某变电站GW22A-252型隔离开关传动杆断裂故障原因分析与处理

孙金宝

（国网山西省电力公司晋城供电公司，山西晋城 048000）

0 引言

隔离开关是输变电系统中一个重要元件，主要用途是保证电力系统中检修部分和带电部分的隔离，改变系统的运行方式以及进行倒闸操作，在电力系统的运行设备中占有十分重要的地位[1]。随着变压器、断路器制造工艺和运行水平的不断提高，以及状态检修的实施，断路器故障大为减少，检修工作量也随之显著降低，但隔离开关故障和缺陷却开始增加[2]，如传动杆断裂故障等。隔离开关一般由导电、支撑、传动部分以及驱动机构等主要部分组成，其中传动部分和驱动机构是隔离开关的动力来源[3]。当传动部件故障时会导致分合闸动作无法完成，如果在分合闸过程中出现故障，会导致电弧长时间灼伤隔离开关触头，从而损坏导电回路。本文将以某变电站 GW22A-252型隔离开关传动杆断裂故障为例，进行讨论分析，并提出改进措施。

1 隔离开关传动杆故障情况

某220 kV变电站站区占地2.15 hm2，于2002年1月10日正式投产运行。本站与2座220 kV变电站相连，某热电厂升压站与本站并网，是某市电网中的一座联网变电站。本站主要担负城区、城郊和某煤化工工业大用户以及某电气化铁路的供电任务。

本站现有主变压器2台，2台变电器的总容量为2×180 MVA。站内有220 kV、110 kV、35 kV等3个电压等级，均为户外常规设备。本站220 kV系统为双母接线方式，进出线6回；110 kV系统为双母接线方式，进出线8回；35 kV系统为单母分段接线方式，进出线4回。电容器共6组，总容量4×417+2×500（kvar）。

故障前该站220 kV东母线、西母线并列运行。220 kV某某线293开关由西母线供电。

该站220 kV某某线293东隔离开关为山东泰开有限公司产品，2010年3月1日出厂，型号为GW22A-252（W）Ⅲ/2500，2010年 9月 17日投运。2019年10月11日5：00，变电运维人员按计划对该站220 kV西母线、某某线296开关及线路停电。7：30，在操作220 kV某某线293东隔离开关过程中，该隔离开关V相传动杆弯曲、W相传动杆断裂，293东隔离开关无法完成合闸操作。10：30，省调下令将该站220 kV东母线、某某线293开关转检修。12：45，220 kV东母线、某某线293开关转检修。

2019年9月4日—5日，该站220 kV某某线293间隔停电检修，293东隔离开关停送电过程中分合闸操作正常，因母线无停电计划，293东隔离开关传动杆未更换。

2 隔离开关传动杆故障处理

2019年10月11日8:10，变电检修人员到达现场，初步检查293东隔离开关无法完成合闸操作，隔离开关V相传动杆弯曲，W相传动杆断裂，需停电更换。12:45，220 kV东母、某某线293开关转检修，进一步检查发现293东隔离开关V相传动杆一端螺杆弯曲变形，另一端球头断裂，W相传动杆已严重锈蚀，球头环断裂。15:00，变电检修人员完成293东隔离开关三相传动杆更换。17:50，检修人员完成293东隔离开关整体调试及试验工作。

2016年9月1日—2日，在该变电站220 kV某某线293间隔停电检修时发现，293东隔离开关无法完成分闸操作，检查发现V、W相的传动连杆万向节断裂。因当时故障为首次发现，无相关备品备件，变电检修人员只能将该公司实训基地同型号隔离开关传动杆调配后完成更换处理。

随后联系山东泰开有限公司技术人员共同研讨分析，发现同批次该型号隔离开关传动杆设计形式及材质存在缺陷，传动过程中可能发生弯曲甚至断裂风险。经排查统计，该站存在同批次同型号隔离开关共计18组。

厂家提供了材质改进后的隔离开关传动杆，通过新旧传动杆对比发现，一是新传动杆连杆与球头公母对调；二是新的传动杆整体材质为热镀锌钢，而且整体规格加粗。截至目前，该站已更换问题隔离开关传动杆8组。

3 隔离开关传动杆故障原因分析

综合分析研判，该型号隔离开关传动杆材质及设计形式均存在严重缺陷。原传动杆连杆为公螺母，材质为热镀锌钢，两端球头为螺母，材质为不锈钢，球头空心、壁薄，容易在刀闸传动过程中发生传动杆弯曲、球头断裂等风险。

4 隔离开关传动杆故障暴露出的问题

a）隔离开关传动杆存在严重质量问题，故障发生后对传动杆检查，原传动杆均已变形或断裂，材质和设计形式存在严重缺陷。

b）隔离开关结构简单，造价低廉，生产制造技术门槛低，长期不受制造部门的重视。在开关设备厂内，相对于GIS、断路器等设备，其设计、选材、加工工艺、组装调试和质量控制均处于次要位置，性能和质量难以保证，在运行中出现问题较多。

c）在220 kV母线侧隔离开关的运维管理中，由于母线停电困难或停电时间过短，且部分重要线路停电很困难，部分母线侧隔离开关检修存在难以落实的情况，只有结合其所在母线停电时，才能进行检修安排。

5 反事故措施及建议

5.1 加强设备全过程管理

a）落实设备材质技术要求。对于在运行中频繁出现问题的隔离开关触头、触指、传动杆等部件，要在技术规范书中明确材质、材料、工艺标准等要求，确保重要部件材质符合要求。

b）进一步加强验收管理工作。在交接、检修、技改等环节，严格执行验收流程，进一步加强验收管理工作，尽量在验收阶段通过金属材质、金属成分、镀银层厚度等现场抽检项目发现问题，提早整改，避免出现设备投运后反复停电检修，影响供电的可靠性。

5.2 加强隔离开关的运维管理工作

该站GW22A-252型隔离开关多次故障暴露出的传动杆材质质量问题，在其他运行设备中依旧存在。日常巡视过程中，应加强对问题隔离开关的巡视检查，开展运行状态分析，结合停电检修计划逐步更换，对严重影响设备正常运行的立即安排计划停电进行更换处理。

5.3 统筹做好检修计划安排工作

统筹协调，全盘考虑，做好检修计划安排工作，推行集中检修，以整站或整母线方式开展检修，结合母线停电进行隔离开关轮换检修，保障检修时间，满足检修质量的要求。

6 结束语

通过对某220 kV变电站GW22A-252型隔离开关传动杆断裂的原因分析，找出了故障产生的原因并提出了处理方法及反事故措施，保障了隔离开关工作的可靠性，为变电站的安全稳定运行提供了保障，对同类型设备的故障处理具有借鉴意义。