來祥林 楊 飛

國能織金發(fā)電有限公司 貴州 畢節(jié)552106

0 引言

6k V 開關(guān)柜是火電廠重要的配電設(shè)備,包括手車、柜體以及對應(yīng)的二次保護裝置。在分合閘操作中,接地刀閘作為6k V 開關(guān)的重要設(shè)備之一,在高壓設(shè)備和線路檢修時將設(shè)備接地,保護人身安全,滿足保護要求。主要配置在6k V 開關(guān)柜真空斷路器以及真空接觸器(F-C回路)柜體下部,代替攜帶型地線,起到檢修時接地的作用。本文主要從原理著手分析了接地刀閘操縱機構(gòu)的故障原因及解決方案。

1 設(shè)備概述

織金電廠采用2×660 MW 汽輪發(fā)電機組,配套87臺由鎮(zhèn)江華東化工電力設(shè)備總廠有限公司提供的真空斷路器與F-C 回路開關(guān)組成的6k V 混合式高壓成套配電裝置。12k V 真空斷路器采用金屬鎧裝全隔離手車中置式真空開關(guān)柜,帶彈簧操作機構(gòu);7.2 k V 真空接觸器采用金屬鎧裝F-C開關(guān)柜,帶限流式熔斷器。6k V開關(guān)柜配備綜合保護及測量裝置、零序電流互感器、過電壓保護裝置等。

2 設(shè)備現(xiàn)狀

2.12號機組自投入運行以來,6k V開關(guān)柜所屬低壓干式變、高壓電機等負載的地刀操縱機構(gòu)出現(xiàn)傳動機構(gòu)搖孔的六方連接頭與地刀操作搖桿連接頭打滑、閉鎖裝置失效、操縱桿移位導(dǎo)致分合閘困難等現(xiàn)象,嚴重影響了設(shè)備的正常投運和檢修安全,因此,對機組的運行存在較大的安全隱患。

3 存在問題及原因分析

3.1 設(shè)備材質(zhì)質(zhì)量問題6k V開關(guān)柜接地刀閘搖孔機構(gòu)出現(xiàn)打滑,其金屬材質(zhì)質(zhì)量問題,檢修人員在經(jīng)常分、合閘地刀時操縱桿的六方連接頭棱角出現(xiàn)磨損而變形,多次碰磨以后,六方頭逐漸被磨圓,地刀操作搖桿易打滑,地刀操作搖桿與六方頭無法同步動作,不能進行分、合閘操作,如圖1、2所示。

3.3 拐臂受力不均勻 地刀操動機構(gòu)的拐臂在軸向力及徑向力的作用下,在力矩作用下由于受到擠壓,拐臂活接處的萬向轉(zhuǎn)動珠容易外跑,拐臂容易卡死在固定位置,不能沿分、合閘的方向轉(zhuǎn)動,導(dǎo)致地刀分、合操作困難,此時如果檢修人員操作地刀搖桿力度過大,一方面萬向珠在受力過程中會嚴重變形,另一方面操縱桿沒有著力點,六方頭和地刀操作搖桿會出現(xiàn)打滑的可能性,如圖4所示。

3.2 設(shè)備設(shè)計缺陷 操作接地刀閘操縱機構(gòu)的主軸傳遞力矩使接地開關(guān)進行分合閘合閘操作。

合閘時,作為力矩使操縱桿克服力矩,帶動拐臂沿合閘方向轉(zhuǎn)動,并使接地刀上的操縱桿通過壓簧死點,壓簧釋放能量,使接地開關(guān)快速在合閘位置;分閘時,作用力矩使操縱桿克服力矩及彈簧力,帶動拐臂沿分閘方向轉(zhuǎn)動,并使接地刀閘壓簧通過死點,壓簧儲能結(jié)束,以備下次合閘。

為此,地刀操縱桿在長期的分、合閘使用過程中操縱桿易出現(xiàn)沿軸向方向竄動,此時固定止退螺絲也因此在軸向力的作用下而產(chǎn)生松動,連桿在力矩的作用下出現(xiàn)向左右兩個方向偏移問題,失去著力點,分、合地刀時有一定困難性,如圖3所示。

3.4 拐臂受力不均勻 合閘地刀步驟:當開關(guān)柜前后門完全關(guān)閉時,操作搖桿垂直插入地刀操作孔,沿順時針方向均勻用力,到合閘位時,會聽到地刀合閘的聲音發(fā)出,同時觀察地刀位置狀態(tài)是否到位。

分閘地刀步驟:當開關(guān)柜前后門完全關(guān)閉時,操作搖桿垂直插入地刀操作孔,沿逆時針方向均勻用力,到合閘位時,會聽到地刀分閘的聲音發(fā)出,同時觀察地刀位置狀態(tài)是否到位。

3.5 操作不當導(dǎo)致閉鎖裝置失效 接地刀閘搖孔閉鎖機構(gòu)偶爾出現(xiàn)失靈,主要是搖孔指示器變形。接地刀閘搖孔閉鎖裝置功能正常時,開關(guān)柜下部前、后門均關(guān)上后銷鍵自動縮回,才能對地刀進行分合閘操作。

一方面,一旦搖孔指示器變形,地刀搖孔內(nèi)的銷鍵無法彈出,柜體下部前、后門無法實現(xiàn)機械閉鎖,另外,該指示器與操縱桿是連為一體的,此時地刀還能進行分、合,導(dǎo)致保護失效,嚴重影響人身安全。

另一方面,此時操作地刀,會使地刀搖孔銷鍵將指示器卡死,在分合地刀過程中操縱桿無法和地刀操作手柄同步動作,從而又會使操縱桿的六方頭磨損進一步打滑,如圖5所示。

4 解決方案

針對以上存在的問題,結(jié)合6k V 開關(guān)柜“五防”措施要求,對地刀的操縱機構(gòu)進行了整體的優(yōu)化改造,并提出解決措施:

(1)利用開關(guān)處于檢修停用狀態(tài)時,將地刀操縱機構(gòu)拆下,用45 號鋼的高硬度焊條將接地刀閘搖孔的六方頭磨損處堆焊修復(fù),然后按六方頭原來尺寸打磨光滑平整,如圖6所示。(2)利用開關(guān)處于檢修停用狀態(tài)時,操動機構(gòu)的操縱桿在裝復(fù)過程中將連桿止退螺栓進行點焊,如圖7所示,防止連桿在軸向力的作用下而產(chǎn)生移動,同時保證地刀操作搖桿與搖孔的六方頭飽滿接觸已致不再出現(xiàn)咬不緊的現(xiàn)象。(3)將操縱機構(gòu)的拐臂活接處壓板兩端增加墊片以保持萬向珠在地刀進行分、合閘的方向上進行自由轉(zhuǎn)動,防止其外移。

5 運用效果

通過對通過操縱機構(gòu)優(yōu)化設(shè)計后,使用情況良好,穩(wěn)定性能有所提升,同時將該優(yōu)化方案推廣于全廠6k V 開關(guān)柜地刀,優(yōu)化改造后至今,未發(fā)生過六方頭打滑磨損、軸向移位竄動及閉鎖失效等故障,達到了提高6k V 開關(guān)柜地刀操縱機構(gòu)的運行可靠性的目的,確保了設(shè)備能正常操作,設(shè)備檢修安全,保證機組正常穩(wěn)定運行。