一起220kV隔離開(kāi)關(guān)故障的原因分析

吳亞軍國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司衢州供電公司，浙江衢州　324000

一起220kV隔離開(kāi)關(guān)故障的原因分析

吳亞軍
國(guó)網(wǎng)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(kāi)關(guān)操作過(guò)程中發(fā)生的故障情況，根據(jù)解體檢查和試驗(yàn)結(jié)果，分析故障原因。針對(duì)操作機(jī)構(gòu)的故障，導(dǎo)致隔離開(kāi)關(guān)無(wú)法合閘，提出處理方案和防范整改措施。

隔離開(kāi)關(guān)；故障原因分析；整改措施

在電力網(wǎng)絡(luò)中，為了安全，需要將帶點(diǎn)運(yùn)行的電器設(shè)備與停電檢修或處于備用的設(shè)備隔離開(kāi)來(lái)，必須有明顯可見(jiàn)的，足夠大的間斷點(diǎn)。高壓隔離開(kāi)關(guān)是電力系統(tǒng)中使用量最大、應(yīng)用范圍最廣的高壓電器設(shè)備。但是，高壓隔離開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期處于合閘狀態(tài)較少進(jìn)行操作，而且制造廠往往將隔離開(kāi)關(guān)作為與斷路器配套的一種附加產(chǎn)品進(jìn)行生產(chǎn)，其性能和質(zhì)量很難予以保證；運(yùn)行部門也忽略了對(duì)高壓隔離開(kāi)關(guān)的管理，尤其是檢修管理，普遍存在長(zhǎng)期失修的現(xiàn)象，尤其是母線隔離開(kāi)關(guān)是基本不檢修。

1　設(shè)備故障解體檢查概況

2015年7月9日，變電運(yùn)行人員在220kV清漾變220kV母聯(lián)開(kāi)關(guān)正母閘刀操作時(shí)，發(fā)現(xiàn)閘刀故障操作失敗。閘刀型號(hào)為GW27-252DW，生產(chǎn)廠家為河南平高電氣股份有限公司，出廠時(shí)間2011年6月。

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)仔細(xì)檢查，閘刀機(jī)構(gòu)箱內(nèi)合閘限位軸銷斷裂，限位擋板脫落（如圖1），減速機(jī)構(gòu)齒輪箱四個(gè)固定腳斷裂（如圖2），閘刀已無(wú)法手動(dòng)或電動(dòng)操作，須立即更換機(jī)構(gòu)損壞的零部件。閘刀電動(dòng)機(jī)構(gòu)型號(hào)為CJ11-G2A1，生產(chǎn)廠家為河南平高電氣股份有限公司，制造日期2011年5月。

經(jīng)緊急聯(lián)系廠家，減速機(jī)構(gòu)和限位模塊備品（如圖3、4）于7月11日凌晨2時(shí)到貨。17月11日早上8時(shí)，停電對(duì)閘刀進(jìn)行故障處理。

現(xiàn)場(chǎng)更換了機(jī)構(gòu)箱內(nèi)損壞的減速機(jī)和限位模塊（如圖5、6），并對(duì)閘刀和機(jī)構(gòu)其他部件進(jìn)行檢查無(wú)誤后進(jìn)行了手動(dòng)分合試驗(yàn)。手動(dòng)操作時(shí)，操作到一半時(shí)發(fā)現(xiàn)操作阻力很大，判斷應(yīng)是閘刀卡澀引起，脫開(kāi)相間連桿進(jìn)行逐相檢查。

檢查中發(fā)現(xiàn)閘刀C相旋轉(zhuǎn)瓷瓶卡澀，在確認(rèn)閘刀其他部分無(wú)問(wèn)題的情況下，懷疑系底座軸承（如圖7）卡澀引起，打開(kāi)軸承底座封蓋后，發(fā)現(xiàn)內(nèi)部軸承及滾珠銹蝕非常嚴(yán)重（如圖8）。隨即對(duì)其他兩相也進(jìn)行了檢查，軸承均存在銹蝕現(xiàn)象。在對(duì)三相軸承進(jìn)行除銹處理后，涂抹了二硫化鉬潤(rùn)滑脂。閘刀手動(dòng)和電動(dòng)調(diào)試合格后，工作結(jié)束，220kV正母順利復(fù)役。

2　故障原因分析

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)檢查及故障情況判斷，復(fù)原故障過(guò)程如下：閘刀在電動(dòng)操作過(guò)程中，由于C相旋轉(zhuǎn)瓷瓶轉(zhuǎn)到半程時(shí)卡澀，電機(jī)并未因阻力增大而停止，繼續(xù)旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致垂直連桿抱箍打滑（如圖9），限位件轉(zhuǎn)至極限位置時(shí)限位軸銷斷裂導(dǎo)致電機(jī)電源未及時(shí)切斷，又因機(jī)構(gòu)箱無(wú)機(jī)械限位，電機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，限位件頂?shù)綑C(jī)構(gòu)箱后壁并繼續(xù)劃過(guò)，導(dǎo)致減速機(jī)構(gòu)固定腳受力過(guò)大而斷裂，當(dāng)電機(jī)因限位件頂住機(jī)構(gòu)箱后壁螺栓后才停止轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，電機(jī)的霍爾保護(hù)元件才動(dòng)作切斷電機(jī)控制回路。

該電動(dòng)機(jī)構(gòu)配備了WDB-1型微電機(jī)保護(hù)裝置（如圖11），其原理采用了霍爾效應(yīng)，利用霍爾傳感器感應(yīng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)時(shí)手動(dòng)操作軸上加裝的永磁鐵產(chǎn)生的變化磁場(chǎng)（如圖12），保護(hù)裝置保持其串入控制回路的接點(diǎn)閉合，直至電機(jī)停轉(zhuǎn)。根據(jù)本次故障分析，該型號(hào)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(dǎo)致軸承卡澀（經(jīng)檢查睦田變內(nèi)其他該型號(hào)批次的部分閘刀軸承也存在銹蝕）。2）所配機(jī)構(gòu)箱無(wú)機(jī)械限位，閘刀機(jī)構(gòu)極易操作過(guò)位，且過(guò)位后下次無(wú)法電動(dòng)操作，必須手動(dòng)返回才可電動(dòng)。3）電機(jī)保護(hù)配置不合理，只有在電機(jī)主回路通電而電機(jī)不轉(zhuǎn)的情況下才切斷控制回路，電機(jī)在負(fù)載異常增大旋轉(zhuǎn)緩慢時(shí)保護(hù)裝置不會(huì)切斷控制回路。4）機(jī)構(gòu)箱限位軸銷機(jī)械強(qiáng)度不夠，易斷裂導(dǎo)致機(jī)構(gòu)失去電氣限位保護(hù)（相關(guān)斷裂部分送中試所檢測(cè)）。

3　結(jié)論

本文介紹了一起220kV隔離開(kāi)關(guān)的故障發(fā)生過(guò)程，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備解體處理情況，并從設(shè)備本體運(yùn)行情況及操作機(jī)構(gòu)工作原理等方面對(duì)其進(jìn)行的分析可知，該設(shè)備本體設(shè)計(jì)不完善是造成本次故障的主要原因。為保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，對(duì)于此類故障應(yīng)給予足夠的重視，特提出以下整改措施：1）重視隔離開(kāi)關(guān)制造工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)審查，完善出廠驗(yàn)收手段，提高設(shè)備的制造質(zhì)量。2）根據(jù)該類型隔離開(kāi)關(guān)的故障特點(diǎn)，對(duì)本公司管轄變電站內(nèi)同型號(hào)的隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行逐一排查，并按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)化檢修作業(yè)指導(dǎo)書對(duì)設(shè)備進(jìn)行全面維護(hù)保養(yǎng)。3）提高設(shè)備巡視質(zhì)量，盡早發(fā)現(xiàn)和排除設(shè)備隱患。4）定期對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修及維護(hù)，確保設(shè)備滿足運(yùn)行條件要求。

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

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1674-6708（2015）152-0106-03