高壓隔離開關(guān)的故障處理

武艷華 曹雪 張福玲

【摘 要】高壓隔離開關(guān)是在無載情況下斷開或接通高壓線路的輸電設(shè)備，以及對被檢修的高壓母線、斷路器等電氣設(shè)備與帶電的高壓線路進(jìn)行電氣隔離的設(shè)備。一直以來，高壓隔離開關(guān)都是電力系統(tǒng)中使用量最大、應(yīng)用范圍最廣的高壓電器設(shè)備之一。然而，由于生產(chǎn)工藝、超期維護(hù)等因素的影響，高壓隔離開關(guān)在運(yùn)行中也出現(xiàn)了操作卡澀、拉合失靈、三相合閘不同期、接觸部位發(fā)熱等各種故障現(xiàn)象，這些故障現(xiàn)象若處理不好，將嚴(yán)重威脅電網(wǎng)的安全生產(chǎn)。

【關(guān)鍵詞】高壓；隔離；開關(guān)；故障

一、高壓隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)

（一）機(jī)構(gòu)及傳動系統(tǒng)造成的拒分拒合

機(jī)構(gòu)箱進(jìn)水，各部軸銷、連桿、拐臂、底架甚至底座軸承銹蝕，造成拒分拒合或分合不到位；連桿、傳動連接部位、閘刀觸頭架支撐件等強(qiáng)度不足斷裂，造成分合閘不到位；軸承銹蝕卡死；

處理措施：對機(jī)構(gòu)及銹蝕部件進(jìn)行解體檢修，更換不合格元件。加強(qiáng)防銹措施，采用二硫化鉬潤滑，加裝防雨罩。機(jī)構(gòu)問題嚴(yán)重或有先天性缺陷時(shí)，應(yīng)更換為新型機(jī)構(gòu)。

（二）電氣問題造成的拒分拒合

三相電源閘刀末合上；控制電源斷線；電源保險(xiǎn)絲熔斷；熱繼電器動作切斷電源；二次元件老化損壞使電氣回路異常而拒動；電動機(jī)故障。

上述原因都會造成電動機(jī)構(gòu)分合閘時(shí)，電動機(jī)不啟動，隔離開關(guān)拒動。

處理措施：電氣二次回路串聯(lián)的控制保護(hù)元器件較多，包括微型斷路器、熔斷器、轉(zhuǎn)換開關(guān)、交流接觸器、限位開關(guān)及聯(lián)鎖開關(guān)、熱繼電器以及輔助開關(guān)等。任一元件故障，就會導(dǎo)致隔離開關(guān)拒動。當(dāng)按分合閘按鈕不啟動時(shí)，要首先檢查操作電源是否完好，熔斷器是否熔斷，然后檢查各相關(guān)元件。發(fā)現(xiàn)元件損壞時(shí)應(yīng)更換，并查明原因。二次回路的關(guān)鍵是各個(gè)元件的可靠性，必須選擇質(zhì)量可靠的二次元件。

（三）隔離開關(guān)分、合閘不到位或三相不同期

分、合閘定位螺釘調(diào)整不當(dāng)；輔助開關(guān)及限位開關(guān)行程調(diào)整不當(dāng)；連桿彎曲變形使其長度改變，造成傳動不到位等。

處理措施：檢查定位螺釘和輔助開關(guān)等元件，發(fā)現(xiàn)異常進(jìn)行調(diào)整，對有變形的連桿，應(yīng)查明原因及時(shí)消除。此外，在操作現(xiàn)場，當(dāng)出現(xiàn)隔離開關(guān)合不到位或三相不同期時(shí)，應(yīng)拉開重合，反復(fù)合幾次，操作時(shí)應(yīng)符合要求，用力適當(dāng)。如果還未完全合到位，不能達(dá)到三相完全同期，應(yīng)戴絕緣手套，使用絕緣棒，將隔離開關(guān)的三相觸頭頂?shù)轿弧Ｍ瑫r(shí)安排計(jì)劃停電檢修。

二、隔離開關(guān)導(dǎo)電系統(tǒng)過熱現(xiàn)象

觸頭材質(zhì)和制造工藝不良，如主觸頭沒有搪錫或鍍銀，觸頭雖鍍銀但鍍層太薄磨損露銅，以及由于銹蝕造成接觸不良而發(fā)熱嚴(yán)重甚至導(dǎo)致觸指燒損。出線座轉(zhuǎn)動處銹蝕或調(diào)整不當(dāng)造成接觸不良；導(dǎo)電帶、接線夾以及螺栓連接部位松動造成接觸不良，從而導(dǎo)致出線座及引線端子板發(fā)熱。

處理措施：發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)的主導(dǎo)流接觸部位有發(fā)熱現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)匯報(bào)調(diào)度，設(shè)法減小轉(zhuǎn)移負(fù)荷，加強(qiáng)監(jiān)視。

66kVGW5隔離開關(guān)在運(yùn)行中，經(jīng)常出現(xiàn)隔離開關(guān)觸指與觸指座之間過熱打火現(xiàn)象，非停電不能處理，既威脅著電網(wǎng)的安全運(yùn)行，同時(shí)也對生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益造成損失。GW5系列隔離開關(guān)一般采用拉簧式中間觸頭，此種閘刀的觸指與觸指座間靠彈簧拉力接觸通過電流。造成接觸面過熱的主要原因：其一是受室外環(huán)境的影響，接觸面氧化；其二，由于負(fù)荷性質(zhì)和原因，不能停電保養(yǎng)使維護(hù)周期過長（一般兩年）；其三，負(fù)荷電流較大，加之事故情況下，大電流的沖擊造成接觸面間發(fā)熱打火，這又造成彈簧退火，拉力減少，接觸面間電阻增大進(jìn)一步嚴(yán)重發(fā)熱，形成惡性循環(huán)，最后必將導(dǎo)致觸指燒壞。

針對此種情況，應(yīng)采取加裝分流帶的處理方法，即在每個(gè)觸指和觸指座相應(yīng)的地方，各鉆一個(gè)6mm螺孔，然后用螺絲將疊起的銅質(zhì)軟連接片固定在觸指與觸指座之間，這樣就起到了分流作用，從而減少了觸指與觸指座之間的電流。這種分流方法使觸指與觸指座之間的導(dǎo)電面積增大一倍，可以承受較大的負(fù)荷電流不致發(fā)熱；又因它是用螺絲固定，從而有效避免了依靠彈簧拉力接觸而形成的時(shí)間一長、彈簧疲勞、拉力變小、接觸電阻增大、發(fā)熱愈嚴(yán)重的情況。這種分流方法特別適用于承受大負(fù)荷電流而又長期帶電運(yùn)行的隔離開關(guān)。它簡單易行、運(yùn)行可靠、維護(hù)周期長、經(jīng)濟(jì)效益可觀，具有很強(qiáng)的實(shí)用性和可操作性。

三、瓷柱電氣和機(jī)械性能不良

（一）外絕緣閃絡(luò)

隔離開關(guān)外絕緣閃絡(luò)，主要發(fā)生在棒式絕緣子上。由于外絕緣閃絡(luò)，多次引起大面積停電事故。造成外絕緣閃絡(luò)的原因，主要是瓷柱的爬電距離和對地絕緣距離不夠。防止措施主要是開發(fā)新型瓷柱，以增加爬電距離和瓷柱高度、提高整體絕緣水平。

（二）瓷柱斷裂

瓷柱斷裂是危害性最大的一種故障，它往往會造成母線短路而引發(fā)母線停電、變電所或發(fā)電廠停電等重大事故，還會損壞相鄰的電氣設(shè)備或傷及操作人員。

斷裂的原因?yàn)閼?yīng)力的作用。水泥膠裝劑膨脹產(chǎn)生的應(yīng)力，法蘭和瓷柱是用水泥膠裝劑膠裝的，由于水泥膠裝劑夾在法蘭和瓷柱中間，膨脹受約束，必然在膠裝部位產(chǎn)生應(yīng)力。溫度差引起的應(yīng)力，由于鑄鐵法蘭、膠裝劑、電瓷的膨脹系數(shù)不同，所以當(dāng)溫度降低時(shí)，它們的收縮量不同，鑄鐵的收縮量大，瓷柱的收縮量小，因而瓷柱的收縮約束了鑄鐵的收縮。操作引起的應(yīng)力，這種應(yīng)力是由操作產(chǎn)生的，它是暫態(tài)量。若隔離開關(guān)調(diào)整不當(dāng)，會使操作應(yīng)力增大。膠裝質(zhì)量不良，經(jīng)處理現(xiàn)場瓷柱解剖結(jié)果表明，膠裝質(zhì)量問題較多。例如，有的未加緩沖墊；有的定位木楔，斷在里面未拿掉，有的露在外邊或只有一層薄薄的水泥；有的只膠裝了法蘭口一圈，里面沒有膠裝劑。瓷柱中有夾層夾渣，瓷柱在擠制過程中，因過于光滑，使瓷柱產(chǎn)生夾層，這種夾層在外面不容易發(fā)現(xiàn)。瓷柱可能在有夾層的地方斷裂。夾渣引起斷裂是因?yàn)閵A渣周圍必然有微裂紋，這種微裂紋在外力的作用下產(chǎn)生應(yīng)力集中，使裂紋發(fā)展，最后斷裂。若在瓷柱兩端滾花、壓槽，瓷質(zhì)致密度差，有夾渣夾層，則在上述三種應(yīng)力作用下更容易發(fā)生斷裂現(xiàn)象。

防止措施：

加強(qiáng)瓷柱強(qiáng)度；加裝補(bǔ)強(qiáng)柱。在隔離開關(guān)支柱旁再加一支補(bǔ)強(qiáng)柱，以防止發(fā)生一支斷裂而造成的單相短路事故。采用高強(qiáng)度瓷柱。目前有的廠家生產(chǎn)成型的高強(qiáng)瓷有相對普通瓷增強(qiáng)50強(qiáng)度及100強(qiáng)度兩種，都可供改造普通瓷柱用。根據(jù)技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較，認(rèn)為選擇50高強(qiáng)瓷是改造普通瓷柱的最佳方案，因?yàn)檫@種方案的工作量最小、費(fèi)用最低。檢測防護(hù)。采用超聲波無損探傷儀對瓷柱進(jìn)行檢測，測試不合格的瓷柱應(yīng)立即更換。涂專用防護(hù)膠。在探傷診斷良好的基礎(chǔ)上，在瓷柱所在水泥結(jié)合面處涂敷絕緣子專用防護(hù)膠。

四、結(jié)語

充分了解了高壓隔離開關(guān)在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的各種故障現(xiàn)象及其故障原因，并熟練掌握了相應(yīng)的故障發(fā)生時(shí)的處理措施，才能有針對性地強(qiáng)化制造、安裝和檢修時(shí)的工藝質(zhì)量管理，從而也才能最終確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全性和可靠性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]楊軍. 淺談高壓隔離開關(guān)的故障處理[J]. 中國新技術(shù)新產(chǎn)品， 2013（24）：131-132.