孫金寶

（國網(wǎng)山西省電力公司晉城供電公司，山西晉城 048000）

0 引言

隔離開關(guān)是輸變電系統(tǒng)中一個重要元件，主要用途是保證電力系統(tǒng)中檢修部分和帶電部分的隔離，改變系統(tǒng)的運行方式以及進行倒閘操作，在電力系統(tǒng)的運行設(shè)備中占有十分重要的地位[1]。隨著變壓器、斷路器制造工藝和運行水平的不斷提高，以及狀態(tài)檢修的實施，斷路器故障大為減少，檢修工作量也隨之顯著降低，但隔離開關(guān)故障和缺陷卻開始增加[2]，如傳動桿斷裂故障等。隔離開關(guān)一般由導(dǎo)電、支撐、傳動部分以及驅(qū)動機構(gòu)等主要部分組成，其中傳動部分和驅(qū)動機構(gòu)是隔離開關(guān)的動力來源[3]。當(dāng)傳動部件故障時會導(dǎo)致分合閘動作無法完成，如果在分合閘過程中出現(xiàn)故障，會導(dǎo)致電弧長時間灼傷隔離開關(guān)觸頭，從而損壞導(dǎo)電回路。本文將以某變電站 GW22A-252型隔離開關(guān)傳動桿斷裂故障為例，進行討論分析，并提出改進措施。

1 隔離開關(guān)傳動桿故障情況

某220 kV變電站站區(qū)占地2.15 hm2，于2002年1月10日正式投產(chǎn)運行。本站與2座220 kV變電站相連，某熱電廠升壓站與本站并網(wǎng)，是某市電網(wǎng)中的一座聯(lián)網(wǎng)變電站。本站主要擔(dān)負城區(qū)、城郊和某煤化工工業(yè)大用戶以及某電氣化鐵路的供電任務(wù)。

本站現(xiàn)有主變壓器2臺，2臺變電器的總?cè)萘繛?×180 MVA。站內(nèi)有220 kV、110 kV、35 kV等3個電壓等級，均為戶外常規(guī)設(shè)備。本站220 kV系統(tǒng)為雙母接線方式，進出線6回；110 kV系統(tǒng)為雙母接線方式，進出線8回；35 kV系統(tǒng)為單母分段接線方式，進出線4回。電容器共6組，總?cè)萘?×417+2×500（kvar）。

故障前該站220 kV東母線、西母線并列運行。220 kV某某線293開關(guān)由西母線供電。

該站220 kV某某線293東隔離開關(guān)為山東泰開有限公司產(chǎn)品，2010年3月1日出廠，型號為GW22A-252（W）Ⅲ/2500，2010年 9月 17日投運。2019年10月11日5：00，變電運維人員按計劃對該站220 kV西母線、某某線296開關(guān)及線路停電。7：30，在操作220 kV某某線293東隔離開關(guān)過程中，該隔離開關(guān)V相傳動桿彎曲、W相傳動桿斷裂，293東隔離開關(guān)無法完成合閘操作。10：30，省調(diào)下令將該站220 kV東母線、某某線293開關(guān)轉(zhuǎn)檢修。12：45，220 kV東母線、某某線293開關(guān)轉(zhuǎn)檢修。

2019年9月4日—5日，該站220 kV某某線293間隔停電檢修，293東隔離開關(guān)停送電過程中分合閘操作正常，因母線無停電計劃，293東隔離開關(guān)傳動桿未更換。

2 隔離開關(guān)傳動桿故障處理

2019年10月11日8:10，變電檢修人員到達現(xiàn)場，初步檢查293東隔離開關(guān)無法完成合閘操作，隔離開關(guān)V相傳動桿彎曲，W相傳動桿斷裂，需停電更換。12:45，220 kV東母、某某線293開關(guān)轉(zhuǎn)檢修，進一步檢查發(fā)現(xiàn)293東隔離開關(guān)V相傳動桿一端螺桿彎曲變形，另一端球頭斷裂，W相傳動桿已嚴重銹蝕，球頭環(huán)斷裂。15:00，變電檢修人員完成293東隔離開關(guān)三相傳動桿更換。17:50，檢修人員完成293東隔離開關(guān)整體調(diào)試及試驗工作。

2016年9月1日—2日，在該變電站220 kV某某線293間隔停電檢修時發(fā)現(xiàn)，293東隔離開關(guān)無法完成分閘操作，檢查發(fā)現(xiàn)V、W相的傳動連桿萬向節(jié)斷裂。因當(dāng)時故障為首次發(fā)現(xiàn)，無相關(guān)備品備件，變電檢修人員只能將該公司實訓(xùn)基地同型號隔離開關(guān)傳動桿調(diào)配后完成更換處理。

隨后聯(lián)系山東泰開有限公司技術(shù)人員共同研討分析，發(fā)現(xiàn)同批次該型號隔離開關(guān)傳動桿設(shè)計形式及材質(zhì)存在缺陷，傳動過程中可能發(fā)生彎曲甚至斷裂風(fēng)險。經(jīng)排查統(tǒng)計，該站存在同批次同型號隔離開關(guān)共計18組。

廠家提供了材質(zhì)改進后的隔離開關(guān)傳動桿，通過新舊傳動桿對比發(fā)現(xiàn)，一是新傳動桿連桿與球頭公母對調(diào)；二是新的傳動桿整體材質(zhì)為熱鍍鋅鋼，而且整體規(guī)格加粗。截至目前，該站已更換問題隔離開關(guān)傳動桿8組。

3 隔離開關(guān)傳動桿故障原因分析

綜合分析研判，該型號隔離開關(guān)傳動桿材質(zhì)及設(shè)計形式均存在嚴重缺陷。原傳動桿連桿為公螺母，材質(zhì)為熱鍍鋅鋼，兩端球頭為螺母，材質(zhì)為不銹鋼，球頭空心、壁薄，容易在刀閘傳動過程中發(fā)生傳動桿彎曲、球頭斷裂等風(fēng)險。

4 隔離開關(guān)傳動桿故障暴露出的問題

a）隔離開關(guān)傳動桿存在嚴重質(zhì)量問題，故障發(fā)生后對傳動桿檢查，原傳動桿均已變形或斷裂，材質(zhì)和設(shè)計形式存在嚴重缺陷。

b）隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)簡單，造價低廉，生產(chǎn)制造技術(shù)門檻低，長期不受制造部門的重視。在開關(guān)設(shè)備廠內(nèi)，相對于GIS、斷路器等設(shè)備，其設(shè)計、選材、加工工藝、組裝調(diào)試和質(zhì)量控制均處于次要位置，性能和質(zhì)量難以保證，在運行中出現(xiàn)問題較多。

c）在220 kV母線側(cè)隔離開關(guān)的運維管理中，由于母線停電困難或停電時間過短，且部分重要線路停電很困難，部分母線側(cè)隔離開關(guān)檢修存在難以落實的情況，只有結(jié)合其所在母線停電時，才能進行檢修安排。

5 反事故措施及建議

5.1 加強設(shè)備全過程管理

a）落實設(shè)備材質(zhì)技術(shù)要求。對于在運行中頻繁出現(xiàn)問題的隔離開關(guān)觸頭、觸指、傳動桿等部件，要在技術(shù)規(guī)范書中明確材質(zhì)、材料、工藝標準等要求，確保重要部件材質(zhì)符合要求。

b）進一步加強驗收管理工作。在交接、檢修、技改等環(huán)節(jié)，嚴格執(zhí)行驗收流程，進一步加強驗收管理工作，盡量在驗收階段通過金屬材質(zhì)、金屬成分、鍍銀層厚度等現(xiàn)場抽檢項目發(fā)現(xiàn)問題，提早整改，避免出現(xiàn)設(shè)備投運后反復(fù)停電檢修，影響供電的可靠性。

5.2 加強隔離開關(guān)的運維管理工作

該站GW22A-252型隔離開關(guān)多次故障暴露出的傳動桿材質(zhì)質(zhì)量問題，在其他運行設(shè)備中依舊存在。日常巡視過程中，應(yīng)加強對問題隔離開關(guān)的巡視檢查，開展運行狀態(tài)分析，結(jié)合停電檢修計劃逐步更換，對嚴重影響設(shè)備正常運行的立即安排計劃停電進行更換處理。

5.3 統(tǒng)籌做好檢修計劃安排工作

統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，全盤考慮，做好檢修計劃安排工作，推行集中檢修，以整站或整母線方式開展檢修，結(jié)合母線停電進行隔離開關(guān)輪換檢修，保障檢修時間，滿足檢修質(zhì)量的要求。

6 結(jié)束語

通過對某220 kV變電站GW22A-252型隔離開關(guān)傳動桿斷裂的原因分析，找出了故障產(chǎn)生的原因并提出了處理方法及反事故措施，保障了隔離開關(guān)工作的可靠性，為變電站的安全穩(wěn)定運行提供了保障，對同類型設(shè)備的故障處理具有借鑒意義。