高壓隔離開關(guān)的驗(yàn)收、維護(hù)及故障檢修

凌鐵勇，吳 婷（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司防城港供電局，廣西防城港538001）

高壓隔離開關(guān)的驗(yàn)收、維護(hù)及故障檢修

凌鐵勇，吳 婷（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司防城港供電局，廣西防城港538001）

本文首先對(duì)隔離開關(guān)的常規(guī)驗(yàn)收和維護(hù)進(jìn)行了分析，之后又對(duì)隔離開關(guān)的常見故障進(jìn)行了介紹，并且對(duì)故障發(fā)生的原因進(jìn)行了探討，最后根據(jù)有關(guān)隔離開關(guān)可能存在的故障提出了隔離開關(guān)常見故障預(yù)防處理措施。

隔離開關(guān)；驗(yàn)收；維護(hù)；常見故障；預(yù)防措施；變電檢修

引言

高壓隔離開關(guān)是發(fā)電廠、輸變配電線路中和斷路器相互配合而使用的一種重要電力設(shè)備，隔離開關(guān)又習(xí)慣稱為刀閘，在設(shè)備檢修的過程當(dāng)中，使用隔離開關(guān)使之構(gòu)成明顯可見且足夠大的空氣絕緣間隔是非常重要的，其在高壓設(shè)備進(jìn)行檢修工作足可以起到保證人身安全的重要作用。

高壓隔離開關(guān)從電壓等級(jí)分常用的有 500kV、220kV、110kV和35kV，當(dāng)然還有更高和更低電壓等級(jí)的；高壓隔離開關(guān)的形式很多，但各種隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)原理都大同小異，為了通俗易懂地掌握隔離開關(guān)的基本知識(shí)和維護(hù)技能，本文僅以最常用并且使用十分廣泛的110kV-GW4型隔離開關(guān)為例，論述隔離開關(guān)的常規(guī)驗(yàn)收、維護(hù)和故障檢修技能。

1 隔離開關(guān)的驗(yàn)收要點(diǎn)

在新建變電站或新建線路走廊時(shí)，有大量的電力設(shè)備需要驗(yàn)收，其中隔離開關(guān)是需要驗(yàn)收必不可少的設(shè)備，隔離開關(guān)驗(yàn)收是否到位直接影響到隔離開關(guān)在運(yùn)行后性能和壽命。隔離開關(guān)的驗(yàn)收有各種各樣的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，以下根據(jù)相關(guān)的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)并結(jié)合實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，總結(jié)GW4型隔離開關(guān)的驗(yàn)收要點(diǎn)如下：

（1）對(duì)隔離開關(guān)的構(gòu)架、連桿、支柱瓷瓶、動(dòng)靜觸頭、導(dǎo)線連接、接地刀閘和操作機(jī)構(gòu)箱檢修外觀檢查，應(yīng)無銹蝕、無裂痕、無變形。

（2）隔離開關(guān)電動(dòng)合閘應(yīng)到位。合閘到位時(shí)，動(dòng)靜觸頭導(dǎo)電臂應(yīng)成一直線，動(dòng)靜觸頭的接觸面用0.05×10mm的塞尺檢驗(yàn)應(yīng)不能塞進(jìn)去。

（3）隔離開關(guān)電動(dòng)分閘應(yīng)到位。分閘到位時(shí)，動(dòng)靜觸頭導(dǎo)電臂的打開角應(yīng)為90°。

（4）隔離開關(guān)主刀與地刀的電氣閉鎖應(yīng)正確。地刀在合位時(shí)，主刀的電動(dòng)合閘應(yīng)失效。

（5）隔離開關(guān)主刀與地刀的機(jī)械閉鎖應(yīng)正確。主刀在合位時(shí)，金屬閉鎖板的作用應(yīng)阻止地刀手動(dòng)合閘，以防止帶電合地刀造成電網(wǎng)事故；地刀在合位時(shí)，主刀應(yīng)不能手動(dòng)合閘，以防止帶地刀送電造成電網(wǎng)事故。驗(yàn)收時(shí)注意主刀與地刀的機(jī)械閉鎖間隙均為3～8mm。

（6）隔離開關(guān)的分、合閘限位間隙要合適。為了防止隔離開關(guān)分、合閘超位造成機(jī)構(gòu)損壞，隔離開關(guān)的分、合閘限位間隙均應(yīng)在1～3mm范圍內(nèi)。

（7）隔離開關(guān)的三相同期量應(yīng)合格。檢查隔離開關(guān)三相同期時(shí)，手搖讓隔離開關(guān)慢慢合閘，當(dāng)某一相動(dòng)靜觸頭剛接觸時(shí)停止，檢查其它最大偏差相應(yīng)不超過5mm。

（8）檢查隔離開關(guān)主刀和地刀的分、合閘在后臺(tái)的相對(duì)應(yīng)位置信號(hào)正常。

（9）檢查電動(dòng)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)二次接線應(yīng)無松動(dòng)；驅(qū)潮裝置功能正常；電纜入口封堵良好。

2 隔離開關(guān)的維護(hù)

隔離開關(guān)在變電設(shè)備中屬于一種比較簡(jiǎn)單的設(shè)備，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，維護(hù)方便，但隔離開關(guān)產(chǎn)生故障的概率相對(duì)來說比較多。在實(shí)際電網(wǎng)運(yùn)行過程中，如果對(duì)變電設(shè)備監(jiān)視和維護(hù)不到位，便會(huì)出現(xiàn)難以想象的故障，進(jìn)而導(dǎo)致設(shè)備損壞甚至造成人身事故。一般的檢查和維護(hù)是保證隔離開關(guān)正常運(yùn)行的日常工作，員工在對(duì)變電設(shè)備進(jìn)行巡視的過程中，應(yīng)當(dāng)對(duì)隔離開關(guān)進(jìn)行更為仔細(xì)的檢查工作，一旦發(fā)現(xiàn)設(shè)備異常，應(yīng)當(dāng)立即上報(bào)缺陷信息并及時(shí)采取有效措施將故障設(shè)備隔離，從而使隔離開關(guān)的運(yùn)行得到安全保障。隔離開關(guān)的日常檢查維護(hù)項(xiàng)目有：

（1）對(duì)隔離開關(guān)的觸頭進(jìn)行檢查，通過測(cè)溫儀進(jìn)行測(cè)溫等手段，確定其有無接觸不良而發(fā)熱的現(xiàn)象，一般正常運(yùn)行的觸頭溫度應(yīng)不超過70℃。

（2）檢查接地刀閘是否良好，并且仔細(xì)檢查其可以看見的部位，特別要注意檢查地刀導(dǎo)電臂有無跳起造成安全距離不足的現(xiàn)象。

（3）檢查動(dòng)觸頭是否有燒傷的痕跡及污漬，銅辮子、彈簧片以及彈簧是否存在折斷、斷股的狀況。

（4）檢查動(dòng)觸頭的消弧角應(yīng)不傾斜、不銹蝕、不變形、無燒傷，從而避免觸頭接觸不良的現(xiàn)象發(fā)生；同時(shí)還可以避免無法拉開隔離開關(guān)的狀況發(fā)生。

（5）檢查閉鎖裝置，在拉開隔離開關(guān)之后，應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)械閉鎖或電磁閉鎖的銷子進(jìn)行檢查，確保其已經(jīng)銷牢，并且對(duì)隔離開關(guān)的輔助接點(diǎn)的位置是否正確進(jìn)行檢查。

（6）檢查機(jī)械各部分以及操作連桿，確保其不銹蝕、無損傷，各個(gè)機(jī)件應(yīng)當(dāng)牢固，安裝的位置應(yīng)當(dāng)正確，沒有脫落、松動(dòng)及歪斜等的不正常現(xiàn)象出現(xiàn)。

（7）檢查絕緣子是否完整且沒有裂紋、放電和電暈的情形。

3 隔離開關(guān)常見故障及其原因

3.1 隔離開關(guān)電氣控制原理圖及常見故障分析如下

3.1.1 隔離開關(guān)電氣控制回路原理圖

圖1

3.1.2 隔離開關(guān)常見電氣故障分析（見表1）

3.2 隔離開關(guān)常見機(jī)械故障分析

表1

3.2.1 操作不靈活

隔離開關(guān)會(huì)因?yàn)殇P蝕進(jìn)而造成操作力矩增大和操作不靈活等卡滯現(xiàn)象，造成分合不到位、合不上以及分不開等的操作故障產(chǎn)生，甚至于出現(xiàn)絕緣子由于附加應(yīng)力而折斷或者操作部件折斷的現(xiàn)象，從而對(duì)電網(wǎng)的安全運(yùn)行造成了非常大的威脅，導(dǎo)致重大停電現(xiàn)象的發(fā)生。

（1）現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)整不合理，又沒經(jīng)過認(rèn)真的調(diào)試驗(yàn)收。造成比如傳動(dòng)不靈活和操作障礙等缺陷故障而投入運(yùn)行。伴隨著時(shí)間的推移，狀況會(huì)越發(fā)嚴(yán)重從而產(chǎn)生故障。

（2）選擇的材料不當(dāng)，在制作隔離開關(guān)的傳動(dòng)部件時(shí)通常會(huì)使用水煤氣管，一旦材料的剛度或強(qiáng)度不夠，極易使破裂變形或扭曲的現(xiàn)象產(chǎn)生，從而導(dǎo)致分合閘的行程發(fā)生改變，造成分合閘不到位的嚴(yán)重現(xiàn)象。

（3）機(jī)械傳動(dòng)元件的加工較為粗糙，且其公差大、光潔度差、精準(zhǔn)度低，從而造成機(jī)械傳動(dòng)部件之間的精準(zhǔn)配合難以得到保障，造成傳動(dòng)不可靠，機(jī)械特性不穩(wěn)定以及操作不靈活的嚴(yán)重后果。

（4）滾珠軸承生銹，高壓隔離開關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)絕緣子基座通常都會(huì)用到滾珠軸承，但是其在沒有油的狀況下是不具有防銹的功能的。沒有密封的措施，一旦潮氣侵入或者雨水滲入便會(huì)發(fā)生銹蝕現(xiàn)象，加之潤(rùn)滑脂極易發(fā)生固化或流失，從而造成滾動(dòng)軸承被銹蝕卡滯而難以運(yùn)轉(zhuǎn)。

（5）戶外的隔離開關(guān)，通常會(huì)使用鍍鋅鋼制銷軸配黃銅軸套制成。受潮之后黃銅軸套會(huì)發(fā)生脫鋅腐蝕的嚴(yán)重狀況，并且氧化鋅粉末會(huì)將滑動(dòng)配合的空隙堵得嚴(yán)嚴(yán)實(shí)實(shí)，從而造成運(yùn)動(dòng)阻力增加，甚至于無法運(yùn)轉(zhuǎn)。

3.2.2 導(dǎo)電回路過熱原因分析

（1）近年來，因?yàn)樽冸娬緝?nèi)的瓷絕緣設(shè)備大部分都噴涂過RTV防污閃涂料，在噴涂該涂料的過程當(dāng)中，對(duì)于隔離開關(guān)的刀口沒有實(shí)施任何防護(hù)舉措，造成動(dòng)靜觸頭都沾上了不同程度的RTV涂料，從而使隔離開關(guān)的動(dòng)靜觸頭之間的接觸電阻上升，極易產(chǎn)生導(dǎo)電回路過熱的現(xiàn)象發(fā)生。

（2）在操作的過程當(dāng)中，如果用力不恰當(dāng)便會(huì)使其動(dòng)靜觸頭所處位置不正確，造成由于觸頭壓力不夠而致使接觸不良進(jìn)而使觸頭過熱的現(xiàn)象發(fā)生。

（3）隔離開關(guān)在運(yùn)行或操作過程中有可能會(huì)產(chǎn)生電弧，進(jìn)而使動(dòng)靜觸頭的接觸面燒傷；各個(gè)連動(dòng)元件之間會(huì)發(fā)生變形或磨損，進(jìn)而造成觸頭接觸面積減少接觸電阻增加而發(fā)熱。

（4）隔離開關(guān)在分閘位置時(shí)，觸頭會(huì)暴露在空氣當(dāng)中，從而受到日曬、風(fēng)吹、雨淋、雪、霧、塵等不良因素影響，極易造成臟污及氧化現(xiàn)象的發(fā)生。

3.2.3 瓷絕緣子斷裂原因分析

（1）隔離開關(guān)的操作可靠性會(huì)受到安裝調(diào)整的質(zhì)量的影響，同時(shí)其也是影響絕緣子能否安全運(yùn)用的一個(gè)更為重要的因素。

（2）變電站設(shè)備布置和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不夠合理，支柱絕緣子所需要的機(jī)械強(qiáng)度和接線端機(jī)械負(fù)荷有著最為直接的聯(lián)系，擁有足夠的安全系數(shù)是必要的。若隔離開關(guān)的支柱絕緣子的抗彎強(qiáng)度選擇不當(dāng)，便會(huì)成為造成絕緣子斷裂的重要原因。傳動(dòng)元件的設(shè)計(jì)如果不合理，便會(huì)使得在運(yùn)作的過程當(dāng)中的操作絕緣子需要承受額外的彎矩，便可能發(fā)生絕緣子斷裂的現(xiàn)象。同時(shí)，變電站設(shè)備布置不當(dāng)也是造成絕緣子斷裂的重要原因之一，例如端子引線過短、過重或過長(zhǎng)。

（3）因?yàn)楦綦x開關(guān)的瓷絕緣子長(zhǎng)期以來一直受到戶外空氣的影響，并且還承受著高電壓和力矩的作用，從而導(dǎo)致絕緣子發(fā)生老化和疲勞，使得該機(jī)械強(qiáng)度大大減少。

（4）隔離開關(guān)的瓷絕緣子存在絕緣子斷裂面中心有黃芯、絕緣子的平行度和同軸度偏差過大、膠裝質(zhì)量不良、瓷質(zhì)粗糙以及等的問題，從而導(dǎo)致隔離開關(guān)的絕緣子安裝之后長(zhǎng)期以來一直受到一個(gè)額外彎矩力的影響。

4 隔離開關(guān)故障的預(yù)防措施

（1）保持支柱瓷瓶的清潔。設(shè)備一旦停電，就應(yīng)該安排對(duì)隔離開關(guān)支柱瓷瓶進(jìn)行防污清洗工作，將灰垢型清洗劑涂在瓷瓶上，一段時(shí)間后就可以將其擦拭干凈，之后再使用干凈的濕布擦拭幾遍便可。

（2）防止隔離開關(guān)過熱運(yùn)行。若負(fù)荷側(cè)，即線路側(cè)隔離開關(guān)運(yùn)行的過程中產(chǎn)熱，一采取減少負(fù)荷運(yùn)行，二停電進(jìn)行檢修。若單母線接線的母線側(cè)隔離開關(guān)過熱，母線在短時(shí)間之內(nèi)不能停電，降低負(fù)荷是首要工作，除此之外，對(duì)其加強(qiáng)監(jiān)督檢查工作也是非常重要的。若母線能夠停電，應(yīng)當(dāng)停電時(shí)對(duì)發(fā)熱的隔離開關(guān)進(jìn)行檢修。如果雙母線接線的母線側(cè)隔離開關(guān)過熱，當(dāng)母線的某一側(cè)隔離開關(guān)正在發(fā)熱，能夠在此線路上采取倒閘的方式，將其倒至其他母線上運(yùn)行。

（3）對(duì)于隔離開關(guān)能否穩(wěn)定安全的運(yùn)行，銹蝕是影響其的重要問題之一，因此，對(duì)其進(jìn)行定期的防銹處理是尤為重要的，例如對(duì)各個(gè)傳動(dòng)元件加涂潤(rùn)滑劑，提前制定一個(gè)機(jī)械的檢修周期，還要注意做到逢停必修，保持隔離開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)環(huán)節(jié)的潤(rùn)滑。

（4）對(duì)瓷瓶開展無損探傷工作，發(fā)現(xiàn)有裂痕的瓷瓶要馬上進(jìn)行更換。對(duì)于瓷瓶斷裂的問題一定要對(duì)其進(jìn)行綜合治理，保障隔離開關(guān)的整體結(jié)構(gòu)的合理性是首要任務(wù)，同時(shí)還應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)制造瓷瓶的企業(yè)的挑選，使用信譽(yù)好、質(zhì)量?jī)?yōu)的產(chǎn)品。

（5）變電設(shè)備維護(hù)人員應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)操作規(guī)范工作，尤其是在運(yùn)行的過程當(dāng)中，采取的方法應(yīng)當(dāng)恰當(dāng)，若在操作的過程中遇到困難不可強(qiáng)行進(jìn)行運(yùn)行操作。

（6）加強(qiáng)型號(hào)的選擇。要對(duì)系統(tǒng)當(dāng)中運(yùn)行的隔離開關(guān)的運(yùn)行狀況進(jìn)行廣泛的收集工作，選擇整體質(zhì)量高、設(shè)計(jì)優(yōu)良、結(jié)構(gòu)合理的電力產(chǎn)品。

5 結(jié)束語

在整個(gè)電力系統(tǒng)的運(yùn)行過程中，隔離開關(guān)可以說是所有電力設(shè)備當(dāng)中最為關(guān)鍵的，它的使用價(jià)值明顯，使用頻率也高。相關(guān)研究表明，高壓隔離開關(guān)能否穩(wěn)定健康地持續(xù)運(yùn)行直接影響到整個(gè)電網(wǎng)的安全運(yùn)行。為了促進(jìn)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，很有必要加強(qiáng)對(duì)隔離開關(guān)的驗(yàn)收、維護(hù)和故障檢修與預(yù)控。

[1]芮靜康.常見電氣故障的診斷與維修[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2007.

[2]雷玉貴.變電檢修[M].北京：中國(guó)水利水電出版社，2006.

TM564.1

A

2095-2066（2016）36-0094-02

2016-11-12

凌鐵勇（1969-），男，變電檢修技術(shù)專家，本科，主要從事變電設(shè)備維護(hù)與檢修工作。