淺析高壓隔離開關(guān)故障原因及檢修措施

周葛城，周 興，李文超，賈 明（國網(wǎng)湖南省電力公司檢修公司，湖南長沙410004）

淺析高壓隔離開關(guān)故障原因及檢修措施

周葛城，周 興，李文超，賈 明（國網(wǎng)湖南省電力公司檢修公司，湖南長沙410004）

在發(fā)電廠以及變電站電氣系統(tǒng)中，高壓隔離開關(guān)應(yīng)用的十分廣泛。在高壓隔離開關(guān)的實(shí)際應(yīng)用過程中，往往會(huì)出現(xiàn)一些機(jī)械故障或者電氣故障，影響較為惡劣。本文主要對(duì)高壓隔離開關(guān)的基本概述進(jìn)行了闡明，并分析了高壓隔離開關(guān)故障產(chǎn)生的原因以及檢修措施，供相關(guān)人員參考。

高壓；隔離開關(guān)；故障原因；檢修措施

1 引言

高壓隔離開關(guān)是一種較簡(jiǎn)單的高壓開關(guān)，它的用量很大，其基本作用就是在線路上沒有電流的情況下，將電氣設(shè)備和高壓電源隔開或接通。高壓隔離開關(guān)質(zhì)量的優(yōu)劣、運(yùn)行維護(hù)情況的好壞將在很大程度上決定電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行與否。因此，加強(qiáng)有關(guān)高壓隔離開關(guān)開關(guān)故障處理與檢修管理的研究，對(duì)于改善電力系統(tǒng)的整體運(yùn)行質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 高壓隔離開關(guān)的基本概述

2.1 高壓隔離開關(guān)的定義

高壓隔離開關(guān)是高壓開關(guān)設(shè)備的一種，又稱為刀閘，因?yàn)樗鼪]有滅弧裝置，所以不能用來直接接通、切斷負(fù)荷電流。但相關(guān)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，高壓隔離開關(guān)在開閉雷器、電壓互感器以及避母線和直接與母線相連設(shè)備的電容電流時(shí)，所產(chǎn)生的開閉阻抗比較低，具有非常理想的開閉效果。

2.2 高壓隔離開關(guān)的分類

高壓隔離開關(guān)可根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)、電壓等級(jí)、級(jí)數(shù)和構(gòu)造進(jìn)行分類，主要有以下幾種類型：按照裝設(shè)地點(diǎn)可分為戶內(nèi)和戶外；按照級(jí)數(shù)可分為單極和三級(jí)；按絕緣支柱可分為單柱式、雙柱式、三柱式；按照隔離開關(guān)的動(dòng)作方式分為旋轉(zhuǎn)式、刀閘式、插入式；按照有無接地刀可分為有接地和無接地隔離開關(guān)；按照所配操動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為電動(dòng)式、手動(dòng)式、氣動(dòng)式、液壓式。

2.3 高壓隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)組成

高壓隔離開關(guān)主要由支持底座、導(dǎo)電部分、絕緣子、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)以及操動(dòng)機(jī)構(gòu)這五部分所組成，以下分別就這些組成單位結(jié)構(gòu)的作用進(jìn)行說明：

（1）支持底座。該部分的主要作用是起支撐和固定作用。

（2）導(dǎo)電部分。主要包括觸頭、刀閘、接線座，其作用就是傳導(dǎo)電路中的電流。

（3）絕緣子。主要包括支持絕緣子、操作絕緣子。其作用是將帶電部分和接地部分絕緣起來。

（4）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。高壓隔離開關(guān)中的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)就是用來接受操動(dòng)機(jī)構(gòu)的力矩，并通過拐臂、軸承、連桿、齒輪等將運(yùn)動(dòng)傳給觸頭，從而完成隔離開關(guān)的分合閘動(dòng)作。

（5）操動(dòng)機(jī)構(gòu)。該部分的作用主要是為分合閘提供能源。

3 高壓隔離開關(guān)的常見的故障檢修措施

3.1 限位開關(guān)處發(fā)生接點(diǎn)故障

發(fā)生此故障的原因一般由于線路運(yùn)行負(fù)荷過大，限位開關(guān)的接點(diǎn)處質(zhì)量差，導(dǎo)致接點(diǎn)發(fā)生燒結(jié)，使得隔離開關(guān)不能正常得實(shí)現(xiàn)合閘、分閘，該切斷驅(qū)動(dòng)機(jī)電源的時(shí)候，不能實(shí)現(xiàn)切斷，驅(qū)動(dòng)機(jī)只空轉(zhuǎn)，隔離開關(guān)達(dá)不到應(yīng)有的作用。一般發(fā)生此類故障，必須人工切斷線路，對(duì)限位進(jìn)行檢修。

3.2 齒輪咬合不良

設(shè)備持續(xù)開啟，由于振動(dòng)，固定驅(qū)動(dòng)電機(jī)的螺絲在振動(dòng)下發(fā)生松動(dòng)，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的齒輪和驅(qū)動(dòng)電機(jī)的齒輪不能密切嚙合，還有一種可能性就是在長期的運(yùn)轉(zhuǎn)下，齒輪發(fā)生磨損，蝸輪和蝸桿不能咬合或者咬合不好，減小機(jī)構(gòu)的行程，隔離開關(guān)分閘合閘的位置不正確，實(shí)現(xiàn)不了應(yīng)有的功能。此故障因?yàn)樵诟綦x開關(guān)使用一段時(shí)間后頻頻發(fā)生，因此，可以通過定期檢查各齒輪和蝸桿之間的嚙合情況，在發(fā)生松動(dòng)前就及時(shí)緊固蝸輪、蝸桿，發(fā)現(xiàn)磨損嚴(yán)重的蝸輪、蝸桿就及時(shí)進(jìn)行更換，就可以避免或者減少這種故障發(fā)生的頻率。

3.3 銹蝕嚴(yán)重

隔離開關(guān)由于大多數(shù)處于戶外，尤其在南方多雨城市或者空氣濕度大的地區(qū)，隔離開關(guān)的機(jī)構(gòu)箱經(jīng)常會(huì)進(jìn)水，軸承部位也會(huì)被水淹沒，雖然大多數(shù)隔離開關(guān)的中央機(jī)構(gòu)箱都設(shè)置有防雨罩，然而有時(shí)候連防雨罩都發(fā)生嚴(yán)重銹蝕，機(jī)構(gòu)箱外殼由于常暴露在濕潤空氣中或者水氣中，發(fā)生銹蝕情況嚴(yán)重，軸銷、彈簧、外殼連桿也頻繁發(fā)現(xiàn)被嚴(yán)重銹蝕，傳動(dòng)系統(tǒng)由于銹蝕，造成運(yùn)動(dòng)阻力增大，發(fā)生不能正常分或者合的情況，失去作用。發(fā)生此類故障，多為維修保養(yǎng)頻次過少，或者壓根不修理，如果在日常生產(chǎn)中能注重對(duì)隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱的維護(hù)保養(yǎng)，定期拆除機(jī)構(gòu)箱，進(jìn)行全面清理，并且在關(guān)鍵部位涂覆潤滑油，安裝到位后，再適當(dāng)進(jìn)行調(diào)整，就可以避免或者減少此類故障的發(fā)生。

3.4 開關(guān)不能正常分合閘的控制措施

此類故障的發(fā)生，綜合來說，一方面是由于高壓隔離開關(guān)所處的自然環(huán)境，由于其主要部件長期暴露在空氣中，極易受到外界不良環(huán)境的影響，銹蝕時(shí)有發(fā)生，造成傳動(dòng)桿發(fā)生扭曲和變形，導(dǎo)致分閘和合閘不正常，會(huì)造成重大安全事故，一方面是人為原因，隔離開關(guān)的安裝人員在安裝隔離開關(guān)時(shí)，沒有參照廠家的要求進(jìn)行安裝，造成軸銷與夾叉處發(fā)生銹蝕或者直接銹死，主傳動(dòng)軸一旦發(fā)生銹蝕，會(huì)極大的增大軸與軸套中的摩擦阻力，傳動(dòng)軸就會(huì)損壞，這種故障的惡劣結(jié)果就是，負(fù)荷電流不能被正常投切，也形不成短路電流，發(fā)生空氣擊穿，燒毀電氣，非常嚴(yán)重的時(shí)候，還會(huì)造成人身傷亡事故，這就要求隔離開關(guān)的道閘操作必須一次關(guān)閉到位置，在開關(guān)中，不得中途停留，動(dòng)作必須迅速，否則后果嚴(yán)重。此類故障一旦發(fā)生，就是大事故，輕則發(fā)生電氣燒毀，重則發(fā)生重大人身財(cái)產(chǎn)事故，因此，必須盡量避免。由于隔離開關(guān)所處的自然環(huán)境惡劣，長期暴露在空氣中，冰、雨、雪等極端環(huán)境對(duì)隔離開關(guān)都會(huì)有巨大影響，因此，必須進(jìn)行一些改進(jìn)，例如可以使用不銹鋼材質(zhì)來制作關(guān)鍵部件，及時(shí)保養(yǎng)，并且定期檢修，將開關(guān)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸承設(shè)計(jì)為密封結(jié)構(gòu)，在檢修開關(guān)時(shí)，及時(shí)補(bǔ)充潤滑脂，并且發(fā)生故障后，及時(shí)對(duì)部分零件進(jìn)行更換，如果發(fā)現(xiàn)過熱現(xiàn)象，就及時(shí)減小或者轉(zhuǎn)移負(fù)荷，密切加強(qiáng)對(duì)其的檢修和保養(yǎng)工作。

3.5 觸頭發(fā)熱過熱

此種故障時(shí)隔離開關(guān)的常見故障，追究其原因，多為靜觸頭接觸不良，或者動(dòng)、靜觸頭的接觸面小，觸頭積塵現(xiàn)象嚴(yán)重，彈簧彈性形變小，在操作過程中，由于產(chǎn)生的巨大電弧，對(duì)觸頭表面發(fā)生不可逆損傷，電阻變大，材料發(fā)生老化，破壞使用等因素。此類故障嚴(yán)重者會(huì)造成線路老化、燒壞設(shè)備或者發(fā)生火災(zāi)，因此必須給予足夠的重視，解決方案是進(jìn)行在隔離開關(guān)運(yùn)行過程中，通過紅外線測(cè)溫系統(tǒng)對(duì)觸頭部分進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，并且通過中央控制系統(tǒng)，對(duì)觸頭發(fā)熱情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控處理，如果發(fā)生過熱情況，及時(shí)進(jìn)行處理，將事故扼殺在萌芽狀態(tài)。

3.6 瓷瓶故障的控制措施

針對(duì)瓷瓶故障，目前普遍采用的是利用RTV涂料的憎水性噴涂RTV，同時(shí)利用帶電清掃加強(qiáng)清掃力度、給隔離開關(guān)瓷瓶增加硅橡膠傘裙以增大爬距，從而可以有效控制瓷瓶故障的產(chǎn)生。另一方面，因瓷瓶斷裂發(fā)生的瓷瓶故障也較為常見。針對(duì)這一問題，可以利用無損探傷技術(shù)定期對(duì)瓷瓶進(jìn)行檢測(cè)。運(yùn)行人員要加強(qiáng)監(jiān)視，特別是對(duì)瓷瓶膠合面的觀察，在保證瓷瓶質(zhì)量的前提下，要求相關(guān)操作人員分合隔離開關(guān)時(shí)務(wù)必要做到操作方法得當(dāng)，有效避免瓷瓶斷裂的產(chǎn)生。

3.7 傳動(dòng)及操作部分的故障控制措施

3.7.1 傳動(dòng)部分的故障控制措施

①及時(shí)清掃掉外露部分的污垢與銹蝕，加強(qiáng)對(duì)拉桿、拐臂、傳動(dòng)軸等部分機(jī)械變形的檢查，確保傳動(dòng)部分的動(dòng)作靈活、銷釘齊全、配合適當(dāng)；②檢查活動(dòng)部分的軸承、蝸輪等處用清洗掉油泥情況，根據(jù)檢查情況決定是否吊起傳動(dòng)支柱絕緣子，對(duì)下面轉(zhuǎn)承軸進(jìn)行清洗和加潤滑油；③檢查動(dòng)作部分對(duì)帶電部分的絕緣距離應(yīng)符合要求，限位器、制動(dòng)裝置應(yīng)安裝牢固，動(dòng)作準(zhǔn)確。

3.7.2 操動(dòng)機(jī)構(gòu)的故障控制措施

①應(yīng)檢查有無受力變位的情況，發(fā)現(xiàn)異常應(yīng)進(jìn)行調(diào)整或加固；②要做好操動(dòng)機(jī)構(gòu)的清潔，注意在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候?qū)鲃?dòng)部分加潤滑油，保證操作靈活無卡澀；③做好機(jī)構(gòu)機(jī)械閉鎖的調(diào)節(jié)，確保接地隔離開關(guān)在合閘時(shí)閉鎖位置時(shí)閉鎖隔離開關(guān)不能合閘，隔離開關(guān)在合閘位置時(shí)閉鎖接地開關(guān)不能合閘。

3.8 導(dǎo)電回路發(fā)熱故障的控制措施

高壓隔離開關(guān)運(yùn)行中接觸面產(chǎn)生氧化或觸頭處存有油污，使接觸電阻增加，當(dāng)電流通過觸頭時(shí)溫度就會(huì)超過允許值，有燒紅以致熔接的可能。另外，如果工作電流較大，溫升超過允許值，就會(huì)使其彈性變差，惡性循環(huán)，最終造成燒損，這些都是造成導(dǎo)電回路發(fā)熱故障產(chǎn)生的重要原因，因此，導(dǎo)電回路發(fā)熱故障的控制需要采取如下幾個(gè)方面的措施：①做好過熱缺陷的早期診斷。針對(duì)這一問題可以使用紅外線溫儀測(cè)溫，將儀器功能設(shè)置在“即時(shí)溫度”位置，對(duì)準(zhǔn)被測(cè)物緩慢移動(dòng)，找出最高溫度點(diǎn)，然后進(jìn)行分析比較診斷，找出真正的發(fā)熱部位；②把好初始狀態(tài)關(guān)，隔離開關(guān)投運(yùn)前應(yīng)解體檢修，對(duì)于表面氧化或者存有污垢的情況，可用棉絲布、毛刷蘸稀料擦拭，然后用清水沖洗干凈并及時(shí)涂抹導(dǎo)電脂。另外，觸頭壓緊彈簧螺栓松動(dòng)、彈簧變形、特性變壞的，應(yīng)緊固螺栓，調(diào)整彈簧壓力，損壞嚴(yán)重的就要更換彈簧。

4 結(jié)語

總而言之，高壓隔離開關(guān)運(yùn)行中存在的一些故障，影響了高壓隔離開關(guān)的運(yùn)行效率，降低了我國電網(wǎng)的運(yùn)行安全。故此，應(yīng)對(duì)高壓隔離開關(guān)故障進(jìn)行分析，并能夠找出處理方法，加強(qiáng)高壓隔離開關(guān)的常規(guī)維護(hù)，減少高壓隔離開關(guān)故障，保證我國電網(wǎng)高效高質(zhì)量的供電。

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［3］王艷利.淺析高壓隔離開關(guān)故障原因及檢修措施［J］.中國新技術(shù)新產(chǎn)品，2016（7）：86.

TM564

A

2095-2066（2016）29-0065-02

2016-9-5

周葛城（1983-），男，技師，研究生，主要從事變電檢修工作。

周 興（1977-），男，技師，本科，主要從事變電檢修工作。

李文超（1973-），男，技師，大專，主要從事變電檢修工作。

賈 明（1975-），男，技師，本科，主要從事變電檢修工作。