溫州電業局500kV甌海變電站50522隔離開關型號為SSBⅢ-AM-550/3150,荷蘭MG公司制造,2000年出廠,2001年6月投入運行。這是由國內引進的第1組西門子公司制造的隔離開關,自投運以后,曾多次出現分、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,該隔離開關在運行中發生觸頭燒毀,給電網安全運行造成嚴重影響。
1 故障經過
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。當時甌海變電站500kV系統運行方式是一線一變,2號主變、雙甌5463線、5051、5052、5053開關間隔均為運行,500kV系統主接線如圖1所示,華東調度要求5051及5053開關由運行改冷備用。甌海變電站在拉開5051開關后,發現50522隔離開關A相靠開關側觸頭出現燃弧,發熱溫度達到400℃(紅外測溫),當時負荷為40萬kW。甌海變電站向華東調度匯報并重新合上5051開關,拉開5052開關,07:22將5052開關間隔改為冷備用。
2 故障分析
停電后檢查發現,50522隔離開關B、C相完好,A相靠2號主變側觸頭完好,A相靠5052開關側動靜觸頭嚴重燒毀如圖2所示。從燒毀的觸頭部分可以發現,動觸頭導向圓盤下側及靜觸頭下觸指靠近導向圓盤處燒毀特別嚴重,證明是在導向圓盤的下側與靜觸頭下觸指接觸部位開始發生燃弧,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-500kVI母-I、II母線短接線-500kVII母-5053開關-2號主變;第2條途徑是,雙甌5463線-50521隔離開關-5052開關-50522隔離開關-2號主變。拉開5051開關后,相當于斷開了第1條途徑,雙甌5463線的負荷40萬kW全部經第2條途徑到2號主變,由于50522刀閘A相5052開關側觸頭接觸電阻很大,導致過熱產生燃弧。
3 原因分析及處理
3.1原因分析
通過分析50522隔離開關的結構特點和動作原理,該隔離開關系水平開啟式雙斷口結構,在合閘過程中,對動、靜觸頭的相對位置要求非常嚴格,只有當動觸頭的導向圓盤與靜觸頭的尼龍導向塊凹槽位置剛好對中,并保證一定的間隙時,隔離開關才能正常合閘,如圖3所示。如果此處間隙沒有調整好,或隔離開關受引線拉力、基礎沉陷等因素影響時,隔離開關瓷瓶發生輕微的傾斜,導致在隔離開關合閘時動觸頭導向圓盤不能正常進入靜觸頭尼龍導向塊的凹槽位置,而是跑到靜觸頭尼龍導向塊的凸邊上,一方面使合閘阻力增大,造成隔離開關合閘不到位;另一方面,使動觸頭發生向下傾斜,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熱,產生燃弧,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,并準備好隔離開關備品。
(2)由于該隔離開關國內無備品,暫時將隔離開關A相進行短接后投入運行。
(3)隔離開關備品到貨后,安排停電,將該隔離開關A相兩側靜觸頭座、動觸頭刀桿及A相燒毀靜觸頭側的上節瓷瓶進行更換。
4 結束語
該隔離開關經過損壞部件更換及重新調試后,投入現場運行后一切正常,但此次事故暴露出來的問題值得認真思考。
(1)在設備選型時,應盡量選擇運行業績好,質量可靠的隔離開關,并考慮適當備品備件。
(2)在設備安裝過程中要及時發現問題,及時解決,不能把缺陷留到設備運行后。
(3)定期做好隔離開關維護工作,提高檢修質量,確保刀閘可靠運行。
(4)運行人員操作時,一定要在現場仔細檢查隔離開關合閘過程是否正常,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三相電流讀數,判斷隔離開關接觸是否可靠。
只有深入細致地做好各項工作,才能確保隔離開關的可靠性,才能保證電網的安全運行。