三起500kV断路器机构异常缺陷分析及检修策略

三起500kV断路器机构异常缺陷分析及检修策略

(国网冀北检修公司102488)

摘要:本文针对某供电公司运维的LW12型500kV断路器出现的三起机构异常和处理情况进行细致分析,查找出现机构异常的原因,提出针对此类缺陷异常的下一步检修策略和预防措施。此检修策略可应用于该型号断路器检修维护过程中,确保重要500kV断路器设备安全稳定运行。

关键词:500kV断路器;机构缺陷;检修策略

一、概述

某供电公司运维的LW12型500kV断路器30余台。近年已发生6起由于设备机构引起的拒动缺陷。2016年初,该公司对运维的全部LW12型断路器进行了防拒动检查,传动中发现拒动缺陷3起。2016年10月-11月,该型号断路器又各发生三次拒动缺陷,严重影响设备正常运行。本文对2016年发生的三起LW12型断路器机构异常进行分析,并提出下一步预防措施和检修策略,确保设备安全稳定运行。

二、断路器缺陷分析

(一)500kV甲变电站5042断路器缺陷分析

1、缺陷情况

2016年10月23日11时27分43秒,500kV线路跳闸,A站侧两套主保护动作,重合闸动作,重合未成功,故障相别:B相,故录测距:103.3km,事故时甲站侧天气为阴。跳闸发生时5042断路器C相出现分闸异常,机构多次发生分合闸变位后最终分闸成功。

2、现场检查情况

甲站5042断路器为LW12型设备,投运时间2000年,绝缘介质为SF6,操动机构类型为液压。

2016年10月23日,专业人员对5042、5043断路器进行跳闸后SF6气体微水、组份、纯度试验,两台断路器试验数据均为合格,未发现罐体内部存在异常放电现象。

3、缺陷处理情况

2016年10月29日,某供电公司申请停电对甲站5042断路器C相机构进行检查处理工作。在解体阀体前先对5042断路器进行了分合闸动作电流曲线测试,分闸时,5042断路器合闸曲线正常,合闸曲线显示A、B相分闸正常,C相分闸发生6次分、合闸异动,最终分闸成功。

图2甲站5042断路器C相机构二级阀阀体检查

4、阀体解体分析情况

2016年11月2日,对故障二级阀进行解体检查发现,阀口光滑无损伤,但阀杆存在明显松动现象(松动1.5扣约为1.5mm),紧固处螺栓锁紧剂较少,未完全覆盖全部螺纹,锁紧效果不佳,进一步验证二级阀阀芯顶杆松动、阀口不能完全关闭,是导致机构在分闸时出现异常的原因。

(二)500kV乙变电站5022断路器缺陷分析

1、缺陷情况

2016年11月29日,乙站在操作分闸5022断路器时,A、B相合闸,C相机构出现卡涩,分闸未成功,返回合闸位置。此时A、B两相分位,C相合位,3秒后5022断路器非全相动作跳开C相,但C相均无法分闸(现象与之前相同),直到断开断路器控制电源。

2、现场检查情况

乙站5022断路器为于甲站相同的LW12型设备,投运时间2003年。

经检查,5022断路器C相无外部渗漏、压力正常、二次回路正常,手动按压分闸按钮,现象与之前异常情况相同。拆除电磁机构检查无异常,拆除一级阀(图3)检查发现阀口有脏污,打开油箱检查发现油箱底部有杂质存在。

3、缺陷原因分析

乙站5022断路器C相分闸异常的原因为:断路器在检修或操作过程中由于机构泄压或操作动作,将液压油中杂质冲起,正好卡在一级阀阀口,导致一级阀密封失效,分闸操作时造成阀口封不严,分闸油压保持不住,分闸动作不能完成,断路器出现分闸过程中出现机构分闸未完成,返回合闸位置情况。

(三)500kV丙变电站5022断路器缺陷分析

1、缺陷情况

2016年11月30日,丙站2号主变停电进行5022断路器检修试验,在检修试验过程中5022断路器C相分闸时出现跳跃,无法分闸。

2、缺陷原因及处理情况

待设备厂家到达现场后对设备机构进行检查,发现设备C相电磁阀阀杆存在卡涩现象,有一定几率出现无法复位情况,导致设备出现跳跃现象。

图4丙站5022断路器C相机构电磁阀

检修人员对5022断路器C相电磁阀、一级阀、二级阀进行更换后,试验合格,并对5022断路器进行分合闸曲线测试后,恢复运行。

三、该型断路器类似缺陷检修策略

应定期对断路器机构进行检修维护,结合停电检修预试对开展断路器功能检查(分合闸试验、信号传动、非全相、防跳、漏氮闭锁检查等),并对机构开展以下检修项目:

1、断路器传动机构、牵条检查;

2、机构箱清洁检查:有无渗水情况,控制箱内照明及加热器工作情况;

3、电气接线检查:二次端子接线及电气回路接线的紧固情况检查;

4、液压系统检查:液压油渗漏情况检查(外漏,内泄)、油质检查;

5、辅助开关检查:动作的可靠性,切换的灵活性,位置的正确性;

6、液压机构油位、油压表、接线、端子检查。

针对运行10年以上的老旧该型号设备应结合设备停电对断路器机构进行大修,大修主要工作内容为:

1、对油箱及一、二级阀系统解体检查,更换密封垫;

2、对电磁阀进行检查并做相应的调整、更换;

3、对断路器液压油进行更换;

4、对操动机构中的关键金属件进行检查、检验;

5、检查设备氮气储压筒,更换有问题的储压筒;

6、对断路器工作缸进行检查,对有问题的工作缸进行维修;

7、进行检修预试中进行的所有项目。

四、总结

本文中三个变电站的LW12型500kV断路器故障现象基本相似,但发生位置却不尽相同,根据上述现象,可以看出,产品长时间运行,难免会出现各别位置发生松动、卡滞等异常现象。除需要对老产品除正常的维护和巡视外,还应该定期进行断路器关键部位的检修和大修,尽可能的避免意外故障发生。本文提出的检修策略可应用于该型号断路器检修维护过程中,确保重要500kV断路器设备安全稳定运行。

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