大峡水电站220kvsf6断路器故障分析及对策.pdfVIP

·135· 大峡水电站220kV SF6断路器故障分析及对策 甘肃小三峡公司 刘建国 武发全 苏小春 陈一搏 张致鹏 因，提出了对策并组织实施，从而提高了SF6断路器运行的安全可靠性。 关键词 大峡电站 SF6断路器故障 分析 对策 ●—JU_——一 l 刚舌 X X 75MW+1 大峡水电站总装机容量为4 24．5MW，电气主接线方式为发电机一变压器 组单元接线，220kV开关站为双母线接线，户外布置。电站绝对最低温度一23．1℃，高程 路器，2台出线断路器。1台母联断路器。其结构均为单极瓷柱式，分相操作、电气联动，操动机 构为气动机构。 2设备运行状况 自1996年12月至2004年6月，220kVsF6断路器在运行过程中多次发生拒动、喷口断 裂、压缩空气系统漏气、管路冻结堵塞等故障，并发生瓷瓶爆炸等严重事故，造成机组强迫停运 达9次，严重影响了电站的安全发供电。另外，在检修、试验过程中，多次出现拒动情况。统计 数据表明，其中故障率较高的为LWll—220型SF6断路器，而且都是发变组出口断路器在并 网或解列时发生。220kV SF6断路器故障分类统计详见下表1。 寰1 大峡水电站250kV SF6断路器故障分类统计裹 ·136· 大峡水电站220kVSF6断路器故障分析及对策 从表可以看出，投运8年以来，220kVSF6断路器故障率较高，为0．125次／台年。拒分故 障共计发生3次，占故障总数的33．3％；拒合故障共计发生5次，占故障总数的55．6％；灭弧 室爆炸发生1次，占故障总数的11．1％。 3故障原因分析 3．1灭弧室爆裂事故 1998年12月10日，4号机在正常停机解列时，出口断路器B相灭弧室爆裂。事故后经全 面检查，发现该相断路器缓冲器内仅存少量油，缓冲性能恶化，导致断路器在分闸瞬间冲击力 过大，受力不均，引起灭弧瓷瓶爆裂。 3．2喷口断裂 断路器灭弧室喷口断裂，导致断路器拒合或合闸不到位，这类故障共计发生5次，均为 LWll一220型SF6断路器。该型断路器为早期引进的日立技术产品，尚存在一些设计制造方 面的缺陷。事后经过解体检查，发现喷口有多处被弧触头单边擦伤痕迹。经过分析，认为造成 喷口断裂的原因是：灭弧室内各部件安装工艺达不到质量要求，使得动、静触头同心度存在偏 差，合闸过程中喷口与弧触头碰撞而导致喷口断裂损坏；另外，喷口材质不良也是其断裂的原 因之一。 3．3机构拒动 在发生的几次机构拒动故障中，除喷口断裂的因素外，机械传动部件制造工艺不良、机械 变形、卡涩等情况亦是主要因素。 3．3．1拒合 4mm。断路器拒合的主要原因有以下三个方面：一是s2值太小，加上脱扣挚子与衔铁的咬合 面光洁度不高或不清洁，造成合闸线圈励磁时衔铁拒动或脱扣挚子不能完全脱扣，导致断路器 拒合，同时也会引起合闸线圈过热烧损；二是合闸电磁机构衔铁复位弹簧脱落，使得s2几乎没 有间隙，造成合闸线圈励磁时衔铁拒动与脱扣挚子不能脱扣，导致断路器拒合；三是实际调试 过程中发现，由于元件外形尺寸略有偏差，个别机构的这两个间隙值虽在要求范围之内，却发 生拒合现象。S1、s2值应结合现场设备实际情况进行调整。 S 叠1 1一合同线圈2_一衔铁3一脱扣挚子 翻2卜一分闸饯■2．--衔铁3-扣板 +一复位弹簧卜手动按钮 4一挚子卜扣板6一手动按钮 3．3．2拒分 图2为分闸电磁铁传动原理图，其中s3≥lmm。造成断路器拒分的主要原因有四方面： 大峡水电站220kV ·137· SF6断路器故障分析及对策 一是由于开关多次动作震动，使得扣板3与挚子4咬合轴向错位，传动过程中挚子4转动角度 不够，造成扣板5不能脱扣，断路器拒动；二是由于开关多次动作震动，使得扣板3与衔铁2传