斷路器主回路電阻測(cè)試不合格分析及處理

畢 旭

（國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司潘家口蓄能電廠，河北 唐山064309）

0 引言

潘家口電廠2號(hào)發(fā)電機(jī)組出口斷路器，出廠日期為2015年8月，2015年10月安裝完畢進(jìn)行交接試驗(yàn)。2號(hào)機(jī)組出口斷路器02DL，自2015年10月投入運(yùn)行至今共動(dòng)作1 331次（包含試驗(yàn)）。2018年6月4日，對(duì)2號(hào)機(jī)組出口斷路器02DL進(jìn)行電氣預(yù)試，在進(jìn)行主回路電阻測(cè)試時(shí)，三相主回路電阻均超過(guò)交接值的120%，試驗(yàn)數(shù)據(jù)不合格。

1 事件經(jīng)過(guò)

2018年6月4 日，2號(hào)機(jī)組C級(jí)檢修期間，進(jìn)行出口開(kāi)關(guān)電氣預(yù)防性試驗(yàn)過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)三相直阻為A相6.1μΩ，B相7.4μΩ，C相9.4μΩ，均超出《國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水電站電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（2014版）標(biāo)準(zhǔn)值（要求斷路器主回路電阻不大于交接值的120%，2015年交接值為A相4.3μΩ，B相4.1μΩ，C相4.5μΩ，換算為120%后為A相5.16μΩ，B相4.92μΩ，C相5.4μΩ）。

2 可能原因梳理

（1）開(kāi)關(guān)在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，將開(kāi)關(guān)觸頭灼傷，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)主回路直阻增大；

（2）根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析，初步判斷開(kāi)關(guān)觸指接觸面氧化，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)主回路直阻增大；

（3）初步判斷開(kāi)關(guān)運(yùn)行過(guò)程中，正常分閘拉弧燒灼SF6氣體產(chǎn)生少量粉塵與UT18導(dǎo)電潤(rùn)滑脂混合，影響導(dǎo)電潤(rùn)滑脂導(dǎo)電性，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)主回路直阻增大。

3 問(wèn)題排查

（1）將開(kāi)關(guān)解體檢查，開(kāi)關(guān)觸頭未發(fā)生灼傷現(xiàn)象，排除開(kāi)關(guān)觸頭灼傷導(dǎo)致開(kāi)關(guān)直阻變大的可能，如圖1、2所示。

圖1 動(dòng)觸頭

圖2 靜觸頭

（2）開(kāi)關(guān)解體后檢查觸指情況，發(fā)現(xiàn)開(kāi)關(guān)觸指未出現(xiàn)接觸面氧化，如圖3所示。

圖3 清理后的開(kāi)關(guān)觸指

（3）開(kāi)關(guān)解體后檢查觸指上UT18導(dǎo)電潤(rùn)滑脂，未發(fā)現(xiàn)發(fā)干發(fā)硬現(xiàn)象，但原本乳白色油脂變?yōu)楹谏?，如圖4所示，油脂變黑原因?yàn)樵陂_(kāi)關(guān)正常分合過(guò)程中拉弧燒灼SF6氣體產(chǎn)生少量粉塵與UT18導(dǎo)電潤(rùn)滑脂混合，導(dǎo)致導(dǎo)電潤(rùn)滑脂變質(zhì)，影響導(dǎo)電潤(rùn)滑脂導(dǎo)電性，致使開(kāi)關(guān)主回路直阻增大。

圖4 導(dǎo)電潤(rùn)滑脂檢查

4 原因分析及故障點(diǎn)確定

潘家口電廠為抽水蓄能電站，日均啟動(dòng)次數(shù)為2次，正常發(fā)電停機(jī)時(shí)GCB開(kāi)斷電流為180A，抽水工況停機(jī)時(shí)開(kāi)斷電流約1500A，機(jī)組帶負(fù)荷跳機(jī)時(shí)開(kāi)斷電流約3400A，根據(jù)GCB廠家的維保資料，GCB的電氣壽命采用以下公式計(jì)算：∑N×I2.3=100000，2號(hào)GCB投運(yùn)后，機(jī)組發(fā)電636次、抽水535次，發(fā)電停機(jī)時(shí)GCB切負(fù)荷電流約200A，抽水停機(jī)切負(fù)荷電流約1.5kA，帶負(fù)荷跳機(jī)3次。據(jù)此計(jì)算，剩余壽命在保證能承受1次額定三相短路故障的前提下，抽水啟停超過(guò)5000次（每發(fā)生一次滿負(fù)荷跳機(jī)，減10次），發(fā)電啟停不受限。所以可判斷電氣壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足設(shè)備運(yùn)行條件。斷路器解體后發(fā)現(xiàn)，在斷路器腔體內(nèi)存在較多的SF6氣體分解物，分解物散落在動(dòng)靜觸頭及其支座之間，與UT18導(dǎo)電潤(rùn)滑脂混合，產(chǎn)生污物，影響導(dǎo)電潤(rùn)滑脂導(dǎo)電性，導(dǎo)致開(kāi)關(guān)主回路直阻增大。

5 處理步驟

（1）檢查設(shè)備停電，接地線已加掛。

（2）檢查機(jī)構(gòu)狀態(tài)，并進(jìn)行回路電阻測(cè)試（廠家人員進(jìn)行），數(shù)據(jù)為：A相6.636μΩ，B相7.961μΩ，C相9.680μΩ。

（3）機(jī)構(gòu)釋能。

（4）SF6氣體回收（50mbar），放空氣再抽真空。

（5）對(duì)斷路器解體檢查，檢查動(dòng)觸頭接觸面的接觸情況及鍍銀面的情況，未發(fā)現(xiàn)鍍銀層明顯氧化，僅存在輕微氧化的情況，將輕微氧化的表面清潔打磨，未發(fā)現(xiàn)明顯異常。圖5也可以看出油脂發(fā)黑后在動(dòng)觸頭與觸指接觸部分留下的黑色痕跡。利用酒精對(duì)動(dòng)觸頭進(jìn)行清掃，清掃后照片如圖6。

圖5 處理前動(dòng)觸頭

圖6 處理后動(dòng)觸頭

（6）斷路器回裝，清潔動(dòng)觸頭表面，涂抹UT18導(dǎo)電潤(rùn)滑脂；檢查新表帶觸指的彈力、接觸面、鍍銀面磨損及氧化情況，安裝表帶觸指；安裝表帶觸指固定環(huán)；手動(dòng)分合10次斷路器，未發(fā)現(xiàn)異常；清潔上部絕緣支撐并安裝；清潔上部靜觸頭，涂抹UT18導(dǎo)電潤(rùn)滑脂；手動(dòng)合閘斷路器，安裝上部靜觸頭；手動(dòng)分合斷路器5次；檢測(cè)回路電阻；清潔下部傳動(dòng)箱內(nèi)部；清潔防爆頂蓋并更換吸附劑；安裝防爆頂蓋；將斷路器抽真空；更換新的SF6氣體至額定氣壓。

（7）進(jìn)行開(kāi)關(guān)機(jī)械特性試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為：

1）合閘時(shí)間：A相104.8ms，B相 102.8ms，C相103.2ms；回路動(dòng)作電壓114V；

2）分閘 1時(shí)間：A相 37.4ms，B相 37.1ms，C相36.0ms；回路動(dòng)作電壓128V；

3）分閘 2時(shí)間：A相 37.3ms，B相 37.1ms，C相35.9ms；回路動(dòng)作電壓88V；

符合廠家規(guī)定，試驗(yàn)結(jié)論合格。

（8）進(jìn)行開(kāi)關(guān)主回路電阻試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為：A相4.4μΩ，B相4.6μΩ，C相4.0μΩ，符合《國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水電站電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（2014版）標(biāo)準(zhǔn)，試驗(yàn)結(jié)論合格。

（9）進(jìn)行開(kāi)關(guān)SF6氣體微水試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果為104μL/L，符合《國(guó)家電網(wǎng)公司企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)水電站電氣設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》（2014版）標(biāo)準(zhǔn)（要求斷路器滅弧室大修后應(yīng)低于150μL/L），試驗(yàn)結(jié)論合格。

6 總結(jié)

現(xiàn)國(guó)內(nèi)電廠采用的GCB多為“免維護(hù)”產(chǎn)品，此次為典型設(shè)備缺陷，且在設(shè)備投運(yùn)不足3年的時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)此缺陷，為“免維護(hù)”產(chǎn)品使用單位敲響警鐘。