淺析500kV HGIS隔離開關(guān)合閘不到位故障

吳蓉

摘要：電力的安全運行是人們正常生活的保障，特別是500KV供電，但是電力線路的運行較容易受到外界因素的影響，發(fā)生故障的可能性很大，在這些故障中緣子閃絡(luò)、線路對樹枝放電、碰線、鳥害等占到總故障的85%左右。這些故障都可以通過繼電保護裝置來實現(xiàn)繼電供電，但是在斷路跳閘重合的過程中，會有一定的不成功概率，一般重合不成功的概率在10%—40%，所以研究500 kV HGIS隔離開關(guān)合閘不到位故障，對保障電路的安全運行有重要意義。文章從HGIS隔離開關(guān)在電力運行中的重要地位出發(fā)，探討了一起HGIS隔離開關(guān)合閘不到位的故障，以及解決措施，最后給出了500 kV HGIS隔離開關(guān)合閘不到位故障的預(yù)防措施。

關(guān)鍵詞：500 kV；HGIS隔離開關(guān)；合閘不到位

中圖分類號：TM411+.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：

0緒論

根據(jù)電路運行的故障統(tǒng)計情況來看，隔離開關(guān)出現(xiàn)合閘不到位故障較多，主要原因是因為斷路器是封閉的，其受到各種因素的影響較小，但是隔離開關(guān)往往是暴露在室外，受到外界環(huán)境影響較大，很容易出現(xiàn)合閘不到位的故障。隔離開關(guān)合閘不到位的故障對電路的正常運行的影響很大，特別是我國的輸電線路主要是以500KV為主，所以研究500KV HGIS隔離開關(guān)合閘不到位的故障，對我國電力的發(fā)展具有重要意義。

1 HGIS隔離開關(guān)在電力運行中的重要地位

HGIS隔離開關(guān)是繼GIS開關(guān)以后的一種在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的隔離開關(guān)，其具有占地小、可靠性高、維護工作量小等特點。但是HGIS設(shè)備對按照的要求高，若安裝不滿足規(guī)范，則在運行的過程中很容易出現(xiàn)故障，文章對變電站500 kV HGIS設(shè)備出現(xiàn)的一起隔離開關(guān)合閘不到位故障原因進行分析，分析出了導(dǎo)致本次故障的原因，并給出了具體的措施。500 kV HGIS隔離開關(guān)的正常運行是人們生活的基本保證，其在電力運行中占有重要地位。在2011年12月，某變電站500 kV HGIS設(shè)備出現(xiàn)的一起隔離開關(guān)合閘不到位故障，因為此故障導(dǎo)致了2天局部地區(qū)停電，對人們的正常生活帶了極大的影響。

2故障原因分析

HGIS隔離開關(guān)出現(xiàn)故障的原因較為復(fù)雜，根據(jù)工作經(jīng)驗，其出現(xiàn)故障大多數(shù)有以下幾點原因：隔離開關(guān)電動機構(gòu)不到位、機構(gòu)脫扣器整定值小、隔離開關(guān)傳動部件故障、合閘不到位等故障，下面針對此次故障進行排查，并提出解決措施。

2.1隔離開關(guān)電動機構(gòu)不到位

隔離開關(guān)電動機構(gòu)不到位是經(jīng)常發(fā)生的故障，通過停電進行檢修，發(fā)現(xiàn)在合閘和分閘的過程中，隔離開關(guān)的機構(gòu)都可以正常的進行操作，最后判斷隔離開關(guān)機構(gòu)運行正常，無故障。

2.2機構(gòu)脫扣器額定值小

機構(gòu)脫扣其額定值小也會導(dǎo)致合閘不到位的故障，主要原因就是當(dāng)本體的扭矩大于額定值的時候，脫扣器脫扣，這樣能夠起到保護電機的作用。對機構(gòu)的脫扣器進行力矩測試，發(fā)現(xiàn)其脫扣值為6.5N﹒m，符合設(shè)計要求的6.0—6.5N﹒m。排除脫扣器額定值小的原因。

2.3隔離開關(guān)傳動部件故障

HGIS隔離開關(guān)的機構(gòu)是通過輸出軸與本體端蓋相連的，在本體端蓋外部有花鍵齒，內(nèi)部連接絕緣桿，花鍵齒的轉(zhuǎn)動帶動絕緣桿的轉(zhuǎn)動，這樣來使得隔離開關(guān)分合閘。為了確定是否是因為轉(zhuǎn)動部件存在故障，摘掉了隔離開關(guān)的W相機構(gòu)，用專門的搖把來搖動本體，以檢查本體的轉(zhuǎn)動力矩。在手搖動本體的時候，發(fā)現(xiàn)本體端蓋與機構(gòu)連接的花鍵軸與軸套松脫，這樣就是使得W相本體合閘不到位。松脫的花鍵軸和軸套依靠螺紋連接，安裝時順時針方向旋轉(zhuǎn)以進行緊固，安裝工藝是花鍵軸和螺紋間涂抹螺紋鎖固劑2710或270膠，使得花鍵軸與軸套連接緊密，不出現(xiàn)松動的現(xiàn)象。通過現(xiàn)場的檢查發(fā)現(xiàn)，花鍵軸和螺紋間未涂抹螺紋鎖固劑，這樣直接導(dǎo)致了分合閘不到位的故障。

2.4合閘不到位

機構(gòu)在進行分合閘的時候，分閘的過程中，機構(gòu)的輸出軸是順時針旋轉(zhuǎn)的，合閘的時候，機構(gòu)的輸出軸是逆時針旋轉(zhuǎn)的，但是逆時針旋轉(zhuǎn)的方向是與花鍵軸的安裝緊固方向剛好相反，這樣很容易出現(xiàn)隔離開關(guān)合閘不到位。本次故障雖然找除了原因是隔離開關(guān)傳動部件故障，但是并不能排除這個原因的影響，導(dǎo)致合閘不到位的此種原因主要有以下三點：

其一，在進行隔離開關(guān)初次調(diào)速的時候，技術(shù)人員不負(fù)責(zé)任或者水平有限，沒有將調(diào)解拉桿調(diào)整導(dǎo)致，使得合閘時候阻力較大，這樣很容易導(dǎo)致合閘不到位的故障。其二，外界環(huán)境的影響較為嚴(yán)重，因為隔離開關(guān)一般都是位于室外，在室外的設(shè)備很容易受到沉降的影響，因為初次調(diào)試的時候沒有調(diào)整好，而且后期沒有跟蹤的進行調(diào)整，這樣就導(dǎo)致了合閘不到位。其三，設(shè)備本身存在缺陷，其設(shè)計不符合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，而且質(zhì)量或許存在一定的問題，這種情況也經(jīng)常發(fā)生。

2. 5結(jié)果驗證與處理

找出了事故出現(xiàn)的原因以后，在隔離開關(guān)的W相花鍵軸涂抹螺紋鎖固劑271膠，并在24小時以后安裝機構(gòu)，進行分合閘的操作，操作中的各項測試結(jié)果如下表1：

表１測試結(jié)果

測試項目 測試值 要求值

回路電阻/μΩ 53 前次值52

電機負(fù)載電流 穩(wěn)態(tài)電流曲線平緩 穩(wěn)態(tài)電流曲線平緩

螺紋緊固力矩/N·m >15 15

注：該HGIS設(shè)備的回路電阻沒有要求值，通常與前次值比較。

根據(jù)數(shù)據(jù)，得出本次故障的直接原因是花鍵軸未抹螺紋鎖固劑，是廠家在進行安裝的時候，沒有遵守相關(guān)的安裝工藝。為了避免再次出現(xiàn)這樣的問題，對變電站中的其他隔離開關(guān)檢修檢查，測試花鍵軸的螺紋緊固力矩，發(fā)現(xiàn)松動及時的處理，以杜絕同類型事件的發(fā)生。

3500 kV HGIS隔離開關(guān)合閘不到位故障的預(yù)防措施

本次故障造成了部分地區(qū)2天斷電，對人們的正常生活產(chǎn)生了較大的影響，所以需要采取相應(yīng)的預(yù)防措施，減少隔離開關(guān)合閘不到位的故障是必須的。預(yù)防措施主要有以下幾點：其一，隔離開關(guān)的操作機構(gòu)應(yīng)該盡量的選擇氣動的形式，并在斷路器等控制裝置中增加隔離開關(guān)到位檢測信號，作為聯(lián)鎖控制信號。其二，在進行送電的時候，需要對隔離開展進行二次以上的合閘操作。其三，為了保證安裝隔離開關(guān)設(shè)備的質(zhì)量，需要請專業(yè)的按照人員進行安裝，并且按照以后即使的進行抽檢，廠家需要跟蹤安裝工作，在安裝現(xiàn)場進行00%工頻耐壓試驗，并隨機抽取部分設(shè)備進行雷電沖擊試驗。其四，在裝置的設(shè)計階段，需要嚴(yán)格的控制質(zhì)量，對于采購的設(shè)備，進行相應(yīng)的質(zhì)量檢查，若裝置質(zhì)量存在缺陷，取消與該供應(yīng)商的合做，供電單位需要配合合做的廠家對裝置進行優(yōu)化，逐步提升裝置的可操作性。

4結(jié)語：

HGIS隔離開關(guān)是繼GIS開關(guān)以后的一種在電力系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用的隔離開關(guān)，其具有占地小、可靠性高、維護工作量小等特點，但是因為安裝工藝的不到位或者質(zhì)量上的不合格，很容易導(dǎo)致分合閘不到位的故障。這種故障一般需要斷電進行處理，對人們的正常生活影響較大，一般出現(xiàn)故障的原因是隔離開關(guān)電動機構(gòu)不到位、機構(gòu)脫扣器整定值小、隔離開關(guān)傳動部件故障、合閘不到位等，需要針對其可能產(chǎn)生的原因進行逐一排查，以找出其具體的故障并進行相應(yīng)的處理。采取相應(yīng)的預(yù)防措施，減少隔離開關(guān)合閘不到位的故障對電力系統(tǒng)的正常運行具有重要意義。

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