Gn30型高壓隔離開關(guān)常見故障及處理

衛(wèi) 毅

[摘要]隔離開關(guān)是變電站、輸、配電線路中與斷路器相配合使用的一種重要設(shè)備,為了對它有更深刻的了解和應(yīng)用,確保設(shè)備安全、可靠運(yùn)行,通過在工作實(shí)踐中摸索和結(jié)累,在文中闡述隔離開關(guān)在實(shí)際運(yùn)行中常見故障及其處理辦法。

[關(guān)鍵詞]隔離開關(guān)常見故障處理辦法

中圖分類號:TM8文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1671-7597(2009)1110015-01

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。近年來,隨著用電負(fù)荷的增加,新變電所的建設(shè),各種新型結(jié)構(gòu)、材料的電氣設(shè)備亦層出不窮,高壓隔離開關(guān)也從功能、結(jié)構(gòu)、用途由單一趨于多樣化以適應(yīng)不同地域、不同接線方式的需要,各種型號的隔離開關(guān)雖然用途相同,但結(jié)構(gòu)、適用范圍各不相同,各類隔離開關(guān)的檢修維護(hù)工作也大相徑庭。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)行中很容易出現(xiàn)操作卡澀、刀閘拒合、接觸部位發(fā)熱等各種故障,有些嚴(yán)重事故甚至引起了大面積停電,給企業(yè)和社會(huì)帶來不可估量的經(jīng)濟(jì)損失和政治影響。

一、GN30型隔離開關(guān)

本文針對GN30型隔離開關(guān)的故障排除進(jìn)行了分析闡述,提出了具有可操作性的意見。GN30型隔離開關(guān)是一種旋轉(zhuǎn)觸刀型的新型隔離開關(guān),主體是通過兩組絕緣子固定在隔離開關(guān)的底架上下兩個(gè)面上,上下兩個(gè)面之間由固連在開關(guān)底架上的隔板完全分開,通過旋轉(zhuǎn)觸刀,從而實(shí)現(xiàn)隔離開關(guān)的分合,是安裝在XGN型開關(guān)柜和部分GGIA開關(guān)柜上,可使開關(guān)柜實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊,合理,簡單,提升開關(guān)柜的安全可靠性。

二、GN30型隔離開關(guān)故障經(jīng)過

在電網(wǎng)的日常運(yùn)行中,該隔離開關(guān)在運(yùn)行中發(fā)生觸頭燒毀,給電網(wǎng)安全運(yùn)行造成嚴(yán)重影響。一次是GN30型隔離開關(guān)發(fā)生故障,A相動(dòng)觸頭上半部發(fā)生嚴(yán)重?zé)龤?另外一次是GN30型隔離開關(guān)爆炸,母線側(cè)觸頭燒熔。

(一)故障統(tǒng)計(jì)。以上兩宗設(shè)備故障經(jīng)查都是GN30型隔離開關(guān)。為此,針對該類型設(shè)備我們統(tǒng)計(jì)了歷年來的同類型故障。2005年期間出現(xiàn)2次GN30-10/3150隔離開關(guān)故障和1次電容器GN30-10/1250隔離開關(guān)故障。歷年運(yùn)行中,更是發(fā)現(xiàn)5次同類故障和3次未遂故障。同時(shí),該類型隔離開關(guān)在運(yùn)行中還存在普遍性發(fā)熱缺陷。

(二)故障情況。發(fā)生故障后,我們及時(shí)停電檢查。在第一次故障中,我們在現(xiàn)場明顯觀察到觸頭出現(xiàn)燃弧,發(fā)熱溫度達(dá)到400℃(紅外測溫),從燒毀的觸頭部分可以發(fā)現(xiàn),該隔離開關(guān)A相動(dòng)觸頭導(dǎo)向圓盤下側(cè)及靜觸頭下觸指靠近導(dǎo)向圓盤處燒毀特別嚴(yán)重,證明是在導(dǎo)向圓盤的下側(cè)與靜觸頭下觸指接觸部位開始發(fā)生燃弧,然后電弧逐漸向周圍擴(kuò)散。故障分析發(fā)現(xiàn)該隔離開關(guān)限位擋塊上限半圓部位已磨去,限位擋塊失去作用,合閘時(shí)動(dòng)觸頭棒撞底,造成C相絕緣瓷套破裂,在受到大電流和過電壓的沖擊下發(fā)生接地,引發(fā)短路故障;第二次故障中,分析發(fā)現(xiàn)A相動(dòng)觸頭膨脹使絕緣瓷套內(nèi)部受力,同時(shí)使兩側(cè)觸指受力分離爆開,導(dǎo)致了短路故障。

三、原因分析及處理

GN30型隔離開關(guān)大量出現(xiàn)觸頭發(fā)熱現(xiàn)象,觸頭的發(fā)熱容易燒壞觸頭和促使瓷套受熱脹裂,絕緣瓷套震裂和其固定不可靠容易脫落直接造成單相接地,甚至相間短路故障。

(一)原因分析

通過分析GN30型隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和動(dòng)作原理,發(fā)現(xiàn)該開關(guān)采用單片式浮動(dòng)觸指,與動(dòng)觸頭和靜觸頭座是靠彈簧來壓緊的,在使用一段時(shí)間后后,由于彈簧壓力的減弱,進(jìn)而使得觸指的接觸面積過小,導(dǎo)致電阻過大,由于電流突然增大,在緊密接觸處首先發(fā)熱,產(chǎn)生燃弧,然后向周圍蔓延造成燃弧。

(二)處理方案

1.應(yīng)急處置。由于在現(xiàn)場,沒有相關(guān)備件,我們采取了對隔離開關(guān)A相進(jìn)行短接后投入運(yùn)行的方式,避免了電網(wǎng)停電運(yùn)營事故的發(fā)生。

2.檢修處置。我們分別對所管轄的各段電路,對220KV變電站,每10KV整段停電,將停電的大電流隔離開關(guān)和母線側(cè)隔離開關(guān)進(jìn)行了檢修;對110KV變電站,按全站停電將10KV各段大電流隔離開關(guān)和母線側(cè)隔離開關(guān)進(jìn)行了檢修。在檢修中,發(fā)現(xiàn)存在類似故障隱患的有大電流隔離開關(guān)(3150A)7把、小電流隔離開關(guān)(1250A)11把,逐步更換上新一代GN30V-12隔離開關(guān)。

3.加強(qiáng)測溫。為防范于未然,在日常監(jiān)控中,特意加強(qiáng)測溫的檢查一項(xiàng),做到時(shí)時(shí)有監(jiān)控。我們針對該隔離開關(guān)的發(fā)熱隱患,加強(qiáng)了紅外線測溫和維護(hù)檢查。更換大電流隔離開關(guān)的同時(shí),在每相加裝在線測溫裝置,并將各開關(guān)

柜部分觀察窗更換為測溫窗,便于運(yùn)行監(jiān)測和測溫操作。

四、處置故障體會(huì)

處置隔離開關(guān)的故障,必須要有“三個(gè)心”,即用心、細(xì)心、盡心,只有這樣才能處置好各類問題,才能有更好的處置對策。

1.在更換了新型GN30V-12隔離開關(guān)后,我們在重新制作母線側(cè)銅排進(jìn)行連接,母線側(cè)的連接銅排造成相連的靜觸頭座受拉力向外或向內(nèi)傾斜,導(dǎo)致合閘操作后觸頭位置不理想,甚至出現(xiàn)撞底;我們采取了在調(diào)整銅排和墊片在母線側(cè)的連接位置或是通過靜觸頭瓷瓶墊紙改善靜觸頭座方向,防范了合閘不夠或過深撞底現(xiàn)象。

2.在更換隔離開關(guān)后的驗(yàn)收過程中,發(fā)現(xiàn)個(gè)別螺栓燒牙。經(jīng)檢查,燒牙螺栓為舊螺栓,因多次使用使螺牙磨損和剛度退化,影響了導(dǎo)體連接效果。我們在以后的每次更換隔離開關(guān)后,都同時(shí)更換全部連接螺栓,禁止使用那些舊緊固件,并且要求隔離開關(guān)重要連接部位使用高強(qiáng)度8.8級的螺栓。

3.更換過程中,曾檢查發(fā)現(xiàn)部分絕緣子固定母線的金具斷裂,將影響母線的動(dòng)穩(wěn)定。因此,我們每次更換隔離開關(guān)工作,都必須攜帶適量的母線固定金具,檢查發(fā)現(xiàn)有斷裂的,必須立即予以更換。

4.在更換整段母線側(cè)隔離開關(guān)后,進(jìn)行耐壓試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)兩只穿柜套管絕緣擊穿。在整段母線側(cè)隔離開關(guān)進(jìn)行更換后,必須對整段母線及母線側(cè)隔離開關(guān)進(jìn)行每相對地耐壓試驗(yàn)和絕緣檢測。

總結(jié),該GN30型隔離開關(guān)經(jīng)過對損壞部件更換及重新調(diào)試后,投入現(xiàn)場運(yùn)行后一切正常,但這幾次事故暴露出來的問題值得認(rèn)真思考。在設(shè)備選型時(shí),應(yīng)盡量選擇運(yùn)行業(yè)績好,質(zhì)量可靠的隔離開關(guān),并考慮適當(dāng)備品備件;在設(shè)備安裝過程中要及時(shí)發(fā)現(xiàn)問題,及時(shí)解決,不能把缺陷留到設(shè)備運(yùn)行后;定期做好隔離開關(guān)維護(hù)工作,提高檢修質(zhì)量,確保刀閘可靠運(yùn)行;運(yùn)行人員操作時(shí),一定要在現(xiàn)場仔細(xì)檢查隔離開關(guān)合閘過程是否正常,確認(rèn)觸頭接觸可靠。在條件允許情況下,可以通過觀察二次側(cè)三相電流讀數(shù),判斷隔離開關(guān)接觸是否可靠。只有深入細(xì)致地做好各項(xiàng)工作,才能確保隔離開關(guān)的可靠性,才能保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行。

參考文獻(xiàn):

[1]梁華貴,隔離開關(guān)故障分析與防范,技術(shù)與市場,2007年第06期.

[2]楊德華,10kV旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)易引發(fā)的故障原因分析及改造,廣西電力,2007年第05期.

[3]李娜、劉志強(qiáng),戶外隔離開關(guān)常見故障分析與預(yù)防,科協(xié)論壇,2009年第03期.