建筑遗产16期 刘宇 赵鸿文 浅谈洪一水电站主变低压侧隔离刀闸发热的原因及处理方法.doc

浅谈洪一水电站主变低压侧隔离刀闸发热的原因及处理方法 刘宇1 赵鸿文 摘 要：随着电力系统的发展，发电容量的日益增加，一次设备的设计容量逐渐加大。为能通过更大的电流，设备体积也在不断增加，伴随着相应的问题也多起来，如发热点的多样性、设备的复杂性、检修难度的提高、新设备的掌握，这些问题都是电力行业一次设备检修不能避免的课题。本文简要介绍了洪一水电站取消主变低压侧隔离刀闸的原因及方法。 关键词：主变；隔离刀闸；取消；洪一水电站 1 前言 洪一水电站1#、2#发电机额定功率为40MW，额定机端电压10.5kV，额定机端电流为2587A，采用扩大单元接线，由主变升压至220kV，通过金洪线送至大金坪GIS母线，与大金坪发出的电力汇合通过220KV金石线送至500kV石棉变电站，并入四川电网，其中主变低压侧设有一组隔离刀闸9011G，采用四川威胜电气公司生产的旋转式隔离刀闸，型号为GN22-12/6300，额定电压12KV，额定电流6300A。至2009年05月投运以来，该刀闸暴露缺陷问题较多，经厂家多次处理仍然不能正常运行，严重影响了电站安全运行。基于该刀闸作用不大，更换后仍然多个故障点，经分析决定取消该刀闸。 2 变更原因及分析 主变低压侧隔离刀闸9011G在运行期间存在和暴露的主要问题: 分合闸操作困难，操作力矩大，给运行人员带来较大麻烦，有时甚至无法进行操作。 因操作力矩大的缘故，操作机构固定销易在操作中脱落或断落，造成隔离刀闸不能操作。 刀闸设计不合理，操作分合闸后动静触头接触电阻会增大，每次操作后均需要对磁锁板是否变形、压缩量进行调整等进行检查，该工作需要停下主变压器才能进行；动静触头运行过程中接触电阻会逐渐增大，发热严重，温度急剧升高，造成附属部件（止位桩、套管等）因发热而损坏。 以上问题经厂家到场进行处理多次仍不能解决，给运行监视和操作带来麻烦，对安全生产极为不利。 发热故障案例 故障案例一：2011年5月初，主变低压侧隔离刀闸触头示温片100℃变色，停电、打磨触头，收紧磁锁板调整螺栓后，投入运行后，温度正常。 故障案例二：2011年10月22日，主变低压侧隔离刀闸操作后投运，发热较为严重，停电重新分合，清洗、打磨静触头，处理发热损坏的止位桩，收紧磁锁板螺栓后，关闭柜门不再操作隔离刀闸。投入运行后，温度正常。 故障案例三：2011年10月27日，主变低压侧隔离刀闸在未操作情况下又出现温度上涨的趋势，已上涨至95℃。 从2009年5月该刀闸投运以来，多次出现温度过高情况，全停电年检、预试期间，厂家曾多次处理，效果不好，有极大的安全隐患，同时影响发电量。 发热故障原因分析 此刀闸产品与传统结构产品不同之处在于：采用了合闸-接触两步动作原理即主轴转动的前800位移为合闸过程，用于转动动触头，使之从开断极限位置运动到合闸极限位置。动触头转动后100为锁紧行程，用于锁紧装置动作，顶杆向外推出，磁锁板起杠杆作用，将杠杆的推力放大约5.5倍后，将动静触头压紧。分析发热原因如下： 正常运行时，动静触头连接，但动触头固定杆存在导流现象。因为在此时，固定杆中部一直靠在静触头上的解锁止位桩上，与静触头连接，形成导流回路，对设备的正常运行极为不利。 在正常操作隔离刀闸后，因磁锁板被顶杆推出，通过杠杆原理，磁锁板将顶杆的力放大5.5倍后，产生很大的力加于动触头接触位置。此时的磁锁板将长期在运行位置承受此力量，容易造成磁锁板的金属疲劳，形成变形，使压力降低，导致发热量增加。 运行中受振动、松动、氧化、老化等情况影响，操作把手在隔离刀闸的锁紧行程变位，导致操作把手在隔离刀闸的锁紧行程未完全接触好，接触电阻明显增大。通过大电流，必然导致发热。发热量增加又导致接触电阻增大，形成恶性循环，温度越来越高，造成触头氧化变色，甚至触头间导电部分粘连。由于主回路导流不畅，会导致动触头固定连杆通过部分电流，造成发热。因为是铁结构，又是不固定连接，发热会在此处体现得相当明显。温度越来越高，最终将动触头固定连杆烧断，动触头间隙进一步增大，温度继续上升，最终因高温作用，动触头固定装置被烧断，导致动触头脱落，隔离刀闸烧毁。 3 变更方案 3.1 方案一：仍采用该隔离刀闸，通过对磁锁板加焊横板条，定期打磨检查触头等方式，意义不大，后期监视、维护工作量大，决定不采用。 3.2 方案二：更换进口ABB或西门子公司生产的户内式高压隔离开关，减少了故障机率，但流过电流较大，约5200A，导致隔离刀闸过热的可能性也较大，同样存在一个故障点，并且进口产品不符合开关柜尺寸要求，决定不采用。 3.3 方案三：拆除该隔离刀闸，直接用优质铜母排将上、下端连成一体。经会议讨论、分析决定采用此方案。并利用2012年全停电年检、预试期间，实施改造： 3.3.1 拆除9011G 现场安全措施