一起220kVGIS隔离开关合闸不到位故障案例分析

冉梦东，孟天东

（贵州电网有限责任公司遵义供电局，贵州 遵义 563000)

随着经济技术的迅速发展，GIS组合电器的使用量每年都在增加。GIS是由断路器、隔离开关、接地开关、互感器、避雷器、母线、连接件和出线端组成的组合电器的简称。GIS设备具有非常多优点，占地面积小，安装方便，维护简单，检修周期长等。但对于户外GIS变电站，由于长期遭受日晒雨淋，导致一些设备的机构出现卡涩问题。本文分析并处理了一起220kVGIS隔离开关合闸不到位的故障，保障了电网的安全稳定运行，也为今后的故障排查提供了借鉴意义。

1 故障表象

2020年6月8日，某220kVGIS变电站运行人员在某220kV线路送电过程中，发现该间隔I段母线侧隔离开关操作机构指示合闸未到位，后台位置信号为不定态；运行人员立即操作隔离开关分闸，将现场情况汇报调度，并作紧急缺陷上报，机构现场指示如图1所示。

图1 机构现场指示

2 利用X光拍摄技术检查故障

由于母线停电事关重大，在不停电的情况下遵义供电局变电检修人员及贵州电科院技术人员于2020年6月10日对该220kVGIS隔离开关进行了X光拍摄，通过对X光图片的分析，确认该220kV GIS隔离开关不仅合不到位，在分闸时，其内部触头分闸也不到位；其X光图片如图2、图3、图4所示。

图2 A相分闸，动触头伸出屏蔽罩26.2mm

图3 B相分闸，动触头伸出屏蔽罩16.7mm

图4 C相分闸，动触头伸出屏蔽罩15mm

根据厂家设计要求，动触头伸出长度的允许值为5±4mm，即最大伸出量为9mm，本次该间隔I段母线侧隔离开关A、B、C三相动触头的伸出值远远超过了标准要求；为了便于比较，检修人员对正常的其他间隔的220kVGIS隔离开关分闸状态进行了拍摄。通过X光图片可以确认该种隔离开关在正常分闸时动触头未见伸出；其X光图片如图5所示。

图5 相邻间隔隔离开关B相分闸，未见触头伸出

3 故障处理

2020年6月10日，遵义供电局检修人员和厂家技术人员在对该220kVGIS隔离开关操作机构做全面检查时，发现B相齿轮箱内部有进水受潮迹象，左、右两侧轴承均有不同程度的锈蚀，如图6所示。

图6 B相齿轮箱左右两个轴承外表都能看到锈蚀痕迹

检修人员在脱开AB相间、BC相间传动连杆后，A、C相传动轴承动作正常，B相卡涩无法操作；至此，此次该220kVGIS隔离开关分、合均不到位的故障点被精确定位。

由于现场无锈蚀轴承备品备件，且更换传动连杆轴承须停该变电站220kVI组母线，发布电网预警风险等；因此，在准备工作结束后，检修人员、厂家技术人员于2020年6月16日完成了B相齿轮箱内左、右锈蚀齿轮的更换工作，具体如图7、图8所示。

图7 更换下来的轴承正面

图8 新轴承正面

随后，电科院技术人员对处理后的该220kV GIS隔离开关进行X光拍摄，并由厂家技术人员对动触头伸出长度进行校正至5±4mm。校正后的X光图片如图9、图10、图11所示。

图9 最终调整后A相

图10最终调整后B相

图11最终调整后C相

至此，该220kVGIS变电站某220kV隔离开关分合均不到位的缺陷处理完毕，并在后续正常投运，保障了电网的安全稳定运行。

4 案例总结

据了解，该220kV变电站于2012年5月27日投运，220kV电压等级一次设备为户外GIS布置，由于长期暴露在户外，潮气入侵导致部分零部件锈蚀，因此，遵义供电局于2015年12月对该变电站220kV户外GIS设备加装了防雨棚，但此前已受潮设备并未得到及时更换和处理。

而某些GIS设备生产厂家生产的户外GIS设备，所设计的隔离开关转换齿轮箱密封胶垫过薄，导致转换齿轮箱密封不严，潮气进入导致轴承受潮锈蚀卡涩。

根据南方电网公司《电力设备检修试验规程》要求，220kV母线侧隔离开关应每3年进行一次定期轮换和检查性操作，经查实，该变电站运行人员未严格按照《电力设备检修试验规程》要求对该220kVGIS隔离开关进行轮换和操作性检查。

针对该案例从X光拍摄技术的应用，对机构的全面检查过程来看，有以下几点可供电气检修人员参考：

因GIS设备隐藏在密封舱内，肉眼不可见，因此在进行故障查找时，合理利用X光拍摄技术进行分析，可以避免直接停母线带来的风险。

对户外布置220kV隔离开关转换齿轮箱密封性进行排查，对密封不良部件，应采用涂抹密封胶等临时措施增强密封性；对已受潮锈蚀的轴承，应结合停电工作，逐步进行更换。

针对GIS变电站一次设备受潮情况进行一次全面排查，对已经出现受潮迹象的GIS设备，应立即立项进行防潮处理；对其他户外布置GIS设备，应逐步进行防潮加固；积极与GIS设备生产厂家进行技术沟通，对已投运的户外GIS设备，应进行技术改造，对隔离开关转换齿轮箱密封性能进行加强，以防止此类受潮事故再次发生。

增强设备运维水平，对户外布置220kV隔离开关，根据《电力设备检修试验规程》要求，按时进行定期轮换和检查性操作，增加设备的磨合度，及时发现和处理存在的缺陷。