500 kV HGIS隔离开关合闸不到位原因分析

杨立军，甄 利，李 强，孟延辉

(1.河北省电力公司超高压输变电分公司，石家庄 050070；2.河北省电力公司，石家庄 050021)

气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)由于占地小、可靠性高、维护工作量小、不受外界环境因素影响等原因，在电力系统中受到广泛的应用[1]。但由于GIS设备运行中对加工精度、安装工艺等要求较高，如果不能够满足要求，就会出现各类事故。根据运行维护经验，对某变电站500 kV HGIS设备出现的一起隔离开关合闸不到位故障原因进行分析，同时提出了治理方案，供各位同行参考。

1 故障概述

2009年12月2日某500 kV变电站500 kV线路恢复送电时，监控显示该线路的5052断路器W相无电流，检查该断路器无异常。进一步检查，发现5052-2隔离开关合闸不到位，现场检查该隔离开关的分合闸指示器显示为合闸位置，通过观察孔发现本体未合上。

2 故障原因分析

2.1 隔离开关电动机构不到位

12月4日停电检查，对该隔离开关电动操作，无论是分闸还是合闸，机构均能够正常完成操作，对操作后的机构内部元件检查，判断机构完成了分合闸操作，且位置无异常。

2.2 机构脱扣器整定值小

该类型机构设置有1个脱扣器，当本体操作力矩过大时，脱扣器脱扣，机构能正常转动，本体不动作，起到保护电机的作用。

对机构的脱扣器脱扣力矩进行测试，脱扣值为6.5 N·m，符合该产品制造厂的要求：脱扣器力矩调整为值6.0～6.5 N·m。

2.3 隔离开关传动部件故障

该类型的HGIS隔离开关，机构通过输出轴与本体端盖相连，本体端盖外部有花键齿，内部与绝缘拉杆相连，通过花键齿的转动带动绝缘拉杆转动，从而推动隔离开关动触头伸缩，达到分合闸的目的,见图1。

图1 机构输出轴

摘掉5052-2隔离开关W相机构，用专用摇把摇动本体至分闸位置，检查本体的转动力矩。手摇本体力矩时，发现本体端盖与机构连接的花键轴与轴套松脱(图2)，导致合闸过程中机构的输出力矩无法正常传递到本体，从而造成5052-2隔离开关W相本体合闸不到位。松脱的花键轴和轴套依靠螺纹连接，安装时顺时针方向旋转可紧固，安装工艺是花键轴和螺纹间涂抹螺纹锁固剂271(或270)胶，保证花键轴与轴套连接紧密，不出现松动。

现场检查5052-2隔离开关W相

图2 W相花键轴

花键轴，外圈螺纹未涂抹螺纹锁固剂，造成花键轴与轴套连接不紧固。花键轴随机构输出轴转动时，轴套并不转动，无法将机构的输出力矩正常传递给隔离开关本体。

2.4 合闸不到位

机构输出轴顺时针旋转是分闸过程，逆时针旋转是合闸过程，而逆时针旋转正好与花键轴的安装紧固方向相反，所以造成隔离开关合闸不到位。

2.5 结果验证与处理

对5052-2隔离开关W相花键轴涂抹螺纹锁固剂271胶，24 h固化后安装机构，进行分合闸操作、回路电阻和电机负载电流测试，各项测试结果(表1)均符合产品要求。

表1 测试结果

注：该HGIS设备的回路电阻没有要求值，通常与前次值比较。

综上所述,本次隔离开关出现合闸不到位故障，直接原因为花键轴未抹螺纹锁固剂，根本原因为生产厂家对安装工艺控制不够，致使重要的安装工序工艺不到位。

根据分析结果，对该变电站的所有同类型隔离开关进行排查，利用停电机会对其余同类型隔离开关本体轴套进行检查，测试花键轴的螺纹紧固力矩，要求不小于15 N·m，发现松脱及时处理。

4 结束语

许多设备制造厂重视设备制造和研发，忽视安装工艺，特别是部分细节容易被人们忽视，该起故障分析说明制造厂不仅要严把质量关，提高出厂前和现场的安装工艺也是减少故障发生的重要途径。另外，运行维护人员也应时刻关注设备的运行状况，及时发现设备的异常情况，防止严重事故的发生。

本文责任编辑：丁 力