3．浙江省电力锅炉压力容器检验所有限公司 浙江杭州 311404；4．国网宁波供电公司 浙江宁波 315012）
摘要：对于多起GW7－252型隔离开关合闸不到位、拐臂水平连杆断裂故障，从隔离开关配件材质和制造质量、结构、工艺及动作原理等几个方面进行故障原因分析，同时提出整改和防范措施，为运行和检修人员提供这类设备巡视、操作重点注意事项，以及这类故障的检修策略。
关键词：GW7－252；隔离开关；故障分析；防范措施；检修策略
1 引言
2011年GW7－252型隔离开关在浙江发生了多起合闸不到位、拐臂水平连杆断裂故障，直接威胁到电网安全稳定运行，为处理故障，检修人员投入了很大的力量。下面分别介绍这几起故障，希望能为防范和处理这类故障提供参考。
2 220kV洪塘变
2.1 故障情况
220kV洪塘变正母闸刀和线路闸刀型号为GW7-252DW/2000，系2005年3月出厂的产品，2005年6月投运。
2011年11月28日下午13：00洪塘变检修工作结束，省调发令开始复役操作，期间发生两组隔离开关拐臂水平连杆断裂，两组隔离开关合闸不到位故障，对电网造成较大影响。具体情况为：下午220kV正母Ⅰ、Ⅱ段母线由检修改为运行（包括倒排）操作。16：00左右，操作中220kV#1母联开关副母I段隔离开关A相合闸不到位，通知修试人员处理后，合闸基本能到位，但该隔离开关A相主导电杆已弯曲变形，见图1。
图2
20：00左右，#2主变220kV开关由副母Ⅰ段运行倒至正母Ⅰ段运行，为防止再次出现断裂故障，值班员采用手动操作方式，当操作至“合上#2主变220kV正母Ⅰ段隔离开关”时，再次出现水平操作连杆断裂故障，造成动、静触头间严重放电，后靠检修人员配合操作，才将该隔离开关拉开。如图3所示。
事后对故障设备进行检查，发现合闸不到位与静触头完善化改造不彻底有关，本次故障中合闸不到位是因转动部位卡死而致，水平连杆端部断裂可能与其材质有关，联想到2008年7月，阳明变华阳2P37线正母II段闸刀水平操作连杆也曾发生过断裂事件，系同一制造厂同一批次的产品，两次对比如图4所示。
（a）本次断裂情况
（b）阳明变断裂情况
图4 两次故障对比
故障发生后，两组断裂的拐臂连杆均送浙江省电力试验研究院作材质分析，省电试院材质分析报告指出：该批连杆接头螺杆部位材质达到了JB/T5939-1991《工程机械铸钢件通用技术条件》中ZG310-570的化学成分要求，但连杆接头方头部位处的S.P含量不能达到JB/T5939-1991《工程机械铸钢件通用技术条件》中ZG310-570的化学成分要求，且同一部件中C、S、P的含量偏差较大。取样的三个连杆接头螺杆部位金相组织均不相同，断裂样金相组织正常但存在热裂纹；开裂样金相组织为严重魏氏组织且晶粒大，脆性很大；未断样金相组织为魏氏组织，脆性较大。此次取样分析的连杆接头铸钢材质均不同程度的存在制造质量问题，达不到该部件的工作要求；此外闸刀水平连杆接头螺杆的材质为铸钢ZG310-570，塑性相对较差，其与端部连接的工艺处理上未采用圆滑过渡，造成该部位应力集中，也是一不利因素。
2.2 故障原因分析与采取的措施
我们认为造成故障发生的原因主要有以下几点：
（1）该产品属完善化早期产品，静触头完善化改造不彻底，合闸操作过程中出现静触头转动部位卡死，传动系统过载；
（2）水平连杆接头制造质量不合格，制造工艺上有问题；
（3）电动操作中电机过载，热继电器未能正确动作，致使闸刀导电杆变形。
为此，要求对该型号的产品利用停电机会，安排静触头轮换检修，更换传动水平连杆及其接头，加强传动和导电部位的维护（除锈润滑）；加强运行巡视，远行人员应重点检查隔离开关分闸状态下静触头是否复归到位（45度），确保传动系统操作时不再受冲击；要求制造厂提供电机的额定电流及热继电器整定值，并进行核查，确保继电器能正确动作。
3.220kV东新变
3.1 故障情况
220kV东新变于2007年6月投运，其220kV间隔中大部分采用了GW7 -252型隔离开关，具体情况如表2所示。运行四年以来，一直受到地基沉降、闸刀合闸不到位等问题困扰，运行操作经常需要检修人员配合。2011年9月16日至20日，配合东新变扩建，需分别停役东新变220kV正母、付母线，9月17日正母复役操作、9月20日付母改检修操作中，多次出现正母隔离开关合闸不到位故障，被迫进行停电检修，利用停电机会对部分线路闸刀进行了维护处理。
表2 设备应用情况
针对不同程度的合闸不到位缺陷，现场维护处理时主要实施静触头解体检修、传动部件重新调试工作。解体发现锈蚀情况严重，静触头内带孔销镀锌工艺不佳，锈蚀十分严重，如图5所示；带孔销的锈蚀物填充夹紧弹簧，如图6所示，使夹紧弹簧不能从带孔销上取下（主要发生在2006年产品上，2007年已更换为不锈钢材质）。夹紧弹簧、扭力弹簧和固定静触指的相关附件防锈措施不到位，已经不同程度锈蚀，如图7所示。
图7 扭力弹簧锈蚀
运行中隔离开关由于操作不多，而静触头内带孔销的锈蚀物又充满夹紧弹簧的缝隙（部分夹紧弹簧和带孔销不能脱开），使夹紧弹簧失去作用；分闸后由于夹紧弹簧失去作用，静触指根部和转轴间的摩擦力增加，导致转轴磨损；同样锈蚀的扭簧弹力不足以克服该摩擦力，使静触头不能复归到位（分闸情况下，静触头中心线和合闸水平线的夹角是45度）。导致再次合闸时动触头顶住静触头触指，无法合闸到位。
另外，该批次产品的传动机构普遍存在传动部分间隙较大的问题，水平传动连杆钢管壁又较薄，强度不足。远方电动合闸操作时，一旦受阻力挤压，极易导致传动间隙压缩，甚至是连杆变形，最终导致合闸时因传动问题造成合闸不到位。
3.2 故障原因分析与采取的措施
通过现场检修处理得出的故障原因主要是锈蚀和传动问题，为此采取了以下措施：
（1）目前制造厂已停产了该批次产品，经研究决定临时对生锈部件做除锈处理，重新调试传动连接，处理后可正常分合闸，先投入运行；
（2）对2007年以前生产同批次GW7型设备进行普查，并加强跟踪；
（3）结合停电机会，更换该批次产品静触头所有生锈部件（带孔销、夹紧弹簧、扭力弹簧和固定静触指的相关部件），改用不锈钢件，更换后触指压力应满足规定要求；
（4）对该批次产品的传动连杆实施调整修复，如不能修复则予以更换；
（5）在缺陷未彻底消除前，暂时采用手动合闸或就地电动合闸，合闸前注意观察静触头是否复归到位，确保隔离开关传动系统不再受冲击。
作者简介：
林钧（1967），男，浙江宁波人，学士，高级工程师，从事变电设备及技术监督管理工作；
金佳敏（1981），男，浙江温州人，工程硕士，工程师，从事变电设备及技术监督管理工作；
孙庆峰（1981），男，浙江富阳人，大学本科，助理工程师，从事电网设备无损检测和理化分析工作；
王磊（1982），男，新疆呼图壁人，工程硕士，工程师，从事变电设备及技术监督管理工作。
论文作者:林钧1,金佳敏2,孙庆峰3,王磊4
论文发表刊物:《电力设备》2016年第16期
论文发表时间:2016/11/9
标签：连杆论文; 故障论文; 操作论文; 闸刀论文; 锈蚀论文; 弹簧论文; 触头论文; 《电力设备》2016年第16期论文;