李海燕

大唐西固熱電有限公司 甘肅蘭州 730050

2013年7月4日330kV涼州變在對SF6斷路器帶電檢測工作中，發(fā)現(xiàn)3322斷路器A相分解產(chǎn)物異常，判斷設(shè)備存在重大運行隱患，停電后對該斷路器進(jìn)行測試分析，發(fā)現(xiàn)斷路器氣體異常，存在分解物。由于監(jiān)測及時，判斷正確，避免了一起重大設(shè)備損壞事故。

1 事件描述

2013年7月4日330kV涼州變在對3322斷路器A相進(jìn)行SF6三項(分解物、純度、微水)檢測時，發(fā)現(xiàn)CO組份超出常規(guī)量程無法測試，經(jīng)協(xié)調(diào)北京泰譜聯(lián)合廠家緊急調(diào)配1臺符合現(xiàn)場測試量程的SF6組分測試儀，于2013年7月9日現(xiàn)場進(jìn)行了復(fù)測，發(fā)現(xiàn) CO為 417μl/l，SO2為 3μl/l，H2S為 0，微水 92.52μl/l，純度98.9%，其它測試數(shù)據(jù)合格。

2013年7月12日省電力公司運維檢修部組織陜西電科院專家攜帶儀器和甘肅電科院、省檢修公司現(xiàn)場再次進(jìn)行了診斷檢測，測量結(jié)果 SO2為 99μL/L，CO為 568μL/L ，H2S為 0μL/L，并采集SF6氣體樣本送陜西電科院進(jìn)行氣相色譜分析。同時安排對3322斷路器進(jìn)行精確測溫，現(xiàn)場精確測溫?zé)o異常。

2 斷路器解體檢查中發(fā)現(xiàn)的問題

2.1 三聯(lián)箱與支柱解體檢查

滅弧室及三聯(lián)箱裝配整體起吊后，發(fā)現(xiàn)支柱導(dǎo)向密封面殘留有大量不規(guī)則金屬鋁屑，經(jīng)檢查均為鋁制導(dǎo)向槽與滾輪磨損脫落物（如圖1）。并發(fā)現(xiàn)A1側(cè)四連桿變向機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動軸的軸承脫落（既轉(zhuǎn)動軸未固定在軸承內(nèi)），轉(zhuǎn)動軸端部邊緣磨損嚴(yán)重并與軸承脫離，三聯(lián)箱裝配吸附劑蓋板對應(yīng)軸承位置有明顯轉(zhuǎn)動摩擦痕跡，同時，未發(fā)現(xiàn)轉(zhuǎn)動軸端部限位漲卡圈，并在三聯(lián)箱內(nèi)也未找到限位漲卡圈（如圖2）。

圖1 導(dǎo)向密封面殘留有不規(guī)則金屬鋁屑

圖2 滅弧室動觸頭鋁制導(dǎo)向槽磨損

2.2 A1、A2滅弧室解體檢查

A1滅弧室解體后發(fā)現(xiàn)，瓷套內(nèi)壁有一道延伸向底部的油脂流淌痕跡，即硅脂涂抹過量受熱流淌所致；靜弧觸頭（銅鎢合金）外表面出現(xiàn)多道嚴(yán)重劃傷，已露出內(nèi)部銅導(dǎo)體；動觸頭上端與靜觸指接觸處，出現(xiàn)多道嚴(yán)重啃傷，鍍銀層脫落；噴口內(nèi)表面根部出現(xiàn)偏向一邊的灼傷痕跡，已碳化變色[1]。A2滅弧室解體后發(fā)現(xiàn)，瓷套內(nèi)壁有一道延伸向底部的油脂流淌痕跡，即硅脂涂抹過量受熱流淌所致；靜弧觸頭（銅鎢合金）外表面光滑平整，無損傷痕跡；動觸頭上端與靜觸指接觸處有輕微接觸啃傷痕跡，鍍銀層基本完好

3 斷路器氣體異常原因分析

3.1 LW10E-363W斷路器結(jié)構(gòu)

該斷路器為河南平高電氣股份有限公司生產(chǎn)的LW10E-363瓷柱式斷路器，出廠日期2002年9月，斷路器由三個獨立的單極組成，每極斷路器為單柱雙端口結(jié)構(gòu)，兩個滅弧室串聯(lián)成900方向布置，滅弧室并聯(lián)一個2500pF的均壓電容器，絕緣支柱由兩節(jié)瓷套組成，支柱與滅弧室的聯(lián)接通過三聯(lián)箱實現(xiàn)。支柱上端外部有一均壓環(huán)，內(nèi)部有均壓罩，以改善電場分布，提高對地絕緣水平。絕緣支柱內(nèi)絕緣桿與滅弧室的聯(lián)接與傳動通過三聯(lián)箱中的傳動機(jī)構(gòu)實現(xiàn)。每極斷路器配一臺液壓機(jī)構(gòu)，液壓機(jī)構(gòu)通過機(jī)構(gòu)內(nèi)的聯(lián)接座與絕緣支柱相聯(lián)，滅弧室及絕緣支柱、三聯(lián)箱內(nèi)均充有額定氣壓為0.6MPa（200C）的氣體。滅弧室裝配由鼓形瓷套、靜觸頭裝配和動觸頭裝配組成，采用單壓式定開距滅弧結(jié)構(gòu)，在滅弧室的上端裝有分子篩筐，內(nèi)裝F-03-H型吸附劑（4公斤），滅弧室上端通過靜觸頭座與電網(wǎng)連接，滅弧室下端通過動觸頭座實現(xiàn)兩個滅弧室間的串聯(lián)連接。斷路器觸頭行程200±1mm，超行程43±4mm，每個斷口間的合閘短路電阻不大于45μΩ。

3.2 解體檢查前測試項目及數(shù)據(jù)

（1）3322斷路器SF6氣體測試數(shù)據(jù)

相別 微水含量（μ1/1）SO2（μ1/1）H2S（μ1/1）CO（μ1/1）純度（%） 測試時間及狀態(tài)A 30.36 5 0 617 97.64 7月 16日16∶30分就地分合操作3次后測試A 32.30 3.3 0 481 98.71 7月17日13∶00分解體前B 38.73 0 0 51 99.79 7月17日14∶00分解體前C 62.21 0 0 35 99.97 7月17日14∶40分解體前62.26 3.7 0 610 98.10 7月17日14∶40分解體前SF6氣體減壓至0.5MPa 62.26 3.7 0 583 98.11 7月17日16∶40分解體前SF6氣體減壓至0.3MPa 62.26 3.8 0 582 98.10 7月17日16∶50分解體前SF6氣體減壓至0.2MPa A結(jié)論1.7月16日測試數(shù)據(jù)為斷路器A相就地分合操作3次后數(shù)據(jù)，SO2、CO均有增加，表明斷路器，滅弧室內(nèi)存在故障。2.7月17日測試數(shù)據(jù)有所下降原因為斷路器支柱內(nèi)容裝吸附劑對氣體吸附。備注 儀器型號：STP1000A+（增大SO2、CO量程型）廠家：泰普聯(lián)合科技開發(fā)（北京）有限公司

（2）對斷路器機(jī)械特性（分合閘時間、同期）試驗，測試數(shù)據(jù)合格，滿足生產(chǎn)廠家技術(shù)要求。

測試線圈 MΩ Ω Ue30%下拒分閘Ue65%下分閘Ue85%下合閘 結(jié)論合閘線圈 1000 201 正常 合格主分閘線圈 1000 199 正常 正常 合格副分閘線圈 1000 201 正常 正常 合格項目 A B C 同期分閘時間 23.5 23.5 24.8 1.3合閘時間 65.3 65.2 63.6 1.7

（3）斷口回路電阻測試數(shù)據(jù)

相別 標(biāo)準(zhǔn)值（uΩ） 實測值（uΩ） 備注A≤110 119 A1：52uΩ、A2：67uΩ（單端口≤45）A1為斷路器CT側(cè)、A2為母線側(cè)B 85 C 90

（4）操作機(jī)構(gòu)工作缸活塞桿行程測量數(shù)據(jù)

相別 標(biāo)準(zhǔn)值（mm） 實測值（mm） 備注A 191±1 192 解體前B 192 解體前C 192 解體前

3.3 隱患原因分析

針對A1、A2滅弧室及三聯(lián)箱解體檢查情況，分析認(rèn)為三聯(lián)箱內(nèi)四連桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動軸固定軸承的漲卡圈未裝，致使運行中軸承脫落（A1滅弧室側(cè)），導(dǎo)致動觸頭裝配及連桿發(fā)生偏斜，分合閘過程中，四連桿機(jī)構(gòu)側(cè)向受力，動觸頭偏移，引起A1斷口動觸頭裝配位置異常，造成動弧觸頭、靜弧觸頭運動過程中中心偏離，并造成噴口異常燒蝕，局部碳化。同時由于四連桿失穩(wěn)，影響也波及到A2斷口，造成導(dǎo)電動觸頭異常磨損。

4 處理措施

通過解體檢查及技術(shù)分析，確認(rèn)造成此次設(shè)備潛伏性故障的直接原因是設(shè)備生產(chǎn)過程中漏裝零件。對存在故障的斷路器進(jìn)行整體更換。3322斷路器A1、A2滅弧室及三聯(lián)箱內(nèi)連桿機(jī)構(gòu)主要部件均發(fā)生嚴(yán)重?fù)p壞，并且滅弧室及支柱內(nèi)附著有SF6氣體分解產(chǎn)物，現(xiàn)場更換和清潔難度大。由河南平高電氣公司對3322斷路器A相進(jìn)行返廠（含操作機(jī)構(gòu)）進(jìn)行檢修處理，更換A相滅弧室及三聯(lián)箱內(nèi)所有裝配、解體檢查絕緣拉桿，并進(jìn)行全項目出廠檢測及試驗。

5 結(jié)論

通過現(xiàn)場實例驗證，SF6氣體分解產(chǎn)物測試與分析，對于設(shè)備的潛伏性故障判斷是有效的。

由于變電站運維人員工作責(zé)任心高，對設(shè)備運行狀況能及時掌握，帶電監(jiān)測技術(shù)運用到位，及時、準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)的設(shè)備隱患，并將設(shè)備故障消除在萌芽狀態(tài)，避免了一起重大設(shè)備損壞事故。