110 kV变电站隔离开关故障及处理措施

吴创权

摘 要：重点介绍了一起110 kVGIS隔离开关故障的发生过程，根据解体检查和试验结果，分析了故障的原因，并针对运行中无法正常分闸故障的原因提出了反措和建议，以确保设备的正常运转，保障电网稳定运行。

关键词：110 kV变电站；隔离开关；电动机制动；限流电阻

中图分类号：TM564.1 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.152

当今社会，我国经济迅猛发展，人们生活水平越来越高，对电力行业也有了全新的要求，供电稳定、供电持久、不中途停电断电，成为电力企业追求的目标。虽然GIS设备具有占地面积小，噪声小，无火灾危险，检修周期长，运行安全、可靠等优点，在性能、质量方面比其他品种的产品优越，在电力系统中得到了广泛应用。但GIS设备本身还存在一些缺陷，在投入运行后，一旦缺乏有效的维护及运行管理手段，极易发生事故，危害后果比分离式敞开设备严重得多。因此，GIS设备维护检修成为了人们广泛关注的问题。下面本文对一起110 kVGIS隔离开关运行故障进行分析，并提出一些可行性较高的建议。

1 GIS隔离开关的结构及工作原理

某厂家生产的隔离开关的机械工作原理是：电动机启动带动小齿轮转动，小齿轮带动大齿轮，大齿轮连同滚珠丝杠一起旋转，从而使螺母随着滚珠丝杠一起运动，螺母来回运动带动曲柄的转动来完成隔离开关的分合闸。

电气工作原理：以分闸回路为例，如图1、图2所示，在远控或者LCC柜就地分闸操作时，继电器89T磁铁带电吸合，89T的常开触点（a触点）闭合，常闭触点（b触点）断开。流过电动机的电流按图2的箭头方向，电动机启动开始分闸。分闸完成后，限位开关33T1的“+-NC”触点断开，89T失电，a触点断开，b触点闭合，流过电动机的电流反向制动，分闸结束。

2 故障过程及分析

2.1 故障过程

某110 kV变电站GIS隔离开关在停役操作中，按分闸按钮，继电器有“吸合”声音，电动机有“启动”声音，大约5 s后空开跳闸，无法分闸。检修人员利用手动操作手柄对该隔离开关进行手动分闸，手动分闸吃力很重。手动分闸后，可电动合闸，但仍然无法电动分闸。合闸照样会超行程，正常情况下，螺母与大齿轮有一定的间隙，多次操作均发生合闸可电动、分闸卡涩现象。检修人员对控制回路和电动机回路进行排查，发现89T的71，72触点发生位移，无法正常接通。

2.2 故障分析

根据故障现象分析，因分闸继电器89T的71，72触点发生位移无法正常接通，在电源切断后，电动机无法正常电气制动而继续旋转，滚珠丝杠带着螺母继续前进，导致与大齿轮接触过紧，机械卡涩。在分闸信号发出时，因机械卡涩阻力过大，电动机过载跳空开，无法完成分闸。

该变电站多个隔离开关机构均发生继电器损坏情况，因此技术人员就该继电器损坏的原因进行深入研究，排除了以下2方面的原因：①电动机启动时，制动电流18 A左右，在电动机回路中串入限流电阻后，工作电流小于3 A，继电器触点容量为3 A，满足回路要求；②同等型号的继电器在试验时，进行电动操作器合分5 000次连续动作试验，未出现上述故障现象。

继电器损坏的可能原因为：①现场环境潮湿，可能会氧化继电器触点；②电动机能耗制动时，直流电弧可能使常闭触点轻微粘连，继电器得电动作时，由于常闭触点断开时两端动作不同步，该型号辅助触点构造，有造成常闭触点移位的空间，从而造成常闭触点移位。继电器失电释放时，此常闭触点不能有效导通，致使电动机制动无效，发生电动操动机构卡涩、分闸无效。

3 处理措施

常采取的处理措施有以下3种：①为了有效保证电动机制动回路可靠导通，建议对合、分闸继电器另加一对同步常闭触点，与原继电器制动回路常闭触点并联，从而提高电动机制动的可靠性。②操作时，为了使隔离开关合闸不超过正常行程，可将终端微动开关的接点串入电动机回路中。在合闸到位时，通过该微动开关触点的断开，迅速切断电动机回路，达到电动机停止运转的目的。③改善二次元器件的运行环境能有效地延长其寿命。

4 结束语

总之，虽然GIS设备发生故障的概率相比常规设备而言要低，但是我们一定要增强维修意识，防患于未然，强化全过程技术监督，同时强化设备的运维管理，包括设备监造、安装和运行维护全方位的管理，完善设备全寿命周期管理，以保障设备的安全、可靠运行，确保电网安全、稳定地运行，减少不必要的经济损失。

参考文献

[1]韩玉停.110 kVGIS设备故障原因分析[J].电力安全技术，2011，13（9）：32-33.

[2]张秀斌，温定筠，彭鹏，等.110 kV GIS隔离开关故障原因分析及反事故措施研究[J].电工技术，2014（6）：51-52.

[3]罗翔，张孔林，蔡金锭，等.一起110 kVGIS隔离开关故障的原因分析[J].电力与电工，2012，32（2）：43-44.

〔编辑：刘晓芳〕