溫州電業(yè)局500kV甌海變電站50522隔離開關(guān)型號為SSBⅢ-AM-550/3150,荷蘭MG公司制造,2000年出廠,2001年6月投入運行。這是由國內(nèi)引進的第1組西門子公司制造的隔離開關(guān),自投運以后,曾多次出現(xiàn)分、合閘不到位故障,造成甌海變電站2號主變多次停役檢修,但仍未能徹底解決所存在的問題。2004-01-02,該隔離開關(guān)在運行中發(fā)生觸頭燒毀,給電網(wǎng)安全運行造成嚴重影響。
1 故障經(jīng)過
2004-01-02,甌海變電站因擴建工作需要,要求將運行中的500kVI母、II母均改為母線檢修。當(dāng)時甌海變電站500kV系統(tǒng)運行方式是一線一變,2號主變、雙甌5463線、5051、5052、5053開關(guān)間隔均為運行,500kV系統(tǒng)主接線如圖1所示,華東調(diào)度要求5051及5053開關(guān)由運行改冷備用。甌海變電站在拉開5051開關(guān)后,發(fā)現(xiàn)50522隔離開關(guān)A相靠開關(guān)側(cè)觸頭出現(xiàn)燃弧,發(fā)熱溫度達到400℃(紅外測溫),當(dāng)時負荷為40萬kW。甌海變電站向華東調(diào)度匯報并重新合上5051開關(guān),拉開5052開關(guān),07:22將5052開關(guān)間隔改為冷備用。
2 故障分析
停電后檢查發(fā)現(xiàn),50522隔離開關(guān)B、C相完好,A相靠2號主變側(cè)觸頭完好,A相靠5052開關(guān)側(cè)動靜觸頭嚴重?zé)龤鐖D2所示。從燒毀的觸頭部分可以發(fā)現(xiàn),動觸頭導(dǎo)向圓盤下側(cè)及靜觸頭下觸指靠近導(dǎo)向圓盤處燒毀特別嚴重,證明是在導(dǎo)向圓盤的下側(cè)與靜觸頭下觸指接觸部位開始發(fā)生燃弧,然后電弧逐漸向周圍擴散。
由此分析,該處動靜觸頭接觸不可靠,接觸面過小,接觸電阻很大。當(dāng)正常運行時,雙甌5463線的負荷可以通過兩條途徑分別送到2號主變,第1條途徑是,雙甌5463線-5051開關(guān)-500kVI母-I、II母線短接線-500kVII母-5053開關(guān)-2號主變;第2條途徑是,雙甌5463線-50521隔離開關(guān)-5052開關(guān)-50522隔離開關(guān)-2號主變。拉開5051開關(guān)后,相當(dāng)于斷開了第1條途徑,雙甌5463線的負荷40萬kW全部經(jīng)第2條途徑到2號主變,由于50522刀閘A相5052開關(guān)側(cè)觸頭接觸電阻很大,導(dǎo)致過熱產(chǎn)生燃弧。
3 原因分析及處理
3.1原因分析
通過分析50522隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)特點和動作原理,該隔離開關(guān)系水平開啟式雙斷口結(jié)構(gòu),在合閘過程中,對動、靜觸頭的相對位置要求非常嚴格,只有當(dāng)動觸頭的導(dǎo)向圓盤與靜觸頭的尼龍導(dǎo)向塊凹槽位置剛好對中,并保證一定的間隙時,隔離開關(guān)才能正常合閘,如圖3所示。如果此處間隙沒有調(diào)整好,或隔離開關(guān)受引線拉力、基礎(chǔ)沉陷等因素影響時,隔離開關(guān)瓷瓶發(fā)生輕微的傾斜,導(dǎo)致在隔離開關(guān)合閘時動觸頭導(dǎo)向圓盤不能正常進入靜觸頭尼龍導(dǎo)向塊的凹槽位置,而是跑到靜觸頭尼龍導(dǎo)向塊的凸邊上,一方面使合閘阻力增大,造成隔離開關(guān)合閘不到位;另一方面,使動觸頭發(fā)生向下傾斜,上接觸面幾乎沒有接觸,下接觸面圓盤端雖接觸緊密,但向內(nèi)接觸面逐漸減小。圖2所示燒毀情況便是在此情況下,由于電流突然增大,在緊密接觸處首先發(fā)熱,產(chǎn)生燃弧,然后向周圍蔓延造成的。
3.2處理方案
(1)通知廠家分析故障原因,制定檢修方案,并準備好隔離開關(guān)備品。
(2)由于該隔離開關(guān)國內(nèi)無備品,暫時將隔離開關(guān)A相進行短接后投入運行。
(3)隔離開關(guān)備品到貨后,安排停電,將該隔離開關(guān)A相兩側(cè)靜觸頭座、動觸頭刀桿及A相燒毀靜觸頭側(cè)的上節(jié)瓷瓶進行更換。
4 結(jié)束語
該隔離開關(guān)經(jīng)過損壞部件更換及重新調(diào)試后,投入現(xiàn)場運行后一切正常,但此次事故暴露出來的問題值得認真思考。
(1)在設(shè)備選型時,應(yīng)盡量選擇運行業(yè)績好,質(zhì)量可靠的隔離開關(guān),并考慮適當(dāng)備品備件。
(2)在設(shè)備安裝過程中要及時發(fā)現(xiàn)問題,及時解決,不能把缺陷留到設(shè)備運行后。
(3)定期做好隔離開關(guān)維護工作,提高檢修質(zhì)量,確保刀閘可靠運行。
(4)運行人員操作時,一定要在現(xiàn)場仔細檢查隔離開關(guān)合閘過程是否正常,確認觸頭接觸可靠。在條件允許情況下,可以通過觀察二次側(cè)三相電流讀數(shù),判斷隔離開關(guān)接觸是否可靠。
只有深入細致地做好各項工作,才能確保隔離開關(guān)的可靠性,才能保證電網(wǎng)的安全運行。