種狀況下高壓電路中的電流，用以完成主接線運(yùn)行方式的改變和盡快切除故障電路，發(fā)電機(jī)斷路器的主要作用是在于簡(jiǎn)化運(yùn)行操作程序，減小發(fā)電機(jī)和變壓器的事故范圍，簡(jiǎn)化同期操作、提高其可靠性，方便調(diào)試和維護(hù)。

操作機(jī)構(gòu)是斷路器的關(guān)鍵部件之一。操作機(jī)構(gòu)由儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、自由脫扣機(jī)構(gòu)等組成。在斷路器工作中操作機(jī)構(gòu)要可靠地完成合閘動(dòng)作（機(jī)構(gòu)過(guò)死點(diǎn)），合閘動(dòng)作完成后殘余能量要小，以提高斷路器的機(jī)械壽命與合閘的可靠性。

皂市水電站地處常德市石門縣皂市鎮(zhèn)，裝機(jī)2× 60=120MW，混流式機(jī)組，發(fā)電機(jī)額定電壓為10.5kV，發(fā)電機(jī)出口真空斷路器（柜體為西門子3AH3系列，斷路器為德國(guó)8BK40型原裝進(jìn)口，開關(guān)編號(hào)20065907），變壓器額定容量為75000MVA。單機(jī)帶單變接入220kV母線，斷路器出廠試驗(yàn)及2007年6月的現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)均合格。2008年5月3日投入運(yùn)行。

1 事故經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)介

2008年5月22日，1#發(fā)電機(jī)處于檢修態(tài)，2#發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，1#、2#主變壓器正常運(yùn)行，晚上23∶25分，中調(diào)要求皂市水電站停2#發(fā)電機(jī)。2#發(fā)電機(jī)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)時(shí)出口斷路器320（西門子8BK40型）拒絕分閘。在遠(yuǎn)方、現(xiàn)地電動(dòng)均不能分閘。值長(zhǎng)現(xiàn)地檢查發(fā)現(xiàn)320開關(guān)本體并無(wú)異常，要求一次和二次人員到現(xiàn)場(chǎng)處理。檢修人員到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)檢查后，檢查320斷路器分閘控制回路正常，經(jīng)值長(zhǎng)許可，短接 320斷路器Ⅰ路分閘回路端子 X3：300和X3：327、Ⅱ路分閘回路端子X(jué)3：300和X3：331均不能使其分閘。后來(lái)一次人員在斷路器本體柜門上機(jī)械分閘，斷路器仍未能分閘，初步判斷320斷路器可能機(jī)構(gòu)卡死。5月23日凌晨4點(diǎn)，斷開2#變壓器高壓側(cè)620斷路器，2#發(fā)電機(jī)停機(jī)申請(qǐng)檢修。

2008年6月4日，1#、2#發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行，1#、2#主變壓器正常運(yùn)行，凌晨1∶00分左右，皂市水電站2#機(jī)組通過(guò)監(jiān)控系統(tǒng)自動(dòng)停機(jī)時(shí)，320開關(guān)再次拒絕分閘，導(dǎo)致停機(jī)流程退出。專業(yè)人員在遠(yuǎn)方、現(xiàn)地電氣手動(dòng)、機(jī)械本體操作方式下操作，均不能使其分閘。打開320開關(guān)機(jī)構(gòu)箱面板，發(fā)現(xiàn)與5月23日情況一樣，分閘機(jī)構(gòu)已卡死。6月4日凌晨3點(diǎn)，斷開2#變壓器高壓側(cè)620斷路器，2#發(fā)電機(jī)停機(jī)申請(qǐng)檢修。

2 事故處理過(guò)程

（1）2008年5月23～24日皂市水電站技術(shù)人員同廠家一起檢查了320斷路器機(jī)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)拉桿被卡住，對(duì)拉桿強(qiáng)行撬動(dòng)后，斷路器得以分閘。當(dāng)時(shí)的處理是對(duì)斷路器動(dòng)觸頭底部絕緣拉桿長(zhǎng)度進(jìn)行了調(diào)整，三相均縮短了1mm左右，調(diào)整后斷路器多次分合閘試驗(yàn)均正常。后投入運(yùn)行。

（2）2008年6月4日，廠家在分合閘拉桿的合閘能量反沖處墊加了一塊厚度為1mm的墊片；將5月23日處理的絕緣拉桿縮短重新調(diào)整，將開關(guān)三相開距由原來(lái)的10.4mm、10.7mm、11.0mm統(tǒng)一調(diào)整為10.4mm。并對(duì)開關(guān)進(jìn)行了多次分合閘試驗(yàn)均正常。后投入運(yùn)行。

（3）2008年7月13～15日，皂市電站技術(shù)專業(yè)人員會(huì)同廠家對(duì)320斷路器進(jìn)行了分合閘時(shí)間、分合閘角速度、分合閘時(shí)間不同期、合閘彈跳時(shí)間、開關(guān)轉(zhuǎn)角五個(gè)項(xiàng)目特性測(cè)試。測(cè)試的試驗(yàn)數(shù)據(jù)（表1）中發(fā)現(xiàn)開關(guān)轉(zhuǎn)角偏大、分閘角速度偏大。技術(shù)人員會(huì)同廠家現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行了多次的調(diào)整、調(diào)試及試驗(yàn)，320斷路器最終試驗(yàn)數(shù)據(jù)（表2）中，斷路器轉(zhuǎn)角由原來(lái)的62.7°減小為59.5°；分閘角速度由原來(lái)的7.4°/ms，7.2°/ms，7.4°/ms統(tǒng)一調(diào)整為4.9°/ms；再次調(diào)整斷路器動(dòng)觸頭底部絕緣拉桿長(zhǎng)度來(lái)調(diào)整開關(guān)的開距，再次將開關(guān)三相的10.4mm、10.4mm、10.4mm調(diào)整為11.2mm、11.2mm、10.9mm。

表1 320斷路器7月13日調(diào)整前試驗(yàn)數(shù)據(jù)

表2 320斷路器7月15日調(diào)整后試驗(yàn)數(shù)據(jù)

3 事故原因分析及處理

2008年7月15日，皂市電站技術(shù)專業(yè)人員會(huì)同廠家針對(duì)320斷路器的測(cè)試數(shù)據(jù)，結(jié)合事故的原因及過(guò)程進(jìn)行了詳細(xì)的分析，分析結(jié)果是320開關(guān)合閘能量過(guò)大，原因及處理方式如下：

（1）320斷路器合閘能量過(guò)大，造成分合閘拉桿已過(guò)頭，致使機(jī)構(gòu)被卡死，儲(chǔ)能電機(jī)驅(qū)動(dòng)的連軸不能帶動(dòng)分合閘拉桿，6月4日已經(jīng)在分合閘拉桿的合閘能量反沖處墊加了一塊厚度為1mm的墊片，用以緩沖合閘能量，不會(huì)致使機(jī)構(gòu)卡死。

（2）針對(duì)320斷路器開關(guān)轉(zhuǎn)角偏大，廠家調(diào)高分閘緩沖器的高度來(lái)減小開關(guān)轉(zhuǎn)角。而開關(guān)轉(zhuǎn)角變小就可以改變分合閘時(shí)操作機(jī)構(gòu)力徑，能夠減緩合閘能量，同時(shí)也可以減小分閘角速度。

（3）針對(duì)320斷路器分閘角速度變大，廠家和專業(yè)技術(shù)人員通過(guò)對(duì)開關(guān)多次試驗(yàn)，經(jīng)過(guò)認(rèn)真分析試驗(yàn)數(shù)據(jù)后采取重新調(diào)整斷路器動(dòng)觸頭底部絕緣拉桿長(zhǎng)度，增大開關(guān)開距來(lái)減小分閘角速度。所以廠家5月23日及6月4日縮短絕緣拉桿長(zhǎng)度的處理方式是方向性錯(cuò)誤。

4 防范措施

（1）加強(qiáng)對(duì)320斷路器的操作機(jī)構(gòu)的監(jiān)視，在320斷路器正常投入運(yùn)行期間，我們將其開關(guān)操作面板拆除，將柜門鎖好，通過(guò)柜門可以監(jiān)視斷路器操作機(jī)構(gòu)。

（2）由專業(yè)人員定期對(duì)這次處理過(guò)程中調(diào)整過(guò)的機(jī)構(gòu)重點(diǎn)檢查，檢查合閘緩沖器處所加的墊片有無(wú)松動(dòng)，檢查分閘緩沖器上下端螺栓有無(wú)松動(dòng)。

（3）在每年的檢修過(guò)程中，對(duì)320開關(guān)進(jìn)行動(dòng)作特性試驗(yàn)，對(duì)比廠家試驗(yàn)數(shù)據(jù)，歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)及規(guī)程規(guī)范做綜合分析。如有異常及時(shí)聯(lián)系廠家。

經(jīng)過(guò)2009至今這幾年的監(jiān)視與試驗(yàn)跟蹤，合閘緩沖器處所加的墊片無(wú)松動(dòng)，分閘緩沖器上下端螺栓無(wú)松動(dòng)。開關(guān)歷次試驗(yàn)數(shù)據(jù)合格，也從未出現(xiàn)過(guò)拒絕分閘事故。開關(guān)320斷路器運(yùn)行狀況很好，廠家7月13日對(duì)320斷路器分析及處理方式是合理正確的。

5 結(jié) 語(yǔ)

本次發(fā)電機(jī)出口320斷路器拒絕分閘事故引起機(jī)組兩次被迫退出運(yùn)行，廠家和專業(yè)技術(shù)人員第一次分析和處理不全面，導(dǎo)致同樣的事故出現(xiàn)第二次，造成較大經(jīng)濟(jì)損失。所以針對(duì)開關(guān)操作機(jī)構(gòu)故障，廠家和專業(yè)人員因先對(duì)開關(guān)結(jié)構(gòu)進(jìn)行認(rèn)真仔細(xì)分析；再者廠家對(duì)這種全進(jìn)口斷路器極少出現(xiàn)的故障，在不能保證正確處理的情況下，應(yīng)全面分析原因，慎重考慮處理方式。