高壓負(fù)荷開關(guān)的運行與檢修

王 景 李名莉

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高壓負(fù)荷開關(guān)的運行與檢修

王 景 李名莉

（河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 河南南陽 473009）

分析了高壓負(fù)荷開關(guān)的運行及檢修方法。包括負(fù)荷開關(guān)的運行維護，負(fù)荷開關(guān)的安裝與使用，高壓開關(guān)的常見故障形式，負(fù)荷開關(guān)的異常運行與處理等。

高壓隔離開關(guān) 運行 維護 巡視

高壓負(fù)荷開關(guān)是一種功能介于高壓斷路器和高壓隔離開關(guān)之間的電器，高壓負(fù)荷開關(guān)常與高壓熔斷器串聯(lián)配合使用，用于控制電力變壓器。高壓負(fù)荷開關(guān)具有簡單的滅弧裝置，能通斷一定的負(fù)荷電流和過負(fù)荷電流，但是它不能斷開短路電流，所以它一般與高壓熔斷器串聯(lián)使用，借助熔斷器來進行短路保護。

1 負(fù)荷開關(guān)的運行維護

1.1 負(fù)荷開關(guān)巡視檢查的內(nèi)容

觀察有關(guān)的儀表指示應(yīng)正常，以確定負(fù)荷開關(guān)現(xiàn)在的工作條件正常。如果負(fù)荷開關(guān)的回路上裝有電流表，則可知道該開關(guān)是輕載還是重載，甚至是過負(fù)荷運行，如果是過負(fù)荷運行，并且有電壓表指示母線電壓，則可知道是在額定電壓下還是在過電壓下運行，這都是該開關(guān)的實際運行條件，它直接影響到負(fù)荷開關(guān)的工作狀態(tài)。

運行中負(fù)荷開關(guān)應(yīng)無異常響聲，如滋火聲、放電聲、過大的振動聲等。運行中的負(fù)荷開關(guān)應(yīng)無異常氣味，有絕緣漆或塑料護套發(fā)出的氣味，就說明與負(fù)荷開關(guān)連接的母線在連接點附近過熱。連接點應(yīng)無腐蝕、無過熱變色現(xiàn)象。動靜觸頭的工作狀態(tài)到位：在合閘位置應(yīng)接觸良好，切、合深度適當(dāng)，無側(cè)擊。在分閘位置時，分開的垂直距離應(yīng)合乎要求。滅弧裝置、噴嘴無異常。絕緣子完好，無閃絡(luò)放電痕跡。傳動機構(gòu)、操動機構(gòu)的零部件完整，連接件緊固，操動機構(gòu)的分合指示應(yīng)與負(fù)荷開關(guān)的實際工作位置一致。

1.2 負(fù)荷開關(guān)的巡視檢查和維護注意事項

負(fù)荷開關(guān)應(yīng)垂直安裝。運行時分閘加速彈簧不可拆除。投入運行前，應(yīng)將絕緣子擦拭干凈，并檢查有無外傷、缺損、閃絡(luò)痕跡、裂紋和損壞，絕緣是否良好。

檢查并擰緊緊固件，以防在多次操作后松動。負(fù)荷開關(guān)的操作一般比較頻繁，在運行中要保持傳動部件的運行良好，防止生銹，并經(jīng)常檢查了解螺栓有無松動現(xiàn)象。

檢查操動機構(gòu)有無卡住、呆滯現(xiàn)象。合閘時三相觸頭是否同期接觸，其中心有無偏移現(xiàn)象；負(fù)荷開關(guān)主觸頭的接觸應(yīng)該良好，觸點應(yīng)該沒有發(fā)熱現(xiàn)象。安全分閘時，刀開關(guān)張開角度應(yīng)大于58°，以達(dá)到可靠隔離的作用。斷開時應(yīng)有明顯可見的斷開點。

定期檢查滅弧腔的完好情況。因為負(fù)荷開關(guān)操作到一定次數(shù)后，滅弧腔將逐漸損壞，使滅弧能力降低，甚至不能滅弧，造成接地或相間短路事故。如不及時發(fā)現(xiàn)和更換，將會造成接地甚至相間短路等嚴(yán)重事故[1]。因此，必須定期停電檢查滅弧腔的完好情況并進行檢修。

對油浸式負(fù)荷開關(guān)要檢查油面，缺油時要及時加油，以防操作時引起爆炸。在和高壓熔斷器配合使用時，應(yīng)正確進行熔斷器的選擇。

2 負(fù)荷開關(guān)的安裝與使用

2.1 負(fù)荷開關(guān)的安裝要求

戶內(nèi)型負(fù)荷開關(guān)應(yīng)垂直安裝，戶外型負(fù)荷開關(guān)有的要求水平安裝。垂直安裝時，靜觸頭要在上。負(fù)荷開關(guān)靜觸頭側(cè)接電源，動觸頭側(cè)接負(fù)載。

初始安裝好后必須進行認(rèn)真仔細(xì)反復(fù)地調(diào)試。調(diào)試后要得到：分閘、合閘過程皆達(dá)到三相同期（三相觸頭同步動作），其先后最大距離差不得大于3mm。在合閘位置，動刀片與靜觸頭的接觸長度與動刀片寬度相同（刀片全部切入），且刀片下底邊與靜觸頭底邊保持3mm左右的距離。保證不能撞擊瓷絕緣，靜觸頭的兩個側(cè)邊都要與動刀片接觸，且保證有一定的夾緊力，不能單邊接觸（“旁擊”）。在分閘位置，動靜觸頭間要有一定的隔離距離，戶內(nèi)壓氣式負(fù)荷開關(guān)不小于（183±3）mm，戶外氣壓式負(fù)荷開關(guān)不小于175mm。帶有高壓熔斷器的負(fù)荷開關(guān)，其熔斷器的安裝要保證熔管與熔座接觸良好。熔管的熔斷指示器應(yīng)朝下，以便運行人員巡視檢查。

負(fù)荷開關(guān)的傳動機構(gòu)都應(yīng)完好。分閘合閘操作靈活、不別勁，操動機構(gòu)的定位銷在“分”、“合”的位置，能確保負(fù)荷開關(guān)狀態(tài)到位（即“確已拉開”、“確已合好”）。

2.2 負(fù)荷開關(guān)的作用

由于負(fù)荷開關(guān)出廠前都經(jīng)過認(rèn)真裝配，嚴(yán)格調(diào)整和試驗，使用時不必再拆開調(diào)整。

使用時應(yīng)進行幾次空載分閘、合閘操作，確認(rèn)操動機構(gòu)和觸頭系統(tǒng)無誤后，才能投入運行。使用中應(yīng)檢查負(fù)荷電流是否在額定值范圍內(nèi)，有無過負(fù)荷。當(dāng)故障電流小于負(fù)荷開關(guān)的分?jǐn)嗄芰r，必須保證熔斷器先熔斷，然后負(fù)荷開關(guān)才能分開。

當(dāng)負(fù)荷開關(guān)與高壓熔斷器配合使用時繼電保護應(yīng)進行下列整定：（1）當(dāng)故障電流大于負(fù)荷開關(guān)的分?jǐn)嗄芰r，必須保證熔斷器先熔斷，然后負(fù)荷開關(guān)才能分?jǐn)?。?）當(dāng)故障電流小于負(fù)荷開關(guān)的分?jǐn)嗄芰r，則負(fù)荷開關(guān)斷開，而熔斷器不動作。

3 高壓開關(guān)常見故障

高壓開關(guān)的故障，按發(fā)生的頻率由高到低統(tǒng)計，大致順序是：動作失靈、絕緣損壞、密封失效、滅弧裝置故障、操作失誤等。

3.1 動作失靈

動作失靈表現(xiàn)在開關(guān)拒分、拒合、卡滯、通斷費勁等方面。不同的開關(guān)，失靈的表現(xiàn)形式也不同。

3.2 絕緣損壞

造成高壓開關(guān)絕緣損壞的原因如下：

（1）支撐瓷瓶沾滿灰塵、臟污，使絕緣性能降低。戶外式開關(guān)，由于受大氣條件的影響，絕緣損傷更加嚴(yán)重。其次，由于安裝不合理，瓷瓶因受機械負(fù)荷過大而易于破損。

（2）絕緣桿件絕緣降低。在油開關(guān)、負(fù)荷開關(guān)中有許多絕緣桿件，它一方面要傳遞機械力，另一方面承受高電壓。由于開關(guān)內(nèi)部空間位置的限制，絕緣距離很短，因此，桿件上積存的灰塵、炭粒，使其絕緣水平大大降低。在維修時，應(yīng)對絕緣桿件用合格的絕緣油清洗，還應(yīng)用干凈的布擦拭。

（3）絕緣油質(zhì)量下降。開關(guān)中作為絕緣用的變壓器油質(zhì)量下降，如潮氣的浸入或電弧產(chǎn)生的炭粒等的影響。所以油開關(guān)如短路跳閘3次，一般應(yīng)停電檢修，其中就應(yīng)對絕緣油進行處理，直到耐壓達(dá)到合格。

3.3 絕緣不嚴(yán)

油開關(guān)以及一些負(fù)荷開關(guān)密封不嚴(yán)，是造成故障的重要原因。因為密封不嚴(yán)，一方面潮氣、雨水浸入，導(dǎo)致絕緣油絕緣性能下降。另一方面使油箱內(nèi)的絕緣油向外滲漏，油面下降，造成嚴(yán)重事故。裝有絕緣油的油箱上部必須有一定的空氣層，這樣可以避免電弧產(chǎn)生過高壓力而使油箱爆炸。但油面如果過低，電弧產(chǎn)生的氣體充滿空氣層，與空氣混合達(dá)到一定比例，形成爆炸性氣體也會發(fā)生爆炸。所以，多油式開關(guān)油面必須控制在規(guī)定的線上[2]。

4 負(fù)荷開關(guān)的異常運行與處理

4.1 熔斷器熔斷

熔斷器熔斷是負(fù)荷開關(guān)常見故障，一般來說是由于系統(tǒng)短路或過負(fù)荷所致，或者熔體選得過小。一般應(yīng)查明原因，排除故障后更換符合要求的熔體。

4.2 觸頭發(fā)熱或燒壞

這種故障一般是由于三相觸點合閘時不同步、壓力調(diào)整不當(dāng)、觸點接觸不良、過負(fù)荷運行及操動機構(gòu)有問題造成的。

（1）當(dāng)開關(guān)在斷開、閉合位置時，拐臂不能高支在緩沖器上。旋轉(zhuǎn)操動機構(gòu)手柄的角度，要與主軸的旋轉(zhuǎn)角度相互配合（主軸旋轉(zhuǎn)角度約為105°），并把開關(guān)在斷開、閉合位置時，拐臂都能高支在緩沖器上。如果達(dá)不到要求，應(yīng)調(diào)整扇形板上的不同連接孔或改變拐臂長度來達(dá)到。

（2）長期運行，在銀觸頭表面產(chǎn)生一層黑色硫化銀，使接觸電阻增大。對于鍍銀觸頭，不宜用打磨法，而應(yīng)用以下方法處理：拆下觸頭用汽油洗去油泥，用平銼刀修平觸指上的傷痕，放置于含量為25%~28%的氨水中浸泡約15分鐘后取出，用尼龍刷子輕輕地刷去硫化銀層，再用清水沖洗后擦干，涂上一層中性凡士林即可使用。

負(fù)荷開關(guān)的刀開關(guān)與主靜觸頭之間要有合適的開斷空間距離。若超出此范圍，可調(diào)節(jié)操動機構(gòu)中拉桿長度或負(fù)荷開關(guān)的橡膠緩沖器上的墊片來達(dá)到。

在合閘位置時，調(diào)整刀開關(guān)與絕緣拉桿間的下邊緣，使與主靜觸頭的紅線標(biāo)志上邊相齊。如果不能達(dá)到要求，可將刀開關(guān)與絕緣拉桿間的軸銷取出，調(diào)節(jié)裝在內(nèi)部的六角偏心零件來達(dá)到。

負(fù)荷開關(guān)在分閘過程中，滅弧動觸頭與滅弧噴嘴不應(yīng)有較大的摩擦，否則應(yīng)對滅弧動觸頭與刀開關(guān)間隙進行調(diào)節(jié)，并檢查滅弧靜觸頭的裝置是否符合要求。

在開關(guān)合閘時，開關(guān)三相滅弧觸頭的不同時接觸偏差，不應(yīng)大于2mm，否則可調(diào)節(jié)刀開關(guān)與絕緣拉桿處的六角偏心接頭來達(dá)到。

4.3 閘刀不能拉合

操動機構(gòu)本身有故障或銹蝕?？奢p輕搖動操動機構(gòu)，找出阻礙操作的地點，切不可生拉硬拽。

閘刀結(jié)冰。閘刀若被冰凍住，可輕輕搖動操動機構(gòu)進行破冰，若仍不行，應(yīng)停電除冰。

連接軸磨損嚴(yán)重或脫落，應(yīng)更換軸承。

4.4 支持絕緣子損傷

絕緣子自然老化或膠合不好，引起瓷件松動、掉簧或瓷釉脫落。應(yīng)加強巡視，避免閃絡(luò)和短路事故。傳動機構(gòu)配合不良，使絕緣子受過大的應(yīng)力。需重新調(diào)整傳動機構(gòu)。

操作時用力過猛。負(fù)荷開關(guān)的拉閘合閘操作要迅速，但不能用力過猛。

外力造成機械損傷。負(fù)荷開關(guān)在安裝和使用過程中，要防止外力損傷絕緣子。

4.5 刀閘在運行中發(fā)熱

刀閘在運行中發(fā)熱，主要由負(fù)荷過重、觸頭接觸不良、操作時沒有完全合好引起的。接觸部位發(fā)熱，使接觸電阻增大，氧化加劇，發(fā)展下去可能會造成嚴(yán)重事故。

4.5.1 運行中檢查刀閘主導(dǎo)流部分有無發(fā)熱的方法

在正常運行中，運行人員應(yīng)按時、按規(guī)定巡視檢查設(shè)備，檢查刀閘主導(dǎo)流部位的溫度不應(yīng)超過規(guī)定值。主導(dǎo)流部位有無發(fā)熱可用以下方法檢查：定期用測溫器測量主導(dǎo)流部位、接觸部位的溫度。若無專用儀器時，可在絕緣棒綁蠟燭測試，根據(jù)主導(dǎo)流部位所貼示溫蠟片有無熔化現(xiàn)象進行判定。利用雨雪天氣檢查。如果檢查部位有發(fā)熱情況，則發(fā)熱部位會有水蒸氣、積雪熔化、干燥現(xiàn)象。利用夜間熄燈巡視檢查。夜間熄燈時，可發(fā)現(xiàn)接觸部位有白天不易看清的發(fā)紅、冒火現(xiàn)象。

觀察主導(dǎo)流接觸部位有無熱氣流?？砂l(fā)現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。但應(yīng)注意判斷，看是不是過去時遺留下的情況。檢查各接觸部位的金屬顏色、氣味。接頭過熱后，金屬會因過熱而變色，如鋁會變白，銅會變紫紅。如果接頭外部表面上涂有相序漆，過熱后油漆顏色變深，漆皮開裂或脫落，能聞到烤糊的漆味。

4.5.2 刀閘發(fā)熱的處理方法

發(fā)現(xiàn)刀閘的主導(dǎo)流接觸部位有發(fā)熱現(xiàn)象，立即設(shè)法減少或轉(zhuǎn)移負(fù)荷，加強監(jiān)視。負(fù)荷側(cè)（線路側(cè)）刀閘運行中發(fā)熱，應(yīng)盡快安排停電檢修，維持運行期間，應(yīng)減小負(fù)荷并加強監(jiān)視。對于高壓室的發(fā)熱刀閘，在維持運行期間，除了減小負(fù)荷、加強監(jiān)視以外，還要采取通風(fēng)降溫措施[3]。

5 負(fù)荷開關(guān)的檢修

檢查外部情況，開關(guān)緊固情況及操動機構(gòu)是否靈活，必要時加以調(diào)整。檢查和修理觸頭，清除觸頭燒損痕跡。檢查與調(diào)整動觸頭、靜觸頭的接觸緊密程度，并檢查三相是否同時接觸，必要時加以調(diào)整。更換損壞的滅弧裝置，檢查滅弧罩絕緣間有無間隙。更換有裂紋的、損壞的絕緣子。把負(fù)荷開關(guān)擦拭干凈。檢查接地是否完整可靠。負(fù)荷開關(guān)安裝或修理完畢后，應(yīng)進行速度試驗，要求剛分閘速度達(dá)到(3.6±0.2) m/s，剛合閘速度為(4±0.4) m/s。如斷開速度達(dá)不到要求，可調(diào)節(jié)開斷彈簧來達(dá)到，合閘速度可調(diào)節(jié)管內(nèi)的墊片來達(dá)到[4]。

負(fù)荷開關(guān)大修后，需要經(jīng)過絕緣電阻測量、交流耐壓試驗、觸頭接觸電阻測量及觸頭發(fā)熱試驗等，試驗合格后，方可投入運行。

[1] 汪永華,陳化鋼,戴建新.電氣運行與檢修[M].北京:中國水利水電出版社,2011,3.

[2] 芮靜康主編.常見電氣故障的診斷與維修[M].北京:機械工業(yè)出版社,2007,5.

[3] 陳家斌主編.常用電氣設(shè)備故障排除實例[M].鄭州:河南科學(xué)技術(shù)出版社,2004,12.

[4] 雷玉貴主編.變電檢修[M].北京:中國水利水電出版社,2006,5.