GIS隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)卡澀的分析與預(yù)防

董萬(wàn)洲，任珊珊

（甘肅劉家峽水電廠，甘肅 臨夏回族自治州 731600）

某水電廠總裝機(jī)容量1 350 MW，共有大中型水輪發(fā)電機(jī)5臺(tái)，220 kV、330 kV兩個(gè)電壓等級(jí)的GIS開關(guān)站，共有輸出線路8條，其中包括330 kV系統(tǒng)6條出線。每年的春檢預(yù)試以及缺陷處理等工作需要進(jìn)行線路停送電。GIS電氣設(shè)備以運(yùn)行可靠性高、檢修維護(hù)工作量小、故障發(fā)生率低等優(yōu)點(diǎn)在電力系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。但GIS設(shè)備一旦發(fā)生故障，其檢修拆卸工作量大、停電時(shí)間長(zhǎng)。因此，如何減少GIS設(shè)備的故障發(fā)生率，以及當(dāng)故障發(fā)生后如何分析和處理，已成為提高GIS設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性的重要問題。2015-02進(jìn)行了3124開輝I線線路春檢預(yù)試將線路運(yùn)行轉(zhuǎn)檢修時(shí)，進(jìn)行拉開33136隔離開關(guān)操作時(shí)，出現(xiàn)33136隔離開關(guān)（3124開輝線出線隔離開關(guān)）在分閘過程中出現(xiàn)明顯拉弧聲音，持續(xù)時(shí)間約30 s，33136隔離開關(guān)此時(shí)處于中間位置，未分閘到位，檢查發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)SF6氣室壓力正常。同時(shí)，上位機(jī)出現(xiàn)隔離開關(guān)操作電機(jī)過流的光字?，F(xiàn)地操作控制箱上也出現(xiàn)相同的光字。操作人員立即手動(dòng)將33136隔離開關(guān)手動(dòng)搖開。避免了拉弧現(xiàn)象的持續(xù)，保障了操作的繼續(xù)進(jìn)行。

1 原因分析

1.1 隔離刀閘操作機(jī)構(gòu)原理

隔離開關(guān)的分合閘原理為：當(dāng)接收到分合閘指令時(shí)，由電機(jī)通過渦桿帶動(dòng)渦輪轉(zhuǎn)動(dòng)，由渦輪帶動(dòng)傳動(dòng)曲軸，再推動(dòng)主輸出軸轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)構(gòu)主輸出軸旋轉(zhuǎn)會(huì)帶動(dòng)GIS隔離開關(guān)本體的主傳動(dòng)拐臂傳動(dòng)連桿及各相拐臂旋轉(zhuǎn)，從而帶動(dòng)隔離開關(guān)動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)分合閘。隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作如圖1所示。

1.2 隔離刀閘分閘不到位分析

正常情況下，隔離刀閘的分合轉(zhuǎn)動(dòng)力矩大于操作機(jī)構(gòu)的阻尼力矩。由于當(dāng)時(shí)操作時(shí)戶外設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間未操作，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)卡澀造成阻尼力矩過大，導(dǎo)致隔離開關(guān)操作過程中操作電機(jī)過流，熱繼電器動(dòng)作，且事后檢查發(fā)現(xiàn)，廠家安裝工藝存在瑕疵，冬季環(huán)境溫度過低時(shí)，橡膠密封受熱脹冷縮影響也是造成卡澀的原因。通過對(duì)比33136隔離刀閘與其他隔離刀閘發(fā)現(xiàn)，33136隔離刀閘傳動(dòng)連桿存在傾斜，這就加大了阻尼力矩的產(chǎn)生，易造成連桿的扭曲變形，影響設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行。

圖1 隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作過程圖

2 危害分析

隔離開關(guān)在電動(dòng)操作中，出現(xiàn)中途自動(dòng)停止故障，如果觸頭之間距離較小，則會(huì)長(zhǎng)時(shí)間拉弧放電。較長(zhǎng)的燃弧時(shí)間會(huì)造成觸頭燒損，甚至可能會(huì)引起SF6氣體分解爆炸損壞設(shè)備；造成設(shè)備操作時(shí)間過長(zhǎng)，不利于電網(wǎng)變電設(shè)備的調(diào)度管理。線路停電措施延遲，造成整個(gè)線路檢修的工期延長(zhǎng)，影響電力輸送。

3 解決措施

在電動(dòng)操作中，如果隔離開關(guān)出現(xiàn)中途自動(dòng)停止故障，則應(yīng)及時(shí)處理。拉開隔離開關(guān)時(shí)，如果出現(xiàn)中途停止，則應(yīng)迅速手動(dòng)將隔離開關(guān)拉開。合上隔離開關(guān)操作時(shí)，如果出現(xiàn)中途停止，且時(shí)間緊迫、必須操作時(shí)，則應(yīng)迅速手動(dòng)操作合上隔離開關(guān)；如果時(shí)間允許，則應(yīng)迅速將隔離開關(guān)拉開，待故障排除后再操作。此時(shí)，如果設(shè)備缺陷沒有消除，則將設(shè)備投運(yùn)，或操作前發(fā)現(xiàn)有可能存在機(jī)構(gòu)卡澀的現(xiàn)象時(shí)，上位機(jī)操作前運(yùn)行人員應(yīng)攜帶隔離開關(guān)手動(dòng)操作把手在現(xiàn)場(chǎng)定點(diǎn)。停電檢修后，充分潤(rùn)滑隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)，使隔離開關(guān)拉合順暢，便于操作人員快速將其拉合到位。加強(qiáng)對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的維護(hù)、檢查，保證操作機(jī)構(gòu)箱密封良好，適時(shí)進(jìn)行機(jī)械特性試驗(yàn)，測(cè)試其行程曲線是否符合廠家標(biāo)準(zhǔn)。提高隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的熱工元件的定值，比如將熱繼電器動(dòng)作定值由原來(lái)1.6Ie調(diào)整為1.8Ie。在保證安全的情況下，即使隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)有輕微的卡澀，仍然能夠順利地將隔離開關(guān)分合到位。加強(qiáng)運(yùn)行巡視和紅外測(cè)溫工作，盡量在積累階段發(fā)現(xiàn)問題和缺陷，減小事故損失。

4 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，通過認(rèn)真檢查隔離開關(guān)，找到了隔離開關(guān)分閘不到位的原因。GIS隔離開關(guān)分閘不到位是由操作機(jī)構(gòu)決定的，操作機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)拐臂安裝與設(shè)計(jì)角度有偏差，偏離正常運(yùn)行軌跡，造成阻尼力矩的加大。因此，我們要重視在運(yùn)輸和安裝過程中會(huì)對(duì)設(shè)備造成誤差的影響因素，加強(qiáng)技術(shù)監(jiān)督，完善設(shè)備管理，保證設(shè)備安全運(yùn)行，從而確保電網(wǎng)安全運(yùn)行。同時(shí)，在正常的運(yùn)維工作中，加強(qiáng)對(duì)設(shè)備外觀的檢查，發(fā)現(xiàn)缺陷及時(shí)處理，確保缺陷得到根治。對(duì)于西北地區(qū)，春冬季節(jié)風(fēng)沙較大、氣溫較低等都會(huì)影響到隔離開關(guān)操作機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定運(yùn)行。春檢預(yù)試工作又是發(fā)生在這個(gè)階段，所以操作前應(yīng)提前認(rèn)真對(duì)設(shè)備的外觀進(jìn)行檢查，有冰雪應(yīng)及時(shí)清理，有沙塵會(huì)影響潤(rùn)滑，應(yīng)及時(shí)在機(jī)構(gòu)輸出軸、傳動(dòng)連桿、相間連桿等處的軸銷、萬(wàn)向軸承處均涂抹潤(rùn)滑脂。

［1］黎才添.隔離開關(guān)在倒閘操作中的常見故障及處理［J］.電力建設(shè)，2009（16）.

［2］張科.220 kV GIS隔離刀閘操作機(jī)構(gòu)卡阻分析與措施［J］.科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào)，2014（25）.