一起220kVGIS隔離開(kāi)關(guān)合閘不到位故障案例分析

冉夢(mèng)東，孟天東

（貴州電網(wǎng)有限責(zé)任公司遵義供電局，貴州 遵義 563000)

隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的迅速發(fā)展，GIS組合電器的使用量每年都在增加。GIS是由斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、接地開(kāi)關(guān)、互感器、避雷器、母線(xiàn)、連接件和出線(xiàn)端組成的組合電器的簡(jiǎn)稱(chēng)。GIS設(shè)備具有非常多優(yōu)點(diǎn)，占地面積小，安裝方便，維護(hù)簡(jiǎn)單，檢修周期長(zhǎng)等。但對(duì)于戶(hù)外GIS變電站，由于長(zhǎng)期遭受日曬雨淋，導(dǎo)致一些設(shè)備的機(jī)構(gòu)出現(xiàn)卡澀問(wèn)題。本文分析并處理了一起220kVGIS隔離開(kāi)關(guān)合閘不到位的故障，保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，也為今后的故障排查提供了借鑒意義。

1 故障表象

2020年6月8日，某220kVGIS變電站運(yùn)行人員在某220kV線(xiàn)路送電過(guò)程中，發(fā)現(xiàn)該間隔I段母線(xiàn)側(cè)隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)指示合閘未到位，后臺(tái)位置信號(hào)為不定態(tài)；運(yùn)行人員立即操作隔離開(kāi)關(guān)分閘，將現(xiàn)場(chǎng)情況匯報(bào)調(diào)度，并作緊急缺陷上報(bào)，機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)指示如圖1所示。

圖1 機(jī)構(gòu)現(xiàn)場(chǎng)指示

2 利用X光拍攝技術(shù)檢查故障

由于母線(xiàn)停電事關(guān)重大，在不停電的情況下遵義供電局變電檢修人員及貴州電科院技術(shù)人員于2020年6月10日對(duì)該220kVGIS隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行了X光拍攝，通過(guò)對(duì)X光圖片的分析，確認(rèn)該220kV GIS隔離開(kāi)關(guān)不僅合不到位，在分閘時(shí)，其內(nèi)部觸頭分閘也不到位；其X光圖片如圖2、圖3、圖4所示。

圖2 A相分閘，動(dòng)觸頭伸出屏蔽罩26.2mm

圖3 B相分閘，動(dòng)觸頭伸出屏蔽罩16.7mm

圖4 C相分閘，動(dòng)觸頭伸出屏蔽罩15mm

根據(jù)廠(chǎng)家設(shè)計(jì)要求，動(dòng)觸頭伸出長(zhǎng)度的允許值為5±4mm，即最大伸出量為9mm，本次該間隔I段母線(xiàn)側(cè)隔離開(kāi)關(guān)A、B、C三相動(dòng)觸頭的伸出值遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了標(biāo)準(zhǔn)要求；為了便于比較，檢修人員對(duì)正常的其他間隔的220kVGIS隔離開(kāi)關(guān)分閘狀態(tài)進(jìn)行了拍攝。通過(guò)X光圖片可以確認(rèn)該種隔離開(kāi)關(guān)在正常分閘時(shí)動(dòng)觸頭未見(jiàn)伸出；其X光圖片如圖5所示。

圖5 相鄰間隔隔離開(kāi)關(guān)B相分閘，未見(jiàn)觸頭伸出

3 故障處理

2020年6月10日，遵義供電局檢修人員和廠(chǎng)家技術(shù)人員在對(duì)該220kVGIS隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)做全面檢查時(shí)，發(fā)現(xiàn)B相齒輪箱內(nèi)部有進(jìn)水受潮跡象，左、右兩側(cè)軸承均有不同程度的銹蝕，如圖6所示。

圖6 B相齒輪箱左右兩個(gè)軸承外表都能看到銹蝕痕跡

檢修人員在脫開(kāi)AB相間、BC相間傳動(dòng)連桿后，A、C相傳動(dòng)軸承動(dòng)作正常，B相卡澀無(wú)法操作；至此，此次該220kVGIS隔離開(kāi)關(guān)分、合均不到位的故障點(diǎn)被精確定位。

由于現(xiàn)場(chǎng)無(wú)銹蝕軸承備品備件，且更換傳動(dòng)連桿軸承須停該變電站220kVI組母線(xiàn)，發(fā)布電網(wǎng)預(yù)警風(fēng)險(xiǎn)等；因此，在準(zhǔn)備工作結(jié)束后，檢修人員、廠(chǎng)家技術(shù)人員于2020年6月16日完成了B相齒輪箱內(nèi)左、右銹蝕齒輪的更換工作，具體如圖7、圖8所示。

圖7 更換下來(lái)的軸承正面

圖8 新軸承正面

隨后，電科院技術(shù)人員對(duì)處理后的該220kV GIS隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行X光拍攝，并由廠(chǎng)家技術(shù)人員對(duì)動(dòng)觸頭伸出長(zhǎng)度進(jìn)行校正至5±4mm。校正后的X光圖片如圖9、圖10、圖11所示。

圖9 最終調(diào)整后A相

圖10最終調(diào)整后B相

圖11最終調(diào)整后C相

至此，該220kVGIS變電站某220kV隔離開(kāi)關(guān)分合均不到位的缺陷處理完畢，并在后續(xù)正常投運(yùn)，保障了電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。

4 案例總結(jié)

據(jù)了解，該220kV變電站于2012年5月27日投運(yùn)，220kV電壓等級(jí)一次設(shè)備為戶(hù)外GIS布置，由于長(zhǎng)期暴露在戶(hù)外，潮氣入侵導(dǎo)致部分零部件銹蝕，因此，遵義供電局于2015年12月對(duì)該變電站220kV戶(hù)外GIS設(shè)備加裝了防雨棚，但此前已受潮設(shè)備并未得到及時(shí)更換和處理。

而某些GIS設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)家生產(chǎn)的戶(hù)外GIS設(shè)備，所設(shè)計(jì)的隔離開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換齒輪箱密封膠墊過(guò)薄，導(dǎo)致轉(zhuǎn)換齒輪箱密封不嚴(yán)，潮氣進(jìn)入導(dǎo)致軸承受潮銹蝕卡澀。

根據(jù)南方電網(wǎng)公司《電力設(shè)備檢修試驗(yàn)規(guī)程》要求，220kV母線(xiàn)側(cè)隔離開(kāi)關(guān)應(yīng)每3年進(jìn)行一次定期輪換和檢查性操作，經(jīng)查實(shí)，該變電站運(yùn)行人員未嚴(yán)格按照《電力設(shè)備檢修試驗(yàn)規(guī)程》要求對(duì)該220kVGIS隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行輪換和操作性檢查。

針對(duì)該案例從X光拍攝技術(shù)的應(yīng)用，對(duì)機(jī)構(gòu)的全面檢查過(guò)程來(lái)看，有以下幾點(diǎn)可供電氣檢修人員參考：

因GIS設(shè)備隱藏在密封艙內(nèi)，肉眼不可見(jiàn)，因此在進(jìn)行故障查找時(shí)，合理利用X光拍攝技術(shù)進(jìn)行分析，可以避免直接停母線(xiàn)帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)。

對(duì)戶(hù)外布置220kV隔離開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換齒輪箱密封性進(jìn)行排查，對(duì)密封不良部件，應(yīng)采用涂抹密封膠等臨時(shí)措施增強(qiáng)密封性；對(duì)已受潮銹蝕的軸承，應(yīng)結(jié)合停電工作，逐步進(jìn)行更換。

針對(duì)GIS變電站一次設(shè)備受潮情況進(jìn)行一次全面排查，對(duì)已經(jīng)出現(xiàn)受潮跡象的GIS設(shè)備，應(yīng)立即立項(xiàng)進(jìn)行防潮處理；對(duì)其他戶(hù)外布置GIS設(shè)備，應(yīng)逐步進(jìn)行防潮加固；積極與GIS設(shè)備生產(chǎn)廠(chǎng)家進(jìn)行技術(shù)溝通，對(duì)已投運(yùn)的戶(hù)外GIS設(shè)備，應(yīng)進(jìn)行技術(shù)改造，對(duì)隔離開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換齒輪箱密封性能進(jìn)行加強(qiáng)，以防止此類(lèi)受潮事故再次發(fā)生。

增強(qiáng)設(shè)備運(yùn)維水平，對(duì)戶(hù)外布置220kV隔離開(kāi)關(guān)，根據(jù)《電力設(shè)備檢修試驗(yàn)規(guī)程》要求，按時(shí)進(jìn)行定期輪換和檢查性操作，增加設(shè)備的磨合度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和處理存在的缺陷。