21ic智能電網(wǎng)：隔離開關在電力系統(tǒng)中起著隔離電源、改變系統(tǒng)運行方式、分合小負荷電流、進行倒閘操作等重要作用。由于其操作原理和結(jié)構(gòu)較簡單，通常沒有嚴格的大修周期規(guī)定，按慣例一般隨主設備大修而進行。但隨著近幾年斷路器的無油化改造、無人值班變電站改造及變電設備由定期檢修制向狀態(tài)檢修制的逐步過渡，主設備的大修周期在逐漸延長，因而運行中的戶外式隔離開關出現(xiàn)的問題大幅上升，直接影響系統(tǒng)的供電可靠性和安全性。本文就交流隔離開關一些故障問題進行了分析，并結(jié)合問題提出解決辦法。

1.高壓交流隔離開關的技術(shù)要求

在電網(wǎng)中，高壓交流隔離開關用來合、分無負荷的電路及電氣設備，其功能主要包括實現(xiàn)輸送電力和安全隔離的作用，即在合閘狀態(tài)能可靠地通過正常工作電流和規(guī)定短時間內(nèi)的異常(故障)電流，而在分閘狀態(tài)時觸頭間有符合規(guī)定要求的絕緣距離和明顯的斷開點，使負荷側(cè)電力設備與電源安全隔離。對隔離開關的功能要求相對較少，所以其結(jié)構(gòu)相對比較簡單，沒有滅弧裝置，不能用來接通和斷開負荷電流。高壓交流隔離開關是戶外式結(jié)構(gòu)，絕大多數(shù)處在比較惡劣的戶外條件下運行，直接暴露在大氣環(huán)境中工作，容易受到環(huán)境和氣候條件的影響，產(chǎn)品設計和制造應充分考慮這個因素，以保證在雨、風、冰、雪、灰塵、嚴寒和酷熱等條件下均能可靠地工作。

2.隔離開關常見的故障

隔離開關運行中常見的故障類型有以下幾種：瓷瓶斷裂故障、機構(gòu)問題、導電回路發(fā)熱。在系統(tǒng)運行中，隔離開關有比較多的缺陷和故障，涉及到多方面的問題?？梢詺w納為機構(gòu)問題，包括操作卡澀以及合分閘不到位、銹蝕、進水受潮、潤滑干澀、機構(gòu)卡澀、輔助開關失靈等，這些缺陷不同程度上導致開關合分閘不正常，拒動和合分閘不到位;其次是導電系統(tǒng)接觸不良使得導電回路發(fā)熱異常，其原因是開關觸頭彈簧失效使接觸不良或者是合閘不到位，還有導電回路松動、開裂等，還有的是導電回路結(jié)構(gòu)不良的問題;對安全運行威脅最大的是瓷瓶斷裂故障，影響最為嚴重。

2.1瓷瓶斷裂故障

發(fā)生這種故障的隔離開關尤以220kV等級為多，有的發(fā)展成重大事故，所以影響極大，支柱絕緣子和旋轉(zhuǎn)瓷瓶斷裂問題歷年來都有發(fā)生，有的是運行多年的老產(chǎn)品，也有是剛投運才一年多的新產(chǎn)品。

絕緣子斷裂與電瓷廠產(chǎn)品質(zhì)量有關，也與隔離開關整體質(zhì)量有關，絕緣子澆制不均等問題，此外還有水泥膠裝的問題。另外質(zhì)檢手段不嚴也給運行留下隱患，有缺陷和有隱患的絕緣子沒有被檢測出來，被組裝成產(chǎn)品后，對安全運行構(gòu)成極大的威脅。

除了支持絕緣子外，旋轉(zhuǎn)絕緣子斷裂故障也時有發(fā)生，旋轉(zhuǎn)絕緣子操作時主要受扭力作用，瓷瓶斷裂事故至今仍不能有效的予以防止。

對瓷絕緣子斷裂問題，必須要綜合進行治理，首先從源頭上抓起，絕緣子制造廠要嚴格工藝，穩(wěn)定生產(chǎn)過程，每個絕緣子都應經(jīng)過認真檢驗，保證合格品才能出廠，隔離開關制造廠要把好外購件關，加強檢驗，提高隔離開關整體質(zhì)量。對同型號隔離開關在手動操作時比較其操作力矩，如出現(xiàn)操作困難，切忌強行進行操作。更好的方法是要開展隔離開關支柱瓷瓶缺陷檢測新技術(shù)的試點和推廣，進一步研究開發(fā)瓷瓶缺陷在線監(jiān)測工作。建議在小修或大修檢查時，應適當增加空載機械操作次數(shù)，以提高瓷瓶缺陷在停電操作中暴露的概率，有的檢修時只操2～3次，實在太少了。

2.2機構(gòu)問題

機構(gòu)問題表現(xiàn)為拒動或分合閘不到位，往往在倒閘操作時發(fā)生。很多情況下故障不會擴大，現(xiàn)場可以進行臨時檢修和處理，當然會耽誤停送電時間。發(fā)生問題的以老舊的GW4、GW7型開關居多，還有GW6隔離開關曾發(fā)生合閘后自動分閘故障(主要是平衡彈簧材質(zhì)和工藝不良，甚至在運行中平衡彈簧銹斷);GW10、GW11產(chǎn)品曾發(fā)生閘刀三相拐臂的角度調(diào)整不對，機構(gòu)輸出軸法蘭角度調(diào)整不到位，扇型齒輪爆齒，導致萬向節(jié)法蘭與機構(gòu)法蘭連接螺絲被切斷、機構(gòu)的限位開關鑄鐵件被打斷、分合閘不到位等故障。

隔離開關在出廠時或安裝后剛投產(chǎn)時，合分閘操作還比較正常。但過不了多久，有的在一、二年后，就會出現(xiàn)各種各樣問題。有的因機構(gòu)進水，操作時轉(zhuǎn)不動，有的會發(fā)生操作時連桿扭彎，甚至轉(zhuǎn)動瓷瓶與滑線軸間已擰成麻花，還有的在連桿焊接處斷裂而操作不動?？傊捎跈C構(gòu)卡澀問題會引起各種故障。

操作失靈首先是機械傳動問題，早期使用的機構(gòu)箱容易進水、凝露和受潮，轉(zhuǎn)動軸承防水性能差，又無法添加潤滑油，長期不操作，機構(gòu)卡澀，軸承銹死，強行操作往往導致部件損壞變形。另外，產(chǎn)品的傳動結(jié)構(gòu)設計不合理，操作阻力大也是重要原因。有些產(chǎn)品導電桿合閘限位與電動機配合不當，操作中造成渦輪開裂。有的GW4型隔離開關的閘刀機構(gòu)傳動主軸與垂直傳動軸連結(jié)，采用半圓柱吻合結(jié)構(gòu)，在電動操作時由于半圓柱變形發(fā)生相對位移，使合分閘不到位。還有由于接地刀銹蝕，使軸銷斷裂而無法操作。此外還有輔助開關問題，包括切換不到位或接點接觸不良，導致電動操作失靈，這類問題，在設計制造階段要進行認真的分析和試驗研究，并且負責地做好每一臺開關的出廠試驗，決不能把缺陷遺留到運行現(xiàn)場。

隔離開關機構(gòu)箱進水以及軸承部位進水現(xiàn)象很普遍。金屬零部件的銹蝕問題也十分嚴重，包括外殼、連桿、軸銷、彈簧等。曾發(fā)現(xiàn)有的GW6開關的中間機構(gòu)箱上的防雨罩竟會銹蝕到不能碰的情況。操作機構(gòu)箱外殼也會嚴重銹蝕。加之潤滑措施不當，導致機械傳動失靈，導電接觸系統(tǒng)造成接觸不良。改進措施如機構(gòu)箱改用不銹鋼材料，對觸頭系統(tǒng)采用干潤滑工藝，對轉(zhuǎn)動部位做到全密封防水，以實現(xiàn)終生免維護。

2.3 導電回路發(fā)熱

2.3.1 隔離開關發(fā)熱原因及特點

①運行年數(shù)長，設備趨于老化，靜觸指壓緊彈簧特性變壞，也可能是靜觸指單邊接觸， 觸頭夾緊彈簧松弛變形，夾力不夠?qū)е虏糠钟|指與動觸頭不接觸，使觸指與動觸頭接觸面減少，動靜觸頭存在污垢，還有是長期運行后材料易氧化銹蝕接觸電阻過大增加，觸指上有明顯的燒傷坑點而造成。②合閘不到位或剪刀式鉗夾結(jié)構(gòu)夾緊不良。合閘角度存在偏差，致使接觸面不夠，連接螺栓緊固不夠或過度致使螺栓斷裂。③迎峰度夏負荷較大時發(fā)熱頻繁。④常年處于穩(wěn)定大負荷狀態(tài)。

2.3.2隔離開關發(fā)熱的處理

① 進行溫度監(jiān)測，根據(jù)發(fā)熱溫度及發(fā)展速度決定是否需要向調(diào)度申請改變運行方式或減少負荷。②改變運行的方式。③檢修：隔離開關檢修一般更換靜觸頭彈簧夾和燒傷觸指，清除動靜觸頭氧化層，清洗動靜觸頭，涂導電膠，緊固螺栓，徹底的辦法是更換靜觸頭。采用動觸頭兩步運動的轉(zhuǎn)動式或插入式觸頭結(jié)構(gòu)將使產(chǎn)品質(zhì)量有所提高，用戶加強維護和堅持紅外監(jiān)測是減少和發(fā)現(xiàn)導電回路發(fā)熱故障的有效手段。運行部門還應繼續(xù)總結(jié)經(jīng)驗，希望通過制造廠和用戶的共同努力，使國產(chǎn)高壓隔離開關的產(chǎn)品質(zhì)量和運行水平得到提高。

3.隔離開關的運行巡視及維護

巡視工作是發(fā)現(xiàn)設備缺陷的有效手段，運行人員巡視中多次發(fā)現(xiàn)接點處有微微蒸汽，然后測溫發(fā)現(xiàn)過熱點，在特殊天氣組織人員巡視，檢查接點有無冒汽，雪水融化，設備上有無懸掛物等。應每月對端子箱、端子排清掃，清除浮灰，堵洞，用丙酮擦除機構(gòu)部分油垢，檢查三相動力電源及激勵電源是否正常，處理操作失靈等缺陷。每次設備停電，都安排檢修人員對隔離開關支撐瓷瓶及相關的獨立支撐瓷瓶進行防污清洗，采用灰垢型清洗劑涂在瓷瓶上，數(shù)分鐘后即可擦干凈，然后用清水濕布擦幾遍即可。對加熱器進行改造，對端子箱、操作箱加裝密封圈。在維護中發(fā)現(xiàn)端子松動，保險熔斷，小開關接觸不好，接地刀閘輔助接點轉(zhuǎn)換不良等故障，都應及時給予了處理。每年冬季來臨之前，對GW7-220型隔離開關支柱瓷瓶下部鑄鐵鉆孔進行疏通，保證出水正常，防止結(jié)冰凍裂設備。

4.隔離開關運行維護、檢修方面建議

①年度開關單元檢修時，加強對220kV母線隔離開關檢修，應列入計劃和規(guī)定。②隔離開關觸頭彈簧部件更換或整個靜觸頭的更換應該視老化程度縮短周期。③動靜觸頭接觸面的電阻是發(fā)熱的主要原因，檢修后隔離開關導電回路電阻測量也是檢驗檢修質(zhì)量的手段，合格與否作為檢修設備投運的條件。④接點在線溫度監(jiān)測是發(fā)現(xiàn)接點發(fā)熱的主要手段，設備接點發(fā)熱比較隱蔽，巡視發(fā)現(xiàn)較為困難，在線測溫應進一步加強;重點測溫是對普測發(fā)現(xiàn)溫升超過一定值的部位定期進行測溫;疑點測溫就是負荷較大時對大負荷點及可能發(fā)熱的部位進行在線測溫。⑤建立接點過熱的有關規(guī)定。⑥隔離開關接觸器很多無防護罩，運行中容易發(fā)生誤碰，應考慮補裝完善。運行維護中要注意端子的緊固。箱門的密封圈易老化，要經(jīng)常更換，良好的密封可減少維護工作量。

5.結(jié)語

通過對部分隔離開關故障引起的事故的了解，對造成設備損壞甚至大面積停電的現(xiàn)象，我們必須對此加以足夠的重視。應加強工藝質(zhì)量管理，根據(jù)設備自身結(jié)構(gòu)進行靈活處理;對于日常巡視，應及時掌握設備運行狀況，發(fā)現(xiàn)故障盡快查明原因并排除隱患，保障電網(wǎng)安全可靠運行。隨著科學技術(shù)的不斷進步，隔離開關的不斷完善，性能不斷提高，建議各單位以安全為基礎，對設備進行完善化和更換，保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

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