隔離開關(guān)操作異常原因分析

王永興 王浩林 劉林光 張明

摘要：隨著電壓的不斷提升，周圍隔離開關(guān)已的操作方式越來越重要。但是，由于日常運(yùn)行，維護(hù)，操作不當(dāng)，致使隔離開關(guān)運(yùn)行不可靠。因此，文章對(duì)隔離開關(guān)操作異常原因以及防范措施進(jìn)行了分析。

關(guān)鍵詞：隔離開關(guān);操作異常;原因分析

引言

隨著我國(guó)電網(wǎng)的不斷發(fā)展，對(duì)電力設(shè)備的參數(shù)和技術(shù)有了更高的要求。因此如何保證高壓隔離開關(guān)安全穩(wěn)定運(yùn)行，就成為檢修、運(yùn)行人員探討的一個(gè)永恒的主題。隔離開關(guān)俗稱刀閘，大量存在于電網(wǎng)中，其作用是供高壓線路在無載流情況下進(jìn)行切換以及對(duì)被檢修的高壓母線、斷路器等實(shí)現(xiàn)安全的電氣隔離。

1隔離開關(guān)概述

隔離開關(guān)（電閘/倒閘），具有足夠的絕緣距離，能承載一定的電流負(fù)荷，具有明顯斷開標(biāo)志。隔離開關(guān)內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，工作原理也不復(fù)雜，由于其能夠承載較大負(fù)荷，因此在家居日常以及電力配網(wǎng)中均有廣泛應(yīng)用，安全性和可靠性較高。隔離開關(guān)是最常見的一次設(shè)備之一，在分位置時(shí)，觸頭間有符合規(guī)定要求的絕緣距離和明顯的斷開標(biāo)志;在合位置時(shí)，能承載正常回路條件下的電流及在規(guī)定時(shí)間內(nèi)異常條件下的電流。一次設(shè)備開展檢修作業(yè)時(shí)，隔離開關(guān)可在需要檢修的設(shè)備與其他帶電設(shè)備之間形成明顯的斷開點(diǎn)，確保檢修人員的作業(yè)安全，但是與斷路器有所不同，隔離開關(guān)無滅弧裝置，不能用于分合帶負(fù)荷的電路，如若出現(xiàn)帶負(fù)荷分合隔離開關(guān)的誤操作，會(huì)在觸頭間產(chǎn)生電弧，對(duì)電網(wǎng)及人身安全造成威脅，因此運(yùn)行人員進(jìn)行操作時(shí)，嚴(yán)禁對(duì)隔離開關(guān)進(jìn)行誤操作。

2隔離開關(guān)操作異常原因分析

2.1打滑原因

我們對(duì)隔離開關(guān)的外觀進(jìn)行全面檢查，除機(jī)構(gòu)輸出軸抱夾卡爪與垂直連桿接觸部位、齒輪傳動(dòng)盒抱夾與水平連桿連接處有打滑痕跡外，未發(fā)現(xiàn)其他機(jī)械卡滯現(xiàn)象。唯一存在內(nèi)部機(jī)械傳動(dòng)結(jié)構(gòu)的只有齒輪傳動(dòng)盒，問題的焦點(diǎn)集中在安裝于每一相操作絕緣子下部的齒輪傳動(dòng)盒上。檢查發(fā)現(xiàn)，齒輪傳動(dòng)盒套裝在垂直傳動(dòng)軸及水平傳動(dòng)軸上的防水密封圈老化、龜裂，失去密封效果。防水密封圈老化、龜裂情況。對(duì)齒輪傳動(dòng)盒進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)解體，發(fā)現(xiàn)位于齒輪傳動(dòng)盒上平面密封圈內(nèi)部的卡簧銹蝕斷裂?？ɑ射P蝕斷裂情況。該卡簧在正常情況下的作用是增加密封圈內(nèi)表面與垂直傳動(dòng)軸外表面之間的接觸壓力，確保兩者密封可靠?？ɑ蓴嗔押螅芊馊?nèi)表面與垂直傳動(dòng)軸外表面之間的接觸壓力降低，密封失效，導(dǎo)致潮氣和雨水直接進(jìn)入齒輪傳動(dòng)盒內(nèi)部而無法及時(shí)排出?？ɑ砷L(zhǎng)期處在潮濕密閉的環(huán)境中逐漸銹蝕，最終斷裂。

2.2輔助接點(diǎn)接觸不良導(dǎo)致隔離開關(guān)無法電動(dòng)操作

在中一旦出現(xiàn)接地閘刀輔助接點(diǎn)不到位的情況，系統(tǒng)會(huì)因閘刀電氣連鎖條件不滿足而不能進(jìn)行電動(dòng)操作。在中這種問題較容易發(fā)生，當(dāng)出現(xiàn)這種情況的時(shí)候首先檢查分析接地閘刀輔助接點(diǎn)情況，將接地閘刀輔助接點(diǎn)進(jìn)行復(fù)位處理。在閘刀操作連桿作用下，從動(dòng)裝置能帶動(dòng)輔助接點(diǎn)開關(guān)進(jìn)行動(dòng)作。如果一旦出現(xiàn)從動(dòng)裝置松動(dòng)的情況，接地閘刀輔助接點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)定位不準(zhǔn)確的問題，這種情況下即使接點(diǎn)閘刀分位常閉接點(diǎn)仍無法閉合，主導(dǎo)電氣聯(lián)鎖調(diào)價(jià)得不到滿足，最終主刀操作回路斷開。

2.3隔離開關(guān)電動(dòng)操作回路電路閉鎖

隔離開關(guān)電動(dòng)操作回路電路閉鎖原理是利用電纜二次接線采集隔離開關(guān)、接地開關(guān)、斷路器、線路電壓監(jiān)視繼電器輔助接點(diǎn)，把這些采集到的輔助接地以串聯(lián)的形式連接成一個(gè)閉鎖條件，將串聯(lián)好的電路設(shè)置在隔離開關(guān)的電動(dòng)控制回路中，采集各隔離開關(guān)、接地開關(guān)、斷路器、繼電器的輔助接點(diǎn)反應(yīng)的位置情況都滿足條件時(shí)閉鎖電路導(dǎo)通，相當(dāng)于隔離開關(guān)的控制電路導(dǎo)通，解鎖隔離開關(guān)操作電路閉鎖，當(dāng)采集各隔離開關(guān)、接地開關(guān)、斷路器、繼電器的輔助接點(diǎn)反應(yīng)的位置情況有一個(gè)不滿足條件時(shí)，其觸點(diǎn)打開斷開閉鎖回路，最終讓隔離開關(guān)的控制回路斷開，相當(dāng)于隔離開關(guān)的電動(dòng)操作回路被閉鎖，通過這種電路串聯(lián)的方式最終實(shí)現(xiàn)隔離開關(guān)電氣操作閉鎖。顯而易見，這種方式存在著以下問題：當(dāng)接線松動(dòng)或接線錯(cuò)誤時(shí)，閉鎖功能會(huì)失效;修改閉鎖邏輯需更改二次接線，施工困難;一個(gè)元件受多元件閉鎖時(shí)需要敷設(shè)大量的控制電纜來實(shí)現(xiàn)閉鎖功能，二次回路將變得較為繁雜，不利于運(yùn)行維護(hù)，同時(shí)也埋下閉鎖功能失效的隱患。

3隔離開關(guān)操作異常的防范措施

3.1隔離開關(guān)打滑的防范措施

打開齒輪傳動(dòng)盒底面的橡膠防塵罩，看到有大量的水從齒輪傳動(dòng)盒內(nèi)流出，水平安裝的軸承內(nèi)、外軸套的間隙不均勻，間隙最大處達(dá)到5mm，間隙最小處不到0.02mm，而且內(nèi)軸套在水平方向上發(fā)生傾斜，間隙較大的一側(cè)內(nèi)軸套向下凸，間隙較小的一側(cè)內(nèi)軸套向上凹。正常情況下，水平安裝的軸承內(nèi)、外軸套應(yīng)處于同一水平面，軸心線應(yīng)相互重合。現(xiàn)在，軸承內(nèi)、外軸套的軸心線發(fā)生了偏離，軸承本身存在嚴(yán)重變形。導(dǎo)致軸承變形是T形轉(zhuǎn)軸的水平連接法蘭與垂直連接套在焊接時(shí)垂直度超標(biāo)所造成的。垂直連接套發(fā)生傾斜后導(dǎo)致與其相連的垂直軸的垂直度也發(fā)生變化。垂直軸與軸承的內(nèi)軸套是過盈配合，內(nèi)軸套會(huì)隨著垂直軸的傾斜而傾斜。在隔離開關(guān)分合閘過程中，傾斜的內(nèi)軸套隨著垂直軸的旋轉(zhuǎn)發(fā)生偏移及擺動(dòng)，造成軸承內(nèi)外軸套之間的鋼球受力不均勻而破損。破損后的鋼球殘留在內(nèi)外軸套，對(duì)運(yùn)動(dòng)軸承產(chǎn)生阻力。

3.2電操作失靈處理措施

輔助接點(diǎn)接觸不良處理：針對(duì)輔助接點(diǎn)接觸不良導(dǎo)致的隔離開關(guān)異常，需要對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行勘察，確定安全的情況下線將輔助接點(diǎn)開關(guān)進(jìn)行手動(dòng)復(fù)位，并及時(shí)通知工作人員和檢修人員進(jìn)行處理，同時(shí)做好相應(yīng)的處理記錄。行程開關(guān)位置不正確處理：針對(duì)行程開關(guān)位置不正確引起的隔離開關(guān)異常情況，在現(xiàn)場(chǎng)勘查的情況下用操作手柄先進(jìn)行處理，保證綠色分閘位置和分閘位置一致后先恢復(fù)系統(tǒng)工作，再進(jìn)行進(jìn)一步處理，如圖所示情況需要整體更換閘刀行程開關(guān)。

3.3智能閉鎖裝置

智能閉鎖裝置由電源、LED信號(hào)燈、開關(guān)量采集裝置、隔離開關(guān)智能閉鎖裝置、通信接口、調(diào)試接口組成。電源模塊輸入為直流220V輸入，輸出3V直流電壓，通過接口電路為邏輯模塊、通信接口提供工作電源，輸出12V直流電壓，通過接口電路供給開關(guān)量采集。開關(guān)量采模塊由光電隔離元件配置信號(hào)處理電路組成，由外部隔離開關(guān)位置輔助接點(diǎn)控制光電隔離元件的發(fā)光，采集隔離開關(guān)位置的數(shù)字狀態(tài)，并通過接口電路把采集到的信息傳遞給邏輯判斷模塊進(jìn)行邏輯判斷。通信接口是實(shí)現(xiàn)本就地裝置、其他就地裝置、圖形顯示單元的數(shù)據(jù)交換的通信接口，由具備光纖通信功能的收、發(fā)端口及信號(hào)轉(zhuǎn)換電路實(shí)現(xiàn)，收到其他裝置發(fā)送來的閉鎖信息后，通過接口電路傳遞給邏輯判斷模塊，同時(shí)通過接口電路接收邏輯判斷模塊傳遞來的閉鎖信息，通過發(fā)送端口向其他閉鎖裝置發(fā)送信息。智能閉鎖裝置安裝于隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)，LED燈由綠色運(yùn)行燈、黃色異常燈、紅色閉鎖燈、綠色解鎖燈組成，就地裝置正常時(shí)運(yùn)行點(diǎn)亮、異常燈熄滅，自檢故障時(shí)異常燈點(diǎn)亮，同時(shí)運(yùn)行燈熄滅、閉鎖燈點(diǎn)亮;智能閉鎖裝置由通信口及自身開關(guān)量采集到的信息量判斷受控隔離開關(guān)在被閉鎖狀態(tài)時(shí)閉鎖燈點(diǎn)亮、解鎖燈熄滅;判斷受控隔離開關(guān)無閉鎖時(shí)，閉鎖燈點(diǎn)熄滅、解鎖燈點(diǎn)亮，智能閉鎖裝置設(shè)有通信接口，用于傳遞信息，調(diào)試接口用于調(diào)試計(jì)算機(jī)調(diào)取裝置狀態(tài)，將閉鎖邏輯導(dǎo)入裝置內(nèi)。

結(jié)語

隔離開關(guān)是電力系統(tǒng)重要的電氣設(shè)備，能進(jìn)行倒閘操作，具有隔離電壓和分合小電流的能力。由于的電動(dòng)閘刀多為戶外式，經(jīng)常出現(xiàn)設(shè)備異常、操作異常情況。此外，目前缺乏對(duì)隔離開關(guān)本身及電動(dòng)操作過程中的技術(shù)監(jiān)測(cè)手段，無法對(duì)閘刀異常作出及時(shí)判斷。

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