一起220kV隔离开关故障的原因分析

吴亚军国网浙江省电力公司衢州供电公司，浙江衢州　324000

一起220kV隔离开关故障的原因分析

吴亚军
国网浙江省电力公司衢州供电公司，浙江衢州324000

介绍衢州供电公司清漾变220kV隔离开关操作过程中发生的故障情况，根据解体检查和试验结果，分析故障原因。针对操作机构的故障，导致隔离开关无法合闸，提出处理方案和防范整改措施。

隔离开关；故障原因分析；整改措施

在电力网络中，为了安全，需要将带点运行的电器设备与停电检修或处于备用的设备隔离开来，必须有明显可见的，足够大的间断点。高压隔离开关是电力系统中使用量最大、应用范围最广的高压电器设备。但是，高压隔离开关长期处于合闸状态较少进行操作，而且制造厂往往将隔离开关作为与断路器配套的一种附加产品进行生产，其性能和质量很难予以保证；运行部门也忽略了对高压隔离开关的管理，尤其是检修管理，普遍存在长期失修的现象，尤其是母线隔离开关是基本不检修。

1　设备故障解体检查概况

2015年7月9日，变电运行人员在220kV清漾变220kV母联开关正母闸刀操作时，发现闸刀故障操作失败。闸刀型号为GW27-252DW，生产厂家为河南平高电气股份有限公司，出厂时间2011年6月。

经现场仔细检查，闸刀机构箱内合闸限位轴销断裂，限位挡板脱落（如图1），减速机构齿轮箱四个固定脚断裂（如图2），闸刀已无法手动或电动操作，须立即更换机构损坏的零部件。闸刀电动机构型号为CJ11-G2A1，生产厂家为河南平高电气股份有限公司，制造日期2011年5月。

经紧急联系厂家，减速机构和限位模块备品（如图3、4）于7月11日凌晨2时到货。17月11日早上8时，停电对闸刀进行故障处理。

现场更换了机构箱内损坏的减速机和限位模块（如图5、6），并对闸刀和机构其他部件进行检查无误后进行了手动分合试验。手动操作时，操作到一半时发现操作阻力很大，判断应是闸刀卡涩引起，脱开相间连杆进行逐相检查。

检查中发现闸刀C相旋转瓷瓶卡涩，在确认闸刀其他部分无问题的情况下，怀疑系底座轴承（如图7）卡涩引起，打开轴承底座封盖后，发现内部轴承及滚珠锈蚀非常严重（如图8）。随即对其他两相也进行了检查，轴承均存在锈蚀现象。在对三相轴承进行除锈处理后，涂抹了二硫化钼润滑脂。闸刀手动和电动调试合格后，工作结束，220kV正母顺利复役。

2　故障原因分析

经现场检查及故障情况判断，复原故障过程如下：闸刀在电动操作过程中，由于C相旋转瓷瓶转到半程时卡涩，电机并未因阻力增大而停止，继续旋转导致垂直连杆抱箍打滑（如图9），限位件转至极限位置时限位轴销断裂导致电机电源未及时切断，又因机构箱无机械限位，电机继续旋转，限位件顶到机构箱后壁并继续划过，导致减速机构固定脚受力过大而断裂，当电机因限位件顶住机构箱后壁螺栓后才停止转动时，电机的霍尔保护元件才动作切断电机控制回路。

该电动机构配备了WDB-1型微电机保护装置（如图11），其原理采用了霍尔效应，利用霍尔传感器感应电机旋转时手动操作轴上加装的永磁铁产生的变化磁场（如图12），保护装置保持其串入控制回路的接点闭合，直至电机停转。根据本次故障分析，该型号闸刀存在如下缺陷：1）闸刀瓷瓶底座轴承密封不良，材料防锈能力差，易渗水生锈导致轴承卡涩（经检查睦田变内其他该型号批次的部分闸刀轴承也存在锈蚀）。2）所配机构箱无机械限位，闸刀机构极易操作过位，且过位后下次无法电动操作，必须手动返回才可电动。3）电机保护配置不合理，只有在电机主回路通电而电机不转的情况下才切断控制回路，电机在负载异常增大旋转缓慢时保护装置不会切断控制回路。4）机构箱限位轴销机械强度不够，易断裂导致机构失去电气限位保护（相关断裂部分送中试所检测）。

3　结论

本文介绍了一起220kV隔离开关的故障发生过程，根据现场设备解体处理情况，并从设备本体运行情况及操作机构工作原理等方面对其进行的分析可知，该设备本体设计不完善是造成本次故障的主要原因。为保证电网的安全运行，对于此类故障应给予足够的重视，特提出以下整改措施：1）重视隔离开关制造工艺的各个环节审查，完善出厂验收手段，提高设备的制造质量。2）根据该类型隔离开关的故障特点，对本公司管辖变电站内同型号的隔离开关进行逐一排查，并按照相关标准化检修作业指导书对设备进行全面维护保养。3）提高设备巡视质量，尽早发现和排除设备隐患。4）定期对设备进行检修及维护，确保设备满足运行条件要求。

［1］李青山.电力系统状态检修技术［M］.北京：中国水利水电出版社，2011（1）.

［2］陈亮，王伟华.高压隔离开关的故障分析及处理措施［J］.电气时代，2010（11）.

［3］沈耀宏.浅谈隔离开关热故障及防控措施［J］.科技信息，2010（5）.

［4］徐铁君.GW4型高压隔离开关的故障检修对策［J］.华北电力技术，2013（2）.

TM7

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1674-6708（2015）152-0106-03