高壓隔離開(kāi)關(guān)的檢修方法與技術(shù)研究

王楠

（國(guó)網(wǎng)北京市電力公司檢修分公司，北京 100069）

在變電站運(yùn)行過(guò)程中，高壓隔離開(kāi)關(guān)占據(jù)著不可替代的地位。主要原因是高壓隔離開(kāi)關(guān)不僅能夠以變電站穩(wěn)定運(yùn)行為核心，合理調(diào)整運(yùn)行方式，也能通過(guò)有效隔離高壓電源，避免對(duì)檢修人員生命健康造成威脅。然而，由于高壓隔離開(kāi)關(guān)的運(yùn)行環(huán)境極易受到多方面因素影響，使其產(chǎn)生故障的概率也得到大幅提升，從而埋下嚴(yán)重隱患。由此可見(jiàn)，正確認(rèn)知高壓隔離開(kāi)關(guān)的檢修方法和技術(shù)，是當(dāng)前迫切需要關(guān)注的方面。

1 高壓隔離開(kāi)關(guān)的主要故障

1.1 分合閘故障

分合閘故障屬于高壓隔離開(kāi)關(guān)故障中比較常見(jiàn)的類(lèi)型之一，主要分為分合閘不到位和拒動(dòng)2種類(lèi)型。其中，分合閘不到位表現(xiàn)為分合過(guò)大或動(dòng)作未能達(dá)到分合閘要求。這種情況下，分合閘后會(huì)導(dǎo)致接觸面積發(fā)生變化，產(chǎn)生持續(xù)過(guò)熱問(wèn)題，若未能及時(shí)處理，極易誘發(fā)嚴(yán)重故障。引起此類(lèi)故障的原因比較多，例如，觸頭表面存在大量油污、灰塵等，促使高壓隔離開(kāi)關(guān)（如圖1所示）因長(zhǎng)時(shí)間遭受腐蝕，轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦力明顯增加，合閘時(shí)很難達(dá)到相應(yīng)位置?；蛘撸B接螺栓松動(dòng)也會(huì)引起此類(lèi)故障，即用于連接機(jī)構(gòu)連桿的螺栓位置發(fā)生變化，改變合閘位置。底座因腐蝕問(wèn)題引起線夾形變，促使合閘位置發(fā)生變化，同樣是引發(fā)故障的原因。拒動(dòng)故障是高壓隔離開(kāi)關(guān)無(wú)法執(zhí)行分合閘動(dòng)作，難以完成分配電能和電壓操作。產(chǎn)生拒動(dòng)故障的原因也比較復(fù)雜，包含多個(gè)方面，比如，受到外部環(huán)境的影響，也就是室外溫度過(guò)低，冰凍機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng)軸銷(xiāo)，此時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)軸銷(xiāo)無(wú)法執(zhí)行分閘動(dòng)作。靜觸頭接觸部分被高溫?zé)龎亩鵁o(wú)法正常工作，也會(huì)產(chǎn)生拒動(dòng)問(wèn)題。如果存在傳動(dòng)軸銷(xiāo)脫落的情況，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)與閘刀相互分離，同樣無(wú)法執(zhí)行合閘動(dòng)作。

圖1 高壓隔離開(kāi)關(guān)

1.2 過(guò)熱故障

高壓隔離開(kāi)關(guān)的過(guò)熱故障主要分為開(kāi)關(guān)過(guò)熱和導(dǎo)電回路過(guò)熱兩個(gè)方面。其中開(kāi)關(guān)過(guò)熱常見(jiàn)于高壓隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行過(guò)程中，主要原因與其材質(zhì)有關(guān)，也就是鍍鋅鋼制銷(xiāo)軸和黃銅軸套會(huì)在室外長(zhǎng)期工作環(huán)境下遭受腐蝕，促使開(kāi)關(guān)觸頭接觸面積發(fā)生變化，接觸電阻也會(huì)持續(xù)增加，此時(shí)，高壓隔離開(kāi)關(guān)的發(fā)熱量也會(huì)不斷提升。或者，夾緊彈簧夾后也會(huì)因接觸面積變化而引發(fā)過(guò)熱問(wèn)題。至于引發(fā)導(dǎo)電回路過(guò)熱的原因不僅與上述內(nèi)容息息相關(guān)，也與接觸面、合閘位置存在緊密聯(lián)系，也就是接觸面含有大量污垢時(shí)，極易減少觸頭接觸面積，導(dǎo)致電流發(fā)生變化?；蛘?，高壓隔離開(kāi)關(guān)未能完全執(zhí)行合閘動(dòng)作時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)因負(fù)荷增加產(chǎn)生導(dǎo)電回路過(guò)熱問(wèn)題。

1.3 瓷柱故障

瓷柱故障主要分為斷裂與閃絡(luò)兩個(gè)方面，其中瓷柱斷裂具有較強(qiáng)的危險(xiǎn)性，不僅會(huì)給維修人員生命安全造成威脅，也會(huì)引發(fā)短路問(wèn)題，增加停電事故的發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)。瓷柱斷裂的主要原因與材質(zhì)、溫度有關(guān)，具體內(nèi)容為從材料方面來(lái)看，由于廠商制造瓷柱時(shí)未能按照設(shè)計(jì)要求生產(chǎn)，導(dǎo)致瓷柱因強(qiáng)度不達(dá)標(biāo)而在應(yīng)用后出現(xiàn)斷裂問(wèn)題。如果從溫度角度來(lái)看，瓷柱長(zhǎng)期處于室外條件下，溫度變化極易促使其無(wú)法自由伸縮且內(nèi)外溫度不相同時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)裂痕。閃絡(luò)故障與瓷柱爬電距離和對(duì)地絕緣距離緊密相關(guān)，也就是瓷柱爬電距離或?qū)Φ亟^緣距離過(guò)短時(shí)，便會(huì)出現(xiàn)旋轉(zhuǎn)瓷瓶外絕緣閃絡(luò)故障，極易對(duì)大范圍供電產(chǎn)生影響。

1.4 中途停止故障

在高壓隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行過(guò)程中，中途停止故障也是比較常見(jiàn)的類(lèi)型。在不同情況下，中途停止故障產(chǎn)生的影響也各不相同，比如，相關(guān)人員開(kāi)展檢修工作時(shí)，中途停止故障會(huì)引起拉弧放電，嚴(yán)重降低檢修工作的安全性。產(chǎn)生此類(lèi)故障的主要原因是開(kāi)關(guān)內(nèi)部存在腐蝕問(wèn)題，使觸頭接觸不良，提升了自動(dòng)合閘的概率?；蛘?，高壓隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行期間轉(zhuǎn)動(dòng)軸銷(xiāo)、傳動(dòng)軸銷(xiāo)發(fā)生卡頓時(shí)，也會(huì)出現(xiàn)中途停止問(wèn)題。另外，失去對(duì)電源的控制也是引發(fā)中途停止故障的原因之一。

2 高壓隔離開(kāi)關(guān)檢修方法與技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容

2.1 分合閘不到位與拒動(dòng)檢修

由于高壓隔離開(kāi)關(guān)存在的故障能夠?qū)ψ冸娬具\(yùn)行和檢修人員工作帶來(lái)嚴(yán)重影響，因此，應(yīng)當(dāng)結(jié)合具體情況開(kāi)展針對(duì)性檢修，確?？梢圆扇「佑行У姆绞较[患。至于處理高壓隔離開(kāi)關(guān)分合閘故障時(shí)，需要采取不同的檢修方法與技術(shù)。即檢修分合閘不到位故障時(shí)，可以結(jié)合具體情況進(jìn)行處理，比如，對(duì)于機(jī)構(gòu)連桿腐蝕引起的合閘不到位，及時(shí)清除觸頭表面的雜質(zhì)顯得尤為重要，然后在連桿節(jié)點(diǎn)處加入汽油并進(jìn)行不斷調(diào)整，直至腐銹結(jié)構(gòu)改變后，注入潤(rùn)滑機(jī)油，再重復(fù)不斷調(diào)整的操作，直至恢復(fù)正常。如果為連接螺栓松動(dòng)引起的故障，可以先檢查螺栓與連接夾件的位移情況，再通過(guò)松動(dòng)、緊固等調(diào)整壓塊和螺栓，促使連桿可以正常轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)，壓塊也能回到原位。若故障源頭為接線底座時(shí)，可以先檢查引線對(duì)合閘是否產(chǎn)生影響，也就是若拆除引線后可以正常合閘，只需更換接線底座即可，否則，還需進(jìn)行針對(duì)性檢查。對(duì)于因工作人員操作引起的分合閘不到位故障，需要先明確是否存在用力不當(dāng)?shù)膯?wèn)題，若符合條件，可以通過(guò)調(diào)整力度便可解決，否則，既要保持合理力度外，還應(yīng)當(dāng)結(jié)合操作桿套來(lái)完成。需要注意的是，操作桿套必須配套，否則，依舊無(wú)法真正解決分合閘不到位問(wèn)題。

針對(duì)高壓隔離開(kāi)關(guān)拒動(dòng)進(jìn)行處理時(shí)，也需要針對(duì)性選擇檢修方法和技術(shù)，才能確保不會(huì)對(duì)變電站運(yùn)行產(chǎn)生較大影響，比如，傳動(dòng)軸銷(xiāo)脫落引起的拒動(dòng)問(wèn)題，可以先檢查傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、閘刀、傳動(dòng)軸銷(xiāo)等是否存在損壞的情況，若符合條件，應(yīng)當(dāng)在安裝傳動(dòng)軸銷(xiāo)前及時(shí)更換，然后重新安裝即可。冬季低溫將轉(zhuǎn)動(dòng)連桿凍住時(shí)，可以先清除附著于轉(zhuǎn)動(dòng)軸銷(xiāo)處的冰雪，再檢查軸銷(xiāo)是否損壞，若處于良好狀態(tài)時(shí)，才能執(zhí)行合閘操作。至于發(fā)生高溫?zé)龤闆r時(shí)，極易出現(xiàn)因長(zhǎng)時(shí)間高溫而熔接。想要在該條件下執(zhí)行分閘動(dòng)作，可以借助令克棒協(xié)助完成。另外，還可以結(jié)合其他方法對(duì)高壓隔離開(kāi)關(guān)拒動(dòng)故障進(jìn)行檢修，例如，對(duì)于因電機(jī)回路故障或電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)控制回路故障引起的拒動(dòng)，需要先對(duì)產(chǎn)生故障的源頭進(jìn)行判斷，再解決具體情況進(jìn)行處理，具體方法為可以先調(diào)整高壓隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài)為“半開(kāi)半合”，再閉合電機(jī)交流接觸器，此時(shí)，如果電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，表明屬于電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)控制回路故障，再針對(duì)性檢查故障點(diǎn)即可。

2.2 隔離開(kāi)關(guān)和導(dǎo)電回路過(guò)熱檢修

在實(shí)際高壓隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行時(shí)，開(kāi)關(guān)過(guò)熱屬于比較常見(jiàn)的故障，也會(huì)對(duì)變電站運(yùn)行產(chǎn)生較大影響，主要原因是高壓隔離開(kāi)關(guān)過(guò)熱將會(huì)大幅降低其工作效率，在這種情況下，變電站電氣系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性則會(huì)大幅降低，若因過(guò)熱導(dǎo)致開(kāi)關(guān)無(wú)法正常工作，更大的安全事故能夠給電力企業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重經(jīng)濟(jì)損失。由此可見(jiàn)，重視隔離開(kāi)關(guān)過(guò)熱問(wèn)題顯得尤為重要。至于高壓隔離開(kāi)關(guān)過(guò)熱檢修可以從不同方面入手，例如，從材料質(zhì)量角度出發(fā)，長(zhǎng)期于室外條件下使用，高壓隔離開(kāi)關(guān)遭受腐蝕問(wèn)題是引起過(guò)熱的主要源頭。因此，可以將隔離開(kāi)關(guān)的材質(zhì)進(jìn)行合理調(diào)整，降低該方面影響，也就是選擇導(dǎo)電性能、強(qiáng)度等均能更具優(yōu)勢(shì)的材料作為開(kāi)關(guān)的主要材料，并將螺栓材質(zhì)更換為不銹鋼。此時(shí)，高壓隔離開(kāi)關(guān)的性能便能夠得到大幅提升。

如果從結(jié)構(gòu)來(lái)看，需要對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的不同結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢修，比如，檢查極易發(fā)生接觸不良的觸頭等部分，明確具體腐蝕區(qū)域及時(shí)清除表面腐蝕和氧化部分，并更換老化部件，然后將螺栓及時(shí)壓實(shí)、擰緊，確保不會(huì)再次出現(xiàn)接觸不良問(wèn)題。也可以根據(jù)過(guò)熱程度，在壓緊螺栓前向接觸部分涂抹導(dǎo)電膏，提升導(dǎo)電性能的同時(shí)，也能增強(qiáng)抗腐蝕能力。

對(duì)導(dǎo)電回路過(guò)熱故障進(jìn)行檢修時(shí)，需要先從引起過(guò)熱的根源入手，具體方法為先檢查高壓隔離開(kāi)關(guān)是否存在接觸不良的情況，特別是動(dòng)、靜觸頭彈簧夾、螺栓等問(wèn)題，一旦符合標(biāo)準(zhǔn)，需要及時(shí)清除腐蝕或氧化部分，防止接觸面積變化增大電阻。然后，及時(shí)對(duì)回路的溫度進(jìn)行監(jiān)測(cè)，可以利用紅外線測(cè)溫儀來(lái)實(shí)現(xiàn)。至于監(jiān)測(cè)指標(biāo)主要包括升溫速度、發(fā)熱溫度等，確?？梢詫?shí)時(shí)掌握溫度變化情況。如果，短時(shí)間內(nèi)回路溫度變化明顯，表明導(dǎo)電回路過(guò)熱嚴(yán)重，需要采取不同策略，比如，調(diào)整變電站運(yùn)行方式，或者采取負(fù)荷轉(zhuǎn)移，確保不會(huì)持續(xù)產(chǎn)生過(guò)熱的情況。

2.3 瓷柱斷裂和閃絡(luò)檢修

瓷柱作為220kV高壓隔離開(kāi)關(guān)的重要組成部分，也是出現(xiàn)故障問(wèn)題較多的對(duì)象。一旦瓷柱產(chǎn)生故障，將會(huì)對(duì)電能分配產(chǎn)生嚴(yán)重影響。至于對(duì)瓷柱斷裂和閃絡(luò)進(jìn)行檢修時(shí)，可以根據(jù)不同情況采取針對(duì)性方法與技術(shù)，比如，開(kāi)展瓷柱斷裂檢修時(shí)，需要結(jié)合具體原因。其中產(chǎn)品質(zhì)量缺陷是首要方面，即瓷柱產(chǎn)品本身存在質(zhì)量問(wèn)題，極易在相關(guān)人員操作過(guò)程中引起裂縫，在這種情況下，水泥膠裝也會(huì)發(fā)生改變，整體嚴(yán)密性大幅下降?？梢栽谑褂们皩?duì)瓷柱的生產(chǎn)合格證、產(chǎn)品質(zhì)量對(duì)比等相關(guān)材料進(jìn)行詳細(xì)核查，并配合抽樣試驗(yàn)進(jìn)行全面檢測(cè)，確保可以從源頭處消除質(zhì)量問(wèn)題?；蛘?，在實(shí)際作業(yè)過(guò)程中，工作人員未能合理控制操作力度，促使瓷柱未真正投入使用便已損壞。需要提前對(duì)工作人員的操作力度進(jìn)行訓(xùn)練，降低人為產(chǎn)生瓷柱斷裂故障的概率。同時(shí)，還可以結(jié)合多種方法開(kāi)展瓷柱斷裂檢修工作，比如，定期運(yùn)用超聲檢測(cè)、射線檢測(cè)以及紅外熱成像等無(wú)損探傷法對(duì)瓷柱進(jìn)行檢測(cè)，便于盡早發(fā)現(xiàn)潛在隱患并及時(shí)更換。也可以通過(guò)增設(shè)補(bǔ)強(qiáng)柱強(qiáng)化瓷柱的強(qiáng)度。

瓷柱閃絡(luò)檢修主要針對(duì)閃絡(luò)現(xiàn)象進(jìn)行有效處理，產(chǎn)生瓷柱閃絡(luò)的原因與瓷柱爬電距離有著直接聯(lián)系，也就是瓷柱不同部分均存在較多雜質(zhì)，導(dǎo)致瓷柱對(duì)地絕緣距離和爬電距離大幅縮小。因此，消除雜質(zhì)產(chǎn)生的影響是瓷柱閃絡(luò)檢修的首要方面，具體方法可以對(duì)瓷柱的瓷裙、瓷柱表面等各部分進(jìn)行及時(shí)監(jiān)測(cè)和清理，保證爬電距離不會(huì)發(fā)生較大變化，或者，根據(jù)不同環(huán)境的變化，可以對(duì)瓷柱結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，比如，可以調(diào)整瓷柱整體形狀增加爬電距離，并噴涂防污閃涂料避免雜質(zhì)過(guò)多產(chǎn)生影響。或者在瓷柱上增設(shè)硅橡膠傘裙，提升對(duì)瓷柱的保護(hù)效果。

2.4 操作中途停止檢修

如果高壓隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)操作中途停止故障，不僅對(duì)開(kāi)關(guān)造成不同程度的損毀，也會(huì)對(duì)相關(guān)人員的生命安全帶來(lái)嚴(yán)重威脅，例如，當(dāng)分閘區(qū)域存在振動(dòng)過(guò)大情況時(shí)，極易促使分閘動(dòng)作發(fā)生改變，也就是分閘動(dòng)作會(huì)因振動(dòng)引發(fā)彈簧銷(xiāo)掉落，從而變?yōu)楹祥l狀態(tài)。若這種情況發(fā)生在檢修人員作業(yè)期間，將會(huì)帶來(lái)極為嚴(yán)重的后果。所以，也需要做好操作中途停止檢修工作。相應(yīng)檢修方法為先對(duì)操作機(jī)構(gòu)可靠性進(jìn)行檢查，了解電器閉鎖或機(jī)械閉鎖是否正常，才能保證在執(zhí)行分閘動(dòng)作時(shí)，可以及時(shí)加鎖。否則，一旦無(wú)法加鎖，將會(huì)帶來(lái)非常大的安裝隱患。還需要對(duì)傳動(dòng)部件進(jìn)行全面檢查，避免出現(xiàn)傳動(dòng)部件卡頓問(wèn)題，畢竟，傳動(dòng)部件卡頓不僅會(huì)導(dǎo)致分合閘不到位，也難以在斷開(kāi)回路過(guò)程中保證可以正常加鎖。檢修方法為先在未啟動(dòng)高壓隔離開(kāi)關(guān)的情況下檢查電源是否正常工作，找出當(dāng)中存在腐蝕問(wèn)題的部件并進(jìn)行修理或更換，確保傳動(dòng)機(jī)構(gòu)不會(huì)存在潛藏問(wèn)題。然后，可以通過(guò)不同操作對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行檢驗(yàn)，即重復(fù)手工拉動(dòng)高壓隔離開(kāi)關(guān)。期間，若出現(xiàn)卡頓情況時(shí)，還需要進(jìn)行及時(shí)處理，例如，手動(dòng)分閘時(shí)，如果出現(xiàn)拉動(dòng)不暢，可以快速合閘并再次拉動(dòng)，若合閘過(guò)程中出現(xiàn)阻塞感，也可以采用相同方法進(jìn)行處理。當(dāng)上述方式達(dá)不到解決問(wèn)題的目的，則需要及時(shí)報(bào)備并申請(qǐng)開(kāi)展停電維修。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，由于高壓隔離開(kāi)關(guān)也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)不同故障，威脅變電站運(yùn)行穩(wěn)定性和檢修人員安全。所以，不僅要能夠?qū)Ω邏焊綦x開(kāi)關(guān)存在的分合閘故障、過(guò)熱故障、瓷柱故障、中途停止故障擁有正確認(rèn)知，也應(yīng)當(dāng)關(guān)注分合閘不到位與拒動(dòng)檢修、隔離開(kāi)關(guān)和導(dǎo)電回路過(guò)熱檢修、斷裂和閃絡(luò)檢修、操作中途停止檢修等方法，確?？梢燥@著提升高壓隔離開(kāi)關(guān)的檢修水平，充分保證電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。