變電站隔離開關(guān)異常分析及處理措施研究

趙丕堅

摘要：近年來，隨著我國對電能需求的不斷增長，變電站的數(shù)量也越來越多。本文主要針對變電站隔離開關(guān)進(jìn)行研究與分析，解析隔離開關(guān)及電動操作原理，在此基礎(chǔ)上分析隔離開關(guān)常見異常，針對常見異常提出隔離開關(guān)異常處理方法，希望能夠為隔離開關(guān)異常處理提供指導(dǎo)，保證變電站的正常運行。

關(guān)鍵詞：變電站;隔離開關(guān);異常分析;處理措施

引言

隨著電網(wǎng)規(guī)模的不斷發(fā)展，變電站的設(shè)備改造、設(shè)備更新?lián)Q代進(jìn)程越來越快，變電站的工程量也越來越大，而往往影響電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的事故事件多數(shù)發(fā)生在變電站施工過程中，尤以帶地刀/地線合刀閘或帶電合地刀居多。在施工過程中，運行人員無法把控作為與檢修設(shè)備有效斷開點的隔離開關(guān)，給施工安全和電網(wǎng)安全留下了極大的隱患。

1變電站隔離開關(guān)常見異常分析

1.1輔助接點接觸不良導(dǎo)致隔離開關(guān)無法電動操作

2018-05-06T07：00，220kV平浪站現(xiàn)場操作時，平三里塘線1961閘刀和1963閘刀無法操作，閘刀控制電源和電機(jī)電源經(jīng)檢測均有電。聯(lián)鎖檢測：220kV平浪站現(xiàn)場因不具備測控聯(lián)鎖條件，只具備電氣聯(lián)鎖和五防聯(lián)鎖條件，所以判斷1961閘刀和1963閘刀無法操作是因為不滿足電氣聯(lián)鎖條件。處理：經(jīng)過現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)平三里塘線母線側(cè)19617接地閘刀和平三里塘線線路側(cè)19638接地閘刀機(jī)構(gòu)箱內(nèi)閘刀輔助接點不到位，導(dǎo)致兩把閘刀的電氣聯(lián)鎖條件不滿足，無法進(jìn)行操作?，F(xiàn)場將19617接地閘刀和19638接地閘刀的輔助接點復(fù)位后恢復(fù)正常操作。閘刀操作連桿從動裝置帶動輔助接點開關(guān)動作。當(dāng)從動裝置松動導(dǎo)致無法跟隨動作時，接地閘刀輔助接點無法準(zhǔn)確變位，導(dǎo)致雖然接點閘刀分位，但是常閉接點無法閉合，使主刀電氣聯(lián)鎖無法滿足，斷開了主刀操作回路。在現(xiàn)場遇到類似異常時，在保證安全的情況下，可以考慮自行手動將輔助接點開關(guān)復(fù)位，恢復(fù)操作。在操作結(jié)束后，再通知檢修進(jìn)行處理，并在工作日志中做好記錄。

1.2隔離開關(guān)瓷件外損，出現(xiàn)閃絡(luò)現(xiàn)象

對很多相對偏遠(yuǎn)地區(qū)的變電站而言，揚塵、風(fēng)沙經(jīng)常出現(xiàn)，隔離開關(guān)的絕緣子表面會因這些惡劣天氣出現(xiàn)污垢堆積的問題，一旦污垢堆積超過隔離開關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求之后就需要進(jìn)行處理。比如當(dāng)隔離開關(guān)表面污垢等級達(dá)到E級時，爬電比距和外絕緣配置標(biāo)準(zhǔn)相差甚遠(yuǎn)，若此時環(huán)境中帶電粒子激增，會出現(xiàn)相間水平拉桿和相靜觸頭放電情況，甚至發(fā)生閃絡(luò)，導(dǎo)致電力配網(wǎng)中性點接電線被燒斷。一旦隔離開關(guān)出現(xiàn)放電或者是較大破損的時候，就需要加強對瓷件以及隔離開關(guān)監(jiān)控，尤其關(guān)注其閃絡(luò)現(xiàn)象。針對這種情況進(jìn)行實時記錄并報告調(diào)度員，斷開上一級電源進(jìn)行檢修和故障處理。

1.3行程開關(guān)位置不正確導(dǎo)致閘刀無法電動操作

2019-05-09T14：30，220kV翡翠站現(xiàn)場驗收時，翠屏I線線路側(cè)2053刀閘無法就地電動操作，閘刀控制電源和電機(jī)電源經(jīng)檢測均有電。聯(lián)鎖檢測：滿足電氣聯(lián)鎖條件和五防聯(lián)鎖條件，經(jīng)過現(xiàn)場檢查，發(fā)現(xiàn)翠屏I線線路側(cè)2053刀閘機(jī)構(gòu)箱內(nèi)限位開關(guān)位置不正確，導(dǎo)致無法正常操作。處理：現(xiàn)場用操作手柄搖至實際的綠色分閘與分閘位置一致后恢復(fù)正常操作。翠屏I線線路側(cè)2053刀閘行程開關(guān)輔助接點串入閘刀控制回路。當(dāng)行程開關(guān)位置不正確時，其輔助接點將閘刀控制回路斷開，造成閘刀無法電動操作。此類閘刀行程開關(guān)建議整體更換。

2變電站隔離開關(guān)異常處理措施

2.1科學(xué)安裝隔離開關(guān)母線接觸頭

在電氣隔離開關(guān)內(nèi)的母線為懸掛式母線，結(jié)合其適用范圍來對柔性靜觸頭實施科學(xué)分類，主要劃分成A型與B型，A型柔性靜觸頭主要被應(yīng)用在安裝雙列母線時，而B型柔性靜觸頭主要被應(yīng)用在安裝單列母線與雙列母線時。應(yīng)用A型觸頭時，能讓靜觸桿保持平衡狀態(tài)，然而其安裝過程相對復(fù)雜，在實際安裝時，需要對4只單T型線夾與2根導(dǎo)線予以壓接處理。安裝B型觸頭時，僅需壓接一只線夾，B型靜觸頭相配套的靜觸桿長度大，為確保其平穩(wěn)而高效的運行，應(yīng)讓靜觸桿呈現(xiàn)梯形狀態(tài)。此外，安裝時，隔離開關(guān)不同，其型號也不同，因此，其對施工技術(shù)的具體要求也存在差異，為提高母線觸頭質(zhì)量，需要在實際施工中運行科學(xué)而合理的技術(shù)方案。

2.2電操作失靈處理措施

輔助接點接觸不良處理：針對輔助接點接觸不良導(dǎo)致的隔離開關(guān)異常，需要對現(xiàn)場進(jìn)行勘察，確定安全的情況下線將輔助接點開關(guān)進(jìn)行手動復(fù)位，并及時通知工作人員和檢修人員進(jìn)行處理，同時做好相應(yīng)的處理記錄。行程開關(guān)位置不正確處理：針對行程開關(guān)位置不正確引起的隔離開關(guān)異常情況，在現(xiàn)場勘查的情況下用操作手柄先進(jìn)行處理，保證綠色分閘位置和分閘位置一致后先恢復(fù)系統(tǒng)工作，再進(jìn)行進(jìn)一步處理，需要整體更換閘刀行程開關(guān)。

2.3閘刀異常巡視要點及發(fā)熱處理方法

運行中的隔離開關(guān)可能出現(xiàn)的異常情況有：（1）接觸部分過熱。（2）絕緣子破損、斷裂，導(dǎo)線線夾出現(xiàn)裂紋。（3）因嚴(yán)重污損或過電壓，產(chǎn)生閃絡(luò)、放電，擊穿接地。（4）支柱式絕緣子膠合部分因質(zhì)量欠佳和自然老化造成絕緣子掉蓋。2019年6月12日晚，運維人員在220kV的110kV常恩站進(jìn)行熄燈巡視兼紅外測溫時，發(fā)現(xiàn)2號主變1024閘刀C相主變側(cè)樁頭處有發(fā)熱現(xiàn)象。異常點溫度：C相為94.3℃，環(huán)境溫度為10℃。正常點溫度：A、B相為23.4℃。綜合現(xiàn)場情況，確定該樁頭確實過熱后，根據(jù)異常處理流程，在第一時間將缺陷情況向班組長及運行專職進(jìn)行匯報。班組長立即與監(jiān)控中心進(jìn)行溝通，隨后調(diào)度發(fā)令將2號主變停役，檢修人員進(jìn)行消缺工作。經(jīng)驗收合格后，運維人員聯(lián)系調(diào)度恢復(fù)送電。送電完成后，各項監(jiān)測數(shù)據(jù)正常，后臺無遺留告警信號，至此異常處理結(jié)束。在紅外測溫中，對于較易產(chǎn)生異常溫升的大電流設(shè)備需要特別關(guān)注，特別是對于容易因發(fā)熱造成損壞的設(shè)備存在異常溫升時，在紅外測溫中要結(jié)合外觀觀察，仔細(xì)分析該設(shè)備的缺陷狀況。

3變電站隔離開關(guān)限動裝置的應(yīng)用前景

限動裝置的特點說明了它能夠應(yīng)用在大部分的35kV及以上戶外敞開式隔離開關(guān)上，其性能能夠有效控制隔離開關(guān)的傳動，具有較高的實用價值。目前，電網(wǎng)中大部分變電站仍是以戶外敞開式設(shè)計為主，而且部分設(shè)備運行年限較長，是變電站更新改造的主體，工程相對集中在此類型的變電站。所以，限動裝置能夠給這些工程的檢修工作提供有效的安全技術(shù)措施，幫助運行人員把控現(xiàn)場設(shè)備的狀態(tài)，杜絕發(fā)生帶地刀/地線合刀閘或帶電合地刀等惡性誤操作。

結(jié)語

綜上所述，隔離開關(guān)是電力系統(tǒng)的重要電氣設(shè)備，能進(jìn)行倒閘操作，具有隔離電壓和分合小電流的能力。由于變電站的電動閘刀多為戶外式，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備異常、操作異常情況。此外，目前缺乏變電站對隔離開關(guān)本身及電動操作過程中的技術(shù)監(jiān)測手段，無法對閘刀異常作出及時判斷。本文結(jié)合檢修后驗收及日常巡視工作，對隔離開關(guān)的常見異常狀況進(jìn)行了診斷剖析，并提出了相應(yīng)的處理方法，為隔離開關(guān)的現(xiàn)場應(yīng)用、日常維護(hù)以及異常維護(hù)提供了借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]付益強.變電站隔離開關(guān)常見故障分析及處理[J].南方農(nóng)機(jī)，2017，48（08）：3+13.

[2]劉善軍.一起110kV變電站防誤閉鎖裝置異常引起的故障分析處理[J].江蘇電機(jī)工程，2016，35（03）：80-83.

[3]徐羚，周寧.500kV新余變電站隔離開關(guān)操作異常分析及反事故措施[J].電力與能源，2014，35（04）：478-480.

[4]李穎毅.變電設(shè)備帶電檢測與在線監(jiān)測應(yīng)用成果案例集[M].北京：中國電力出版社，2015：108-109.