淺析500kV HGIS隔離開關合閘不到位故障

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，發生故障的可能性很大，在這些故障中緣子閃絡、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隔離開關在電力運行中的重要地位出發，探討了一起HGIS隔離開關合閘不到位的故障，以及解決措施，最后給出了500 kV HGIS隔離開關合閘不到位故障的預防措施。

關鍵詞：500 kV；HGIS隔離開關；合閘不到位

中圖分類號：TM411+.4 文獻標識碼：A文章編號：

0緒論

根據電路運行的故障統計情況來看，隔離開關出現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，但是隔離開關往往是暴露在室外，受到外界環境影響較大，很容易出現合閘不到位的故障。隔離開關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隔離開關合閘不到位的故障，對我國電力的發展具有重要意義。

1 HGIS隔離開關在電力運行中的重要地位

HGIS隔離開關是繼GIS開關以后的一種在電力系統中廣泛應用的隔離開關，其具有占地小、可靠性高、維護工作量小等特點。但是HGIS設備對按照的要求高，若安裝不滿足規范，則在運行的過程中很容易出現故障，文章對變電站500 kV HGIS設備出現的一起隔離開關合閘不到位故障原因進行分析，分析出了導致本次故障的原因，并給出了具體的措施。500 kV HGIS隔離開關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設備出現的一起隔離開關合閘不到位故障，因為此故障導致了2天局部地區停電，對人們的正常生活帶了極大的影響。

2故障原因分析

HGIS隔離開關出現故障的原因較為復雜，根據工作經驗，其出現故障大多數有以下幾點原因：隔離開關電動機構不到位、機構脫扣器整定值小、隔離開關傳動部件故障、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隔離開關電動機構不到位

隔離開關電動機構不到位是經常發生的故障，通過停電進行檢修，發現在合閘和分閘的過程中，隔離開關的機構都可以正常的進行操作，最后判斷隔離開關機構運行正常，無故障。

2.2機構脫扣器額定值小

機構脫扣其額定值小也會導致合閘不到位的故障，主要原因就是當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。對機構的脫扣器進行力矩測試，發現其脫扣值為6.5N﹒m，符合設計要求的6.0—6.5N﹒m。排除脫扣器額定值小的原因。

2.3隔離開關傳動部件故障

HGIS隔離開關的機構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，內部連接絕緣桿，花鍵齒的轉動帶動絕緣桿的轉動，這樣來使得隔離開關分合閘。為了確定是否是因為轉動部件存在故障，摘掉了隔離開關的W相機構，用專門的搖把來搖動本體，以檢查本體的轉動力矩。在手搖動本體的時候，發現本體端蓋與機構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，不出現松動的現象。通過現場的檢查發現，花鍵軸和螺紋間未涂抹螺紋鎖固劑，這樣直接導致了分合閘不到位的故障。

2.4合閘不到位

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

其一，在進行隔離開關初次調速的時候，技術人員不負責任或者水平有限，沒有將調解拉桿調整導致，使得合閘時候阻力較大，這樣很容易導致合閘不到位的故障。其二，外界環境的影響較為嚴重，因為隔離開關一般都是位于室外，在室外的設備很容易受到沉降的影響，因為初次調試的時候沒有調整好，而且后期沒有跟蹤的進行調整，這樣就導致了合閘不到位。其三，設備本身存在缺陷，其設計不符合相關的標準，而且質量或許存在一定的問題，這種情況也經常發生。

2. 5結果驗證與處理

找出了事故出現的原因以后，在隔離開關的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，進行分合閘的操作，操作中的各項測試結果如下表1：

表１測試結果

測試項目 測試值 要求值

回路電阻/μΩ 53 前次值52

電機負載電流 穩態電流曲線平緩 穩態電流曲線平緩

螺紋緊固力矩/N·m >15 15

注：該HGIS設備的回路電阻沒有要求值，通常與前次值比較。

根據數據，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，沒有遵守相關的安裝工藝。為了避免再次出現這樣的問題，對變電站中的其他隔離開關檢修檢查，測試花鍵軸的螺紋緊固力矩，發現松動及時的處理，以杜絕同類型事件的發生。

3500 kV HGIS隔離開關合閘不到位故障的預防措施

本次故障造成了部分地區2天斷電，對人們的正常生活產生了較大的影響，所以需要采取相應的預防措施，減少隔離開關合閘不到位的故障是必須的。預防措施主要有以下幾點：其一，隔離開關的操作機構應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到位檢測信號，作為聯鎖控制信號。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設備的質量，需要請專業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，在安裝現場進行00%工頻耐壓試驗，并隨機抽取部分設備進行雷電沖擊試驗。其四，在裝置的設計階段，需要嚴格的控制質量，對于采購的設備，進行相應的質量檢查，若裝置質量存在缺陷，取消與該供應商的合做，供電單位需要配合合做的廠家對裝置進行優化，逐步提升裝置的可操作性。

4結語：

HGIS隔離開關是繼GIS開關以后的一種在電力系統中廣泛應用的隔離開關，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量上的不合格，很容易導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，一般出現故障的原因是隔離開關電動機構不到位、機構脫扣器整定值小、隔離開關傳動部件故障、合閘不到位等，需要針對其可能產生的原因進行逐一排查，以找出其具體的故障并進行相應的處理。采取相應的預防措施，減少隔離開關合閘不到位的故障對電力系統的正常運行具有重要意義。

參考文獻

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