110 kV變電站隔離開關故障及處理措施

吳創權

摘 要：重點介紹了一起110 kVGIS隔離開關故障的發生過程，根據解體檢查和試驗結果，分析了故障的原因，并針對運行中無法正常分閘故障的原因提出了反措和建議，以確保設備的正常運轉，保障電網穩定運行。

關鍵詞：110 kV變電站；隔離開關；電動機制動；限流電阻

中圖分類號：TM564.1 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.152

當今社會，我國經濟迅猛發展，人們生活水平越來越高，對電力行業也有了全新的要求，供電穩定、供電持久、不中途停電斷電，成為電力企業追求的目標。雖然GIS設備具有占地面積小，噪聲小，無火災危險，檢修周期長，運行安全、可靠等優點，在性能、質量方面比其他品種的產品優越，在電力系統中得到了廣泛應用。但GIS設備本身還存在一些缺陷，在投入運行后，一旦缺乏有效的維護及運行管理手段，極易發生事故，危害后果比分離式敞開設備嚴重得多。因此，GIS設備維護檢修成為了人們廣泛關注的問題。下面本文對一起110 kVGIS隔離開關運行故障進行分析，并提出一些可行性較高的建議。

1 GIS隔離開關的結構及工作原理

某廠家生產的隔離開關的機械工作原理是：電動機啟動帶動小齒輪轉動，小齒輪帶動大齒輪，大齒輪連同滾珠絲杠一起旋轉，從而使螺母隨著滾珠絲杠一起運動，螺母來回運動帶動曲柄的轉動來完成隔離開關的分合閘。

電氣工作原理：以分閘回路為例，如圖1、圖2所示，在遠控或者LCC柜就地分閘操作時，繼電器89T磁鐵帶電吸合，89T的常開觸點（a觸點）閉合，常閉觸點（b觸點）斷開。流過電動機的電流按圖2的箭頭方向，電動機啟動開始分閘。分閘完成后，限位開關33T1的“+-NC”觸點斷開，89T失電，a觸點斷開，b觸點閉合，流過電動機的電流反向制動，分閘結束。

2 故障過程及分析

2.1 故障過程

某110 kV變電站GIS隔離開關在停役操作中，按分閘按鈕，繼電器有“吸合”聲音，電動機有“啟動”聲音，大約5 s后空開跳閘，無法分閘。檢修人員利用手動操作手柄對該隔離開關進行手動分閘，手動分閘吃力很重。手動分閘后，可電動合閘，但仍然無法電動分閘。合閘照樣會超行程，正常情況下，螺母與大齒輪有一定的間隙，多次操作均發生合閘可電動、分閘卡澀現象。檢修人員對控制回路和電動機回路進行排查，發現89T的71，72觸點發生位移，無法正常接通。

2.2 故障分析

根據故障現象分析，因分閘繼電器89T的71，72觸點發生位移無法正常接通，在電源切斷后，電動機無法正常電氣制動而繼續旋轉，滾珠絲杠帶著螺母繼續前進，導致與大齒輪接觸過緊，機械卡澀。在分閘信號發出時，因機械卡澀阻力過大，電動機過載跳空開，無法完成分閘。

該變電站多個隔離開關機構均發生繼電器損壞情況，因此技術人員就該繼電器損壞的原因進行深入研究，排除了以下2方面的原因：①電動機啟動時，制動電流18 A左右，在電動機回路中串入限流電阻后，工作電流小于3 A，繼電器觸點容量為3 A，滿足回路要求；②同等型號的繼電器在試驗時，進行電動操作器合分5 000次連續動作試驗，未出現上述故障現象。

繼電器損壞的可能原因為：①現場環境潮濕，可能會氧化繼電器觸點；②電動機能耗制動時，直流電弧可能使常閉觸點輕微粘連，繼電器得電動作時，由于常閉觸點斷開時兩端動作不同步，該型號輔助觸點構造，有造成常閉觸點移位的空間，從而造成常閉觸點移位。繼電器失電釋放時，此常閉觸點不能有效導通，致使電動機制動無效，發生電動操動機構卡澀、分閘無效。

3 處理措施

常采取的處理措施有以下3種：①為了有效保證電動機制動回路可靠導通，建議對合、分閘繼電器另加一對同步常閉觸點，與原繼電器制動回路常閉觸點并聯，從而提高電動機制動的可靠性。②操作時，為了使隔離開關合閘不超過正常行程，可將終端微動開關的接點串入電動機回路中。在合閘到位時，通過該微動開關觸點的斷開，迅速切斷電動機回路，達到電動機停止運轉的目的。③改善二次元器件的運行環境能有效地延長其壽命。

4 結束語

總之，雖然GIS設備發生故障的概率相比常規設備而言要低，但是我們一定要增強維修意識，防患于未然，強化全過程技術監督，同時強化設備的運維管理，包括設備監造、安裝和運行維護全方位的管理，完善設備全壽命周期管理，以保障設備的安全、可靠運行，確保電網安全、穩定地運行，減少不必要的經濟損失。

參考文獻

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〔編輯：劉曉芳〕