GIS隔离开关操作机构卡涩的分析与预防

董万洲，任珊珊

（甘肃刘家峡水电厂，甘肃 临夏回族自治州 731600）

某水电厂总装机容量1 350 MW，共有大中型水轮发电机5台，220 kV、330 kV两个电压等级的GIS开关站，共有输出线路8条，其中包括330 kV系统6条出线。每年的春检预试以及缺陷处理等工作需要进行线路停送电。GIS电气设备以运行可靠性高、检修维护工作量小、故障发生率低等优点在电力系统中得到广泛应用。但GIS设备一旦发生故障，其检修拆卸工作量大、停电时间长。因此，如何减少GIS设备的故障发生率，以及当故障发生后如何分析和处理，已成为提高GIS设备运行稳定性的重要问题。2015-02进行了3124开辉I线线路春检预试将线路运行转检修时，进行拉开33136隔离开关操作时，出现33136隔离开关（3124开辉线出线隔离开关）在分闸过程中出现明显拉弧声音，持续时间约30 s，33136隔离开关此时处于中间位置，未分闸到位，检查发现隔离开关SF6气室压力正常。同时，上位机出现隔离开关操作电机过流的光字。现地操作控制箱上也出现相同的光字。操作人员立即手动将33136隔离开关手动摇开。避免了拉弧现象的持续，保障了操作的继续进行。

1 原因分析

1.1 隔离刀闸操作机构原理

隔离开关的分合闸原理为：当接收到分合闸指令时，由电机通过涡杆带动涡轮转动，由涡轮带动传动曲轴，再推动主输出轴转动，机构主输出轴旋转会带动GIS隔离开关本体的主传动拐臂传动连杆及各相拐臂旋转，从而带动隔离开关动触头运动实现分合闸。隔离开关操作机构动作如图1所示。

1.2 隔离刀闸分闸不到位分析

正常情况下，隔离刀闸的分合转动力矩大于操作机构的阻尼力矩。由于当时操作时户外设备长时间未操作，传动机构卡涩造成阻尼力矩过大，导致隔离开关操作过程中操作电机过流，热继电器动作，且事后检查发现，厂家安装工艺存在瑕疵，冬季环境温度过低时，橡胶密封受热胀冷缩影响也是造成卡涩的原因。通过对比33136隔离刀闸与其他隔离刀闸发现，33136隔离刀闸传动连杆存在倾斜，这就加大了阻尼力矩的产生，易造成连杆的扭曲变形，影响设备稳定运行。

图1 隔离开关操作机构动作过程图

2 危害分析

隔离开关在电动操作中，出现中途自动停止故障，如果触头之间距离较小，则会长时间拉弧放电。较长的燃弧时间会造成触头烧损，甚至可能会引起SF6气体分解爆炸损坏设备；造成设备操作时间过长，不利于电网变电设备的调度管理。线路停电措施延迟，造成整个线路检修的工期延长，影响电力输送。

3 解决措施

在电动操作中，如果隔离开关出现中途自动停止故障，则应及时处理。拉开隔离开关时，如果出现中途停止，则应迅速手动将隔离开关拉开。合上隔离开关操作时，如果出现中途停止，且时间紧迫、必须操作时，则应迅速手动操作合上隔离开关；如果时间允许，则应迅速将隔离开关拉开，待故障排除后再操作。此时，如果设备缺陷没有消除，则将设备投运，或操作前发现有可能存在机构卡涩的现象时，上位机操作前运行人员应携带隔离开关手动操作把手在现场定点。停电检修后，充分润滑隔离开关操作机构，使隔离开关拉合顺畅，便于操作人员快速将其拉合到位。加强对操动机构的维护、检查，保证操作机构箱密封良好，适时进行机械特性试验，测试其行程曲线是否符合厂家标准。提高隔离开关机构箱内的热工元件的定值，比如将热继电器动作定值由原来1.6Ie调整为1.8Ie。在保证安全的情况下，即使隔离开关的操作机构有轻微的卡涩，仍然能够顺利地将隔离开关分合到位。加强运行巡视和红外测温工作，尽量在积累阶段发现问题和缺陷，减小事故损失。

4 结束语

综上所述，通过认真检查隔离开关，找到了隔离开关分闸不到位的原因。GIS隔离开关分闸不到位是由操作机构决定的，操作机构的传动拐臂安装与设计角度有偏差，偏离正常运行轨迹，造成阻尼力矩的加大。因此，我们要重视在运输和安装过程中会对设备造成误差的影响因素，加强技术监督，完善设备管理，保证设备安全运行，从而确保电网安全运行。同时，在正常的运维工作中，加强对设备外观的检查，发现缺陷及时处理，确保缺陷得到根治。对于西北地区，春冬季节风沙较大、气温较低等都会影响到隔离开关操作机构的稳定运行。春检预试工作又是发生在这个阶段，所以操作前应提前认真对设备的外观进行检查，有冰雪应及时清理，有沙尘会影响润滑，应及时在机构输出轴、传动连杆、相间连杆等处的轴销、万向轴承处均涂抹润滑脂。

［1］黎才添.隔离开关在倒闸操作中的常见故障及处理［J］.电力建设，2009（16）.

［2］张科.220 kV GIS隔离刀闸操作机构卡阻分析与措施［J］.科技创新导报，2014（25）.