水平旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)閘口發(fā)熱的分流裝置分析

卞士朋，魏力強(qiáng)，李 鎧，寧晉峰，張瑞峰

(1.國網(wǎng)山西省電力公司長治供電分公司，山西 長治 046000；2.國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院，石家莊 050021；3.國網(wǎng)河北省電力公司邢臺供電分公司，河北 邢臺 054000)

水平旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)閘口發(fā)熱的分流裝置分析

卞士朋1，魏力強(qiáng)2，李 鎧1，寧晉峰1，張瑞峰3

(1.國網(wǎng)山西省電力公司長治供電分公司，山西 長治 046000；2.國網(wǎng)河北省電力公司電力科學(xué)研究院，石家莊 050021；3.國網(wǎng)河北省電力公司邢臺供電分公司，河北 邢臺 054000)

分析水平旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)閘口發(fā)熱缺陷，提出帶電處理閘口發(fā)熱的分流裝置，介紹分流裝置的結(jié)構(gòu)、材料選取、制作工藝及安裝，通過模擬實(shí)驗(yàn)和現(xiàn)場實(shí)驗(yàn)，利用紅外熱像儀對安裝分流裝置前后閘口溫度進(jìn)行對比分析，驗(yàn)證了該裝置的有效性。

隔離開關(guān)；帶電處理；閘口發(fā)熱；分流

隔離開關(guān)在變電站中起改變系統(tǒng)運(yùn)行方式、切斷和導(dǎo)通電源的作用，按照運(yùn)行方式特點(diǎn)，可分為水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、擺動(dòng)式和插入式4種。其中，水平旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)主要用于35 kV、110 kV等戶外變電站中，該類型隔離開關(guān)接地端通過軟連接過渡，接地開關(guān)采用外合布置，確保合閘過程中的可靠絕緣距離，具有導(dǎo)電可靠、維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。然而由于其導(dǎo)電、絕緣和傳動(dòng)等關(guān)鍵部位常年均處于室外惡劣環(huán)境下，極易導(dǎo)致發(fā)熱缺陷。近年來，隨著設(shè)備改造和維護(hù)力度的加大，該類型隔離開關(guān)的發(fā)熱缺陷大幅減少，但由于隔離開關(guān)觸指或觸頭嚴(yán)重受損，仍有部分發(fā)熱缺陷不能及時(shí)帶電消除，影響了電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

1 隔離開關(guān)閘口發(fā)熱缺陷原因分析

通過對常用的水平旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)閘口發(fā)熱缺陷進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)水平旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)發(fā)熱缺陷主要發(fā)生在閘口位置。常見的發(fā)熱原因如下所示[1]：

a.觸指與觸頭接觸部位存有污垢、氧化，接觸不良;

b.觸指、觸頭燒損嚴(yán)重，接觸面積減小，引起過熱;

c.觸指彈簧性能退化，接觸壓力不夠引起過熱;

d.各連接部分緊固螺栓松動(dòng)，引起閘口導(dǎo)電部位發(fā)熱。

因此，針對目前隔離開關(guān)閘口發(fā)熱缺陷不能帶電維護(hù)的情形，研制了一種帶電消除隔離開關(guān)閘口發(fā)熱的分流裝置，從而提高電網(wǎng)供電可靠性。

2 分流裝置的研制

2.1 裝置結(jié)構(gòu)

鑒于GW4隔離開關(guān)閘口帶電清潔專用工具[2]的研制經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)隔離開關(guān)閘口接觸方式的原理，提出了利用水平旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)觸頭、觸指的接觸方式，研制帶電處理閘口發(fā)熱的分流裝置。

隔離開關(guān)閘口的觸指和觸頭間接觸面積小，只要接觸壓力合適，材質(zhì)可靠，即可滿足通過額定電流和短時(shí)故障電流的要求；其次隔離開關(guān)安裝的相間距離和對地距離，均遠(yuǎn)大于相應(yīng)電壓等級的最小安全距離。故只要采用優(yōu)質(zhì)的材料、合理的外形尺寸以及有效的措施，就能滿足隔離開關(guān)閘口的運(yùn)行工況，分流裝置安裝至閘口示意見圖1所示。

圖1 分流裝置安裝至閘口示意

2.2 材料選取

導(dǎo)體材料選擇見表1。通過表1中銅質(zhì)和鋁制2種材料對比可知，銅質(zhì)材料綜合性能優(yōu)于鋁制材料，故選擇銅質(zhì)材料。

表1 導(dǎo)體材料

項(xiàng)目銅質(zhì)材料鋁質(zhì)材料導(dǎo)電性能良好良好質(zhì)量較重輕強(qiáng)度適中較軟

觸指接觸方式選擇見表2。

表2 觸指接觸方式

形式自力式內(nèi)壓彈簧式外壓彈簧式效果優(yōu)差良

由表2可知，相比于內(nèi)、外壓彈簧式觸指方式，自力式觸指接觸效果更為優(yōu)良，故優(yōu)先考慮選用自力式觸指應(yīng)用于該分流裝置。

2.3 制作工藝

首先,根據(jù)隔離開關(guān)閘口尺寸對銅排進(jìn)行切割加工，并對加工好的銅排進(jìn)行打孔；其次，應(yīng)用可調(diào)節(jié)螺栓對銅排和觸指進(jìn)行固定，觸指夾緊程度根據(jù)導(dǎo)電桿直徑進(jìn)行調(diào)整；最后，制作便于與絕緣桿配合使用的操作掛鉤。分流裝置見圖2。

圖2 分流裝置

3 分流裝置的安裝及試驗(yàn)

3.1 安裝流程

根據(jù)Q/GDW 1799.1-2013《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程(變電部分)》(簡稱“《安規(guī)》”)[3]要求，做好組織措施和技術(shù)措施。

進(jìn)行地電位安裝分流裝置[4]時(shí)，人身與帶電體間的安全距離及絕緣操作桿的有效絕緣長度應(yīng)符合《安規(guī)》要求。

利用絕緣操作桿[5]將分流裝置安裝至發(fā)熱隔離開關(guān)閘口兩端的導(dǎo)電臂上，并使其牢靠，安裝好分流裝置后將操作桿撤離。

3.2 模擬試驗(yàn)

試驗(yàn)時(shí)，選擇閘口接觸不良的某隔離開關(guān)為對象，測量其閘口兩側(cè)的接觸電阻，待將分流裝置并聯(lián)至閘口兩側(cè)后再次測量其接觸電阻，并進(jìn)行對比分析，結(jié)果如表3所示。

表3 分流裝置安裝前后接觸電阻對比

測量順序接觸電阻/μΩ安裝前1540安裝后62

4 現(xiàn)場應(yīng)用

2015年8月， 國網(wǎng)長治供電公司某220 kV變電站198-1隔離開關(guān)W相(GW4-110/1250)發(fā)熱溫度達(dá)82 ℃，運(yùn)行人員倒母后，198-2隔離開關(guān)U相發(fā)熱溫度也高達(dá)76 ℃，因其觸指燒損較嚴(yán)重，觸指彈簧壓力減弱，閘口發(fā)熱處于嚴(yán)重缺陷，最終采用該分流裝置進(jìn)行帶電消缺，安裝分流裝置前后紅外測溫?cái)?shù)據(jù)對比情況見圖3。由此可見，安裝分流裝置后閘口溫度恢復(fù)正常，效果良好，驗(yàn)證了該裝置的有效性。

圖3 分流裝置安裝前后閘口溫度對比

5 結(jié)束語

隔離開關(guān)閘口發(fā)熱缺陷將會造成觸頭放電、燒熔、起弧甚至相間短路，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全運(yùn)行。與停電處理隔離開關(guān)閘口發(fā)熱缺陷存在倒母繁瑣和誤操作隱患相比，可帶電操作的分流裝置，使用安全便捷，有效解決了隔離開關(guān)閘口發(fā)熱缺陷，提高了電網(wǎng)供電可靠性。

[1] 陳文志．變電站隔離開關(guān)發(fā)熱缺陷原因分析及對策探討[J]．電源技術(shù)應(yīng)用，2013，23(08)：121-126.

[2] 安 軍，王永強(qiáng)．帶電處理110 kV隔離開關(guān)設(shè)備線夾發(fā)熱問題[J]．電網(wǎng)技術(shù)，2006，30(7)：228-229．

[3] 國家電網(wǎng)公司.國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程(變電部分)[M]．北京：中國電力出版社，2013．

[4] DL/T 878-2004，帶電作業(yè)工具基本技術(shù)要求與設(shè)計(jì)導(dǎo)則[S]．

[5] DL/T 976-2005，帶電作業(yè)工具、裝置和設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程[S]．

本文責(zé)任編輯：秦明娟

Parallelled Device Dealing With Gate Heated forHorizontal Rotary Disconnector

Bian Shipeng1,Wei Liqiang2,Li Kai1,Ning Jinfeng1,Zhang Ruifeng3

(1.State Grid Shanxi Electric Power Company Changzhi Power Supply Branch，Changzhi 046000，China； 2.State Grid Hebei Electric Power Research Institute，Shijiazhuang 050021，China；3.State Grid Hebei Electric Power Company Xingtai Power Supply Branch，Xingtai 054000，China)

The gate heated is analyzed and the shunt device with gate heated is proposed through the contacts in touch with fingers for horizontal rotary disconnector.The shunt device can eliminate the heated defect.By simulation and field test,heating parts is detected with thermal Infrared Imager for the device installation before and after.This method is fast,efficient and able to improve the reliability of the power grid.

disconnector；on-line treatment；gate heated；shunt

2016-05-27

卞士朋(1985-)，男，工程師，主要從事變電站一次設(shè)備檢修工作。

TM564.4

B

1001-9898(2016)06-0057-03