高压交流隔离开关支柱断裂原因、处理及预防 杨穗忠

高压交流隔离开关支柱断裂原因、处理及预防杨穗忠

发表时间：2018-01-02T15:44:12.797Z 来源：《基层建设》2017年第28期作者：杨穗忠

[导读] 摘要：火电厂升压站隔离开关支柱断裂，轻则影响着本厂机组的安全运行，重则严重威胁电网的安全运行。

广东粤华发电有限责任公司广东广州 510731

摘要：火电厂升压站隔离开关支柱断裂，轻则影响着本厂机组的安全运行，重则严重威胁电网的安全运行。本文通过对南方某厂隔离开关支柱断裂原因及处理分析，提出了解决该问题的具体措施，并为预防出现这类问题时提供了很好的借鉴。

关键词：隔离开关支柱断裂原因处理预防

1 设备概况：

南方某火电厂有220kV-A、B两个升压站，通过A站上网的机组已退役，A站还包含110 kV系统，由两台主变作为联络变供电。220kV-A站隔离开关由西安高压开关厂生产，型号为GW4-220和GW4-110，隔离开关瓷瓶为普通瓷，由景德镇电瓷电器工业公司生产，设计参数为额定弯曲破坏负荷4kN，额定扭转破坏负荷4kN•m。

2 隔离开关支柱断裂事故主要情况：

2013年3月24日，220kV-A站#1母线、#1PT上的检修工作结束，调度下令恢复母线正常运行方式，在执行“将220kV#2母线转运行

#1、#2母线并列方式”操作过程中，21：27拉开22012隔离开关时发生A相瓷瓶断裂事故，220kV母差保护一和母差保护二均发出母差保护动作，220kV-A站（含110 kV系统）全站失压，一个由110 kV系统供电的变电站失压。

22：34，失压变电站由一条110 kV线路倒供至110 kV#2母线后恢复供电；23：45至次日00：50，恢复220kV-A站所有线路运行；次日03：22，在隔离22012隔离开关后恢复#1主变运行（#2主变在检修中）；次日03：47，110 kV系统恢复正常运行方式。

3 隔离开关支柱断裂原因分析：

3.1 220kV-A站（含110 kV系统）隔离开关为双柱水平开启式结构，露天布置，设备架构易被腐蚀，另外，设备投运已有13年已老化，极易引发设备事故。

3.2 西安高压开关厂对景德镇电瓷电器工业公司的隔离开关瓷瓶技术协议明确要求按国标GB8287实行相关的出厂试验，但是，当时生产的瓷瓶在瓷件和法兰浇装处没有防水涂层，这就为雨水渗透并诱发设备事故提供方便之门。

3.3 湖南省湘电锅炉压力容器检验中心有限公司对22012隔离开关断裂原因分析如下：

3.3.1 断裂绝缘子水泥胶装存在缺陷，见图1。由于水泥胶装存在明显间隙孔洞甚至疏松脱落，密封不严密，雨水和水气易进入内部，造成水泥老化或铸铁锈蚀，产物体积的膨胀效应，使绝缘子在胶装部位内应力增大且分布不均，对瓷件产生累积损伤效应，由于局部应力集中易在运行中产生微裂纹，A相4节绝缘子以断裂瓷瓶的胶装缺陷最突出，且初始裂纹方位与水泥胶装缺陷严重处基本一致，表明绝缘子裂纹的产生与水泥胶装缺陷关系较大。断裂过程为A相上节绝缘子根部先断，掉落地面时的冲击作用导致顶部法兰处也断裂。

图1 22012隔离开关A相断裂瓷瓶根部断口下侧

3.3.2 绝缘子机械强度裕量不足。该批支柱绝缘子使用了普通瓷产品，机械性能试验表明支柱绝缘子的强度符合原设计要求。但根据最新标准GB1985-2004《高压交流隔离开关和接地开关》和参照国家电网公司《高压隔离开关技术改造指导意见》，原产品设计选型的机械强度偏低。

4 解决措施：

4.1 对220kV-A站（含110 kV系统）全部隔离开关瓷瓶进行超声波探伤排查，发现超标缺陷立即更换为抗弯强度8kN以上的高强瓷产品；后来进行22024隔离开关超声波探伤发现A相开关侧瓷瓶下节的上端存在约半圈的超标缺陷，不合格。

4.2 鉴于3年后将进行升压站改造，对于超声波探伤未超标的隔离开关，在瓷件和法兰浇装处开展防水涂层工作。

4.3 超声波探伤隔离开关方案制订：

4.3.1 220kV-A站（含110 kV系统）全停电进行隔离开关超声波探伤排查工作，这个方案优点在于减少倒闸操作风险、可以集中开展工作，但系统运行受影响，可靠性降低。

4.3.2 按隔离开关间隔开展超声波探伤排查工作，这个方案优点在于保证了系统运行灵活性和供电的可靠性，但倒闸操作复杂、风险加大、时间跨度长，有利于开展其它工作，例如线路保护软件升级等；权衡之后，采用本方案。

5、结束语：

由于该厂通过220kV-A站上网的机组已退役，所以，不存在机组的安全运行问题，但对电网的安全运行已造成负面影响。隔离开关水泥胶装是否存在问题，在常规的定检工作中是比较难发现，建议类似设备可5年至10年进行一次超声波探伤排查；产品在设计和生产制作非

常重要，即使产品在设计和生产制作符合要求，但也不能放松定检工作，力求定检工作做到全面、科学，是预防事故发生的基本保证。