500kV隔离开关故障分析及处理

电力18讯：    温州电业局500 kV瓯海变电站50522隔离开关型号为SSBⅢ-AM-550/3150，荷兰MG公司制造，2000年出厂，2001年6月投入运行。这是由国内引进的第1组西门子公司制造的隔离开关，自投运以后，曾多次出现分、合闸不到位故障，造成瓯海变电站2号主变多次停役检修，但仍未能彻底解决所存在的问题。2004-01-02，该隔离开关在运行中发生触头烧毁，给电网安全运行造成严重影响。


1  故障经过



    2004-01-02，瓯海变电站因扩建工作需要，要求将运行中的500 kV I母、II母均改为母线检修。当时瓯海变电站500 kV系统运行方式是一线一变，2号主变、双瓯5463线、5051、5052、5053开关间隔均为运行，500 kV系统主接线如图1所示，华东调度要求5051及5053开关由运行改冷备用。瓯海变电站在拉开5051开关后，发现50522隔离开关A相靠开关侧触头出现燃弧，发热温度达到400℃(红外测温)，当时负荷为40万kW。瓯海变电站向华东调度汇报并重新合上5051开关，拉开5052开关，07:22将5052开关间隔改为冷备用。





2  故障分析



    停电后检查发现，50522隔离开关B、C相完好，A相靠2号主变侧触头完好，A相靠5052开关侧动静触头严重烧毁如图2所示。从烧毁的触头部分可以发现，动触头导向圆盘下侧及静触头下触指靠近导向圆盘处烧毁特别严重，证明是在导向圆盘的下侧与静触头下触指接触部位开始发生燃弧，然后电弧逐渐向周围扩散。

    由此分析，该处动静触头接触不可靠，接触面过小，接触电阻很大。当正常运行时，双瓯5463线的负荷可以通过两条途径分别送到2号主变，第1条途径是，双瓯5463线－5051开关－500 kV I母－I、II母线短接线－500 kV II母－5053开关－2号主变；第2条途径是，双瓯5463线－50521隔离开关－5052开关－50522隔离开关－2号主变。拉开5051开关后，相当于断开了第1条途径，双瓯5463线的负荷40万kW全部经第2条途径到2号主变，由于50522刀闸A相5052开关侧触头接触电阻很大，导致过热产生燃弧。



3  原因分析及处理



3.1  原因分析

    通过分析50522隔离开关的结构特点和动作原理，该隔离开关系水平开启式双断口结构，在合闸过程中，对动、静触头的相对位置要求非常严格，只有当动触头的导向圆盘与静触头的尼龙导向块凹槽位置刚好对中，并保证一定的间隙时，隔离开关才能正常合闸，如图3所示。如果此处间隙没有调整好，或隔离开关受引线拉力、基础沉陷等因素影响时，隔离开关瓷瓶发生轻微的倾斜，导致在隔离开关合闸时动触头导向圆盘不能正常进入静触头尼龙导向块的凹槽位置，而是跑到静触头尼龙导向块的凸边上，一方面使合闸阻力增大，造成隔离开关合闸不到位；另一方面，使动触头发生向下倾斜，上接触面几乎没有接触，下接触面圆盘端虽接触紧密，但向内接触面逐渐减小。图2所示烧毁情况便是在此情况下，由于电流突然增大，在紧密接触处首先发热，产生燃弧，然后向周围蔓延造成的。

3.2  处理方案

    (1) 通知厂家分析故障原因，制定检修方案，并准备好隔离开关备品。

    (2) 由于该隔离开关国内无备品，暂时将隔离开关A相进行短接后投入运行。

    (3) 隔离开关备品到货后，安排停电，将该隔离开关A相两侧静触头座、动触头刀杆及A相烧毁静触头侧的上节瓷瓶进行更换。



4  结束语



    该隔离开关经过损坏部件更换及重新调试后，投入现场运行后一切正常，但此次事故暴露出来的问题值得认真思考。

    (1) 在设备选型时，应尽量选择运行业绩好，质量可靠的隔离开关，并考虑适当备品备件。

    (2) 在设备安装过程中要及时发现问题，及时解决，不能把缺陷留到设备运行后。

    (3) 定期做好隔离开关维护工作，提高检修质量，确保刀闸可靠运行。

    (4) 运行人员操作时，一定要在现场仔细检查隔离开关合闸过程是否正常，确认触头接触可靠。在条件允许情况下，可以通过观察二次侧三相电流读数，判断隔离开关接触是否可靠。

    只有深入细致地做好各项工作，才能确保隔离开关的可靠性，才能保证电网的安全运行。