220kV断路器绝缘拉杆的故障诊断

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1、220kV断路器绝缘拉杆的故障诊断1前言1996年5月19日，东北某500kV变电站的值班员在巡视220kV侧时，偶然听到某台220kVSFe断路器的A相支持绝缘套管内部有“吱、吱……”的异常响声，将该台SF&断路器退出运行，同时，邀请制造厂家及有关专家到现场进行会诊，分析、查找原因，以求尽快恢复正常供电。该台220kVSF6断路器是1980年6月制造出厂的，于1982年12月投入运行，此种型号的产品在该站共有9台，在十多年的运行屮各台状态一直良好；断路器本体从未检修过，仅液压操动机构按制造厂提供的《安装使用说明书》及《检修工艺规则》的耍求，定期进行过检修，并

2、更换过部分易损件及密封圈等。2内部响声原因分析从产品的内部构造入手，从机械传动、电气绝缘等方面针对可能产生响声的各种因素进行了广泛、细致的分析、论证，根据综合分析结果，决定采取2个步骤查找原因，首先对产品本体分断(或部分)进行工频耐压试验，查找声音发出的位置；然后对产品本体进行解体检查，查找产生的原因。2.1耐压检查该产品单极呈“T”形布置，见图1。按下面3种情况进行耐压试验。a.接线方式：机构箱(15)接地，在传动机构室(3)处施加电压。试验结果：在电压升至90kV时，有异常响声。b.接线方式：机构箱(15)接地，在2节支持绝缘套管(9)小间的过渡板(11)

3、处施加电压。试验结果：在电压升至40kV时，发川

4、较大的异常响声。c.接线方式：将2节支持绝缘套管(9)中间的过渡板(11)处接地，在传动机构室(3)处施加电压。试验结果：在电压升至80kVU寸，无响声。0-ww7H-d«e9・10-mtiRH11-H3&12-ttiflB-RffI4-^HH»15-«压揺flUL构簡mi产胡小也绕配及*＜压伦用斥◎也从上述结果屮，可以断定异常响声发出的位置在支持绝缘套管(9)内。2.2解体检测将断路器本体解体为灭弧室单元、支持绝缘套管(9)、绝缘拉杆(10)、液压操动机构箱(15)等4部分，仔细察看，其支持绝缘套管(9)内壁

5、、绝缘拉杆(10)外部、液压操动机构箱(15)上部等均未发现放电或击穿痕迹。但在密封座(14)上发现少量的碳化片状物和粉沫物。典型部位是在拉杆(13)的上端面上(此位置止对绝缘拉杆(io)卜•接头的工艺孔处)，有一层碳化的粉沫物。因此怀疑绝缘拉杆（10）内部有问题，为进一步证实，单独对绝缘拉杆（10）进行了耐压试验。制造厂在出厂时对绝缘拉杆（10）是在空气中按327kV工频耐压5mim做试验的。因此，将绝缘拉杆（10）置于支持绝缘套管（9）内，模仿产品的实际位置，在空气中对其进行220kV工频耐压1min试验。未发现任何问题。而后甩掉支持绝缘套管（9）,在空气

6、屮单独对绝缘拉杆（10）采取中间加压，两端接地的方法进行工频耐压试验，当电压升至120kV时绝缘拉杆（10）内部击穿,出现囁啪声，当电压升至140kV吋绝缘拉杆（10）—端（下接头端）内部起火。证明绝缘拉杆（10）的绝缘有问题。3分析结果为找出根木原因，将绝缘拉杆（10）解体，将下接头金屈件锯掉，发现在绝缘杆（环氧玻璃布管）内壁上有一条长850mm,宽8〜30mm,厚1〜3mm的环氧树脂残留物，位置见图2。此残留物上窄下宽，下部五分之一粘贴在绝缘杆内壁上,上部五分之四与绝缘杆内壁脱离，表面已烧黑。在下接头内，环氧树脂残留物与绝缘杆内壁粘贴及脱离过渡处冇碳化的粉

7、沫物。从绝缘拉杆的结构和装配工艺中得知，在绝缘拉杆装配中绝缘杆与上接头、下接头是靠锯齿形螺纹连接的；装配前要先在绝缘杆两端的螺纹处手工涂抹一层环氧树脂，然后再拧紧上、下接头，并利用上、下接头的轴销孔把绝缘拉杆悬挂在零部件架上，让其保持在工作状态的铅垂位置，使坏氧树脂室温固化。由于操作者没冇严格按装配工艺执行，过量地涂抹环氧树脂，当悬挂绝缘拉杆时，使多余的环氧树脂流下来，形成“环氧树脂条”并粘贴在绝缘杆内壁上。I卜搖从23■下按头阳2堆装配及内部环載肖阳戒ffl镑朮克曲在I•多年的运行小，环氧树脂残留物同绝缘拉杆一起经历了复杂、多变的温度、电磁场以及机械应力的作

8、用。由于两种材料的理化性能不同，坏氧树脂残留物与绝缘杆慢慢地从附着力薄弱的部位，即环氧树脂残留物的尖端开始脱离，逐渐扩展、延伸，直到成为一根聶立于绝缘杆内的“细长杆”，在交变电磁场力及其自身张力的作用下，以50Hz的频率拍打着绝缘杆内壁，发出连续的异常振动声音。4结论对高压电器设备制造企业，要保证产品质量必须从每个生产环节抓起，牢记“质量第一”的方针，树立“质量就是企业的生命”意识，生产出性能稳定、可靠的产品。对输变电站人员要坚持巡视，密切监视设备的异常变化，确保设备的安全、正常运行。