高压隔离开关的故障处理

　　武艳华曹雪张福玲
　　【摘要】高压隔离开关是在无载情况下断开或接通高压线路的输电设备，以及对被检修的高压母线、断路器等电气设备与带电的高压线路进行电气隔离的设备。一直以来，高压隔离开关都是电力系统中使用量最大、应用范围最广的高压电器设备之一。然而，由于生产工艺、超期维护等因素的影响，高压隔离开关在运行中也出现了操作卡涩、拉合失灵、三相合闸不同期、接触部位发热等各种故障现象，这些故障现象若处理不好，将严重威胁电网的安全生产。
　　【关键词】高压；隔离；开关；故障
　　一、高压隔离开关机构
　　（一）机构及传动系统造成的拒分拒合
　　机构箱进水，各部轴销、连杆、拐臂、底架甚至底座轴承锈蚀，造成拒分拒合或分合不到位；连杆、传动连接部位、闸刀触头架支撑件等强度不足断裂，造成分合闸不到位；轴承锈蚀卡死；
　　处理措施：对机构及锈蚀部件进行解体检修，更换不合格元件。加强防锈措施，采用二硫化钼润滑，加装防雨罩。机构问题严重或有先天性缺陷时，应更换为新型机构。
　　（二）电气问题造成的拒分拒合
　　三相电源闸刀末合上；控制电源断线；电源保险丝熔断；热继电器动作切断电源；二次元件老化损坏使电气回路异常而拒动；电动机故障。
　　上述原因都会造成电动机构分合闸时，电动机不启动，隔离开关拒动。
　　处理措施：电气二次回路串联的控制保护元器件较多，包括微型断路器、熔断器、转换开关、交流接触器、限位开关及联锁开关、热继电器以及辅助开关等。任一元件故障，就会导致隔离开关拒动。当按分合闸按钮不启动时，要首先检查操作电源是否完好，熔断器是否熔断，然后检查各相关元件。发现元件损坏时应更换，并查明原因。二次回路的关键是各个元件的可靠性，必须选择质量可靠的二次元件。
　　（三）隔离开关分、合闸不到位或三相不同期
　　分、合闸定位螺钉调整不当；辅助开关及限位开关行程调整不当；连杆弯曲变形使其长度改变，造成传动不到位等。
　　处理措施：检查定位螺钉和辅助开关等元件，发现异常进行调整，对有变形的连杆，应查明原因及时消除。此外，在操作现场，当出现隔离开关合不到位或三相不同期时，应拉开重合，反复合几次，操作时应符合要求，用力适当。如果还未完全合到位，不能达到三相完全同期，应戴绝缘手套，使用绝缘棒，将隔离开关的三相触头顶到位。同时安排计划停电检修。
　　二、隔离开关导电系统过热现象
　　触头材质和制造工艺不良，如主触头没有搪锡或镀银，触头虽镀银但镀层太薄磨损露铜，以及由于锈蚀造成接触不良而发热严重甚至导致触指烧损。出线座转动处锈蚀或调整不当造成接触不良；导电带、接线夹以及螺栓连接部位松动造成接触不良，从而导致出线座及引线端子板发热。
　　处理措施：发现隔离开关的主导流接触部位有发热现象时，应汇报调度，设法减小转移负荷，加强监视。
　　66kVGW5隔离开关在运行中，经常出现隔离开关触指与触指座之间过热打火现象，非停电不能处理，既威胁着电网的安全运行，同时也对生产和经济效益造成损失。GW5系列隔离开关一般采用拉簧式中间触头，此种闸刀的触指与触指座间靠弹簧拉力接触通过电流。造成接触面过热的主要原因：其一是受室外环境的影响，接触面氧化；其二，由于负荷性质和原因，不能停电保养使维护周期过长（一般两年）；其三，负荷电流较大，加之事故情况下，大电流的冲击造成接触面间发热打火，这又造成弹簧退火，拉力减少，接触面间电阻增大进一步严重发热，形成恶性循环，最后必将导致触指烧坏。
　　针对此种情况，应采取加装分流带的处理方法，即在每个触指和触指座相应的地方，各钻一个6mm螺孔，然后用螺丝将叠起的铜质软连接片固定在触指与触指座之间，这样就起到了分流作用，从而减少了触指与触指座之间的电流。这种分流方法使触指与触指座之间的导电面积增大一倍，可以承受较大的负荷电流不致发热；又因它是用螺丝固定，从而有效避免了依靠弹簧拉力接触而形成的时间一长、弹簧疲劳、拉力变小、接触电阻增大、发热愈严重的情况。这种分流方法特别适用于承受大负荷电流而又长期带电运行的隔离开关。它简单易行、运行可靠、维护周期长、经济效益可观，具有很强的实用性和可操作性。
　　三、瓷柱电气和机械性能不良
　　（一）外绝缘闪络
　　隔离开关外绝缘闪络，主要发生在棒式绝缘子上。由于外绝缘闪络，多次引起大面积停电事故。造成外绝缘闪络的原因，主要是瓷柱的爬电距离和对地绝缘距离不够。防止措施主要是开发新型瓷柱，以增加爬电距离和瓷柱高度、提高整体绝缘水平。
　　（二）瓷柱断裂
　　瓷柱断裂是危害性最大的一种故障，它往往会造成母线短路而引发母线停电、变电所或发电厂停电等重大事故，还会损坏相邻的电气设备或伤及操作人员。
　　断裂的原因为应力的作用。水泥胶装剂膨胀产生的应力，法兰和瓷柱是用水泥胶装剂胶装的，由于水泥胶装剂夹在法兰和瓷柱中间，膨胀受约束，必然在胶装部位产生应力。温度差引起的应力，由于铸铁法兰、胶装剂、电瓷的膨胀系数不同，所以当温度降低时，它们的收缩量不同，铸铁的收缩量大，瓷柱的收縮量小，因而瓷柱的收缩约束了铸铁的收缩。操作引起的应力，这种应力是由操作产生的，它是暂态量。若隔离开关调整不当，会使操作应力增大。胶装质量不良，经处理现场瓷柱解剖结果表明，胶装质量问题较多。例如，有的未加缓冲垫；有的定位木楔，断在里面未拿掉，有的露在外边或只有一层薄薄的水泥；有的只胶装了法兰口一圈，里面没有胶装剂。瓷柱中有夹层夹渣，瓷柱在挤制过程中，因过于光滑，使瓷柱产生夹层，这种夹层在外面不容易发现。瓷柱可能在有夹层的地方断裂。夹渣引起断裂是因为夹渣周围必然有微裂纹，这种微裂纹在外力的作用下产生应力集中，使裂纹发展，最后断裂。若在瓷柱两端滚花、压槽，瓷质致密度差，有夹渣夹层，则在上述三种应力作用下更容易发生断裂现象。
　　防止措施：
　　加强瓷柱强度；加装补强柱。在隔离开关支柱旁再加一支补强柱，以防止发生一支断裂而造成的单相短路事故。采用高强度瓷柱。目前有的厂家生产成型的高强瓷有相对普通瓷增强50强度及100强度两种，都可供改造普通瓷柱用。根据技术经济比较，认为选择50高强瓷是改造普通瓷柱的最佳方案，因为这种方案的工作量最小、费用最低。检测防护。采用超声波无损探伤仪对瓷柱进行检测，测试不合格的瓷柱应立即更换。涂专用防护胶。在探伤诊断良好的基础上，在瓷柱所在水泥结合面处涂敷绝缘子专用防护胶。
　　四、结语
　　充分了解了高压隔离开关在运行中可能出现的各种故障现象及其故障原因，并熟练掌握了相应的故障发生时的处理措施，才能有针对性地强化制造、安装和检修时的工艺质量管理，从而也才能最终确保电网运行的安全性和可靠性。
　　【参考文献】
　　〔1〕杨军。浅谈高压隔离开关的故障处理〔J〕。中国新技术新产品，2013（24）：131132。