浅析35kV隔离开关常见缺陷及处理

浅析35kV隔离开关常见缺陷及处理

董华高玉成

(电网公司阳泉供电公司检修公司山西阳泉045000)

摘要：隔离开关是变电站内数量最多的一次设备之一，隔离开关出现故障，将会导致停电范围扩大、设备检修时间延长等问题。目前，机械故障约占隔离开关故障的80％，但对隔离开关的机械状态缺乏有效的状态监测手段。基于电流量这单一状态量进行故障诊断具有一定的局限性本文就此分析了35kV隔离开中的几个缺陷问题，并提出了具体的解决措施。

关键词：35kV隔离开关；缺陷；处理措施

1隔离断路器的功能与结构

近年来，SF6隔离断路器在各个变电站中被广泛应用，随之SF6断路器与隔离开关契合度不高的问题日益彰显，导致隔离开关的检修周期变短。对此，新型隔离断路器（DCB）便应运而生。新型隔离断路器结合了传统SF6断路器与隔离开关等设备的功能，将设备的静、动触头设置在SF6灭弧室内，使出可以得到有效的保护，同时其还兼具了传统隔离断路器与隔离开关的全部功能，可完全代替传统断路器与隔离开关的联合应用，解决了隔离开关检修周期短的问题。新型隔离断路器与传统断路器的基本结构相似，除了具有分位、合位以外，还设置了专门的分位并闭锁位置。当隔离断路器处于分位状态时，隔离闭锁机构便会对其分位进行闭锁，起到类似与传统断路器、隔离开关组合所产生的断路器令备用状态相同作用。也就是说，新型隔离断路器的隔离开关功能是由灭弧室断口来提供的，并没有新增其他端口。另外，在分位并闭锁位置，可以通过外置的接地开关来完成隔离断路器的一侧接地，也就是隔离开关的接地位置。

2高压隔离开关常见故障分析

2.1开关绝缘子断裂

在高压隔离开关中，绝缘子是其中极为重要的支撑及旋转部件，会起到支撑并连接导电系统及传动机制的重要作用，一旦绝缘子断裂，就会导致导电系统故障，会导致变电站线路短路或电力供应终止等情况，并且会存在一定的安全隐患，有可能威胁生命安全。例如，某供电企业35kV供电站某开关B相下节瓷支柱绝缘子断裂，导致该高压隔离开关出现了相间短路故障，导致相应变电站出现开关跳闸，致使全站电力中断。基于此，要明确绝缘子断裂会产生的严重后果，并对绝缘子断裂故障的主要成因加以明确：瓷件材料质量不合格，自身存在裂纹或黄芯等质量缺陷，影响绝缘子强度及性能；胶装质量不合格，存在胶装间隙等工艺问题，或者瓷件胶装时，胶装位置存在杂质或堆砂等问题，影响绝缘子瓷件的均匀受力；绝缘子瓷件在长期使用下发生老化，表面腐蚀等问题，影响绝缘子材料机械强度；高压隔离开关零部件设计得不合理，绝缘子瓷件受力不均匀，瓷件断裂；高压隔离开关安装与操作的不合理，影响绝缘子部件机械荷载，导致部件断裂等问题。

2.2开关操作失灵

高压隔离开关在使用中可能会发生开关操作不顺畅或者操作失灵等现象，包括开关失灵、拒分拒合、开关分合不到位、部件损坏等故障，而这些故障的发生极为常见。当高压隔离开关分合不到位时，设备动静触头也会受到影响，导致接触不良的情况发生，增加接触电阻，导致导电回路温度异常升高。导致高压隔离开关操作失灵故障产生的原因主要集中在以下方面：结构设计不当、零部件加工不够精准，影响分合闸操作；机械材料强度、硬度不足，导致材料变形；材料锈蚀，影响零部件之间的相互连接，导致高压隔离开关无法正常操作，导致操作失灵；开关传动及转动部件锈蚀，导致转动或传动受阻，影响有效操作；高压隔离开关电动操作机构的二次回路电气元件存在质量问题，或者由于电气元件接触不良而导致开关控制失效，对于开关的正常操作产生负面影响；高压隔离开关设备的安装与调试不得当，导致设备在正式投用之前就存在质量问题，影响设备的灵活操作。

3电力配网中隔离开关的事故处理措施

3.1更换导电膏

将原来的厚重导电膏更换为二硫化钼锂基脂，规范导电膏的使用方法，严格按照规范使用标准使用，只需要涂抹少许的导电膏在滑动接触面上，然后停留适当时间以后及时擦干净，保证导电膏为薄薄的一层，能够隔绝空气氧化就可以。

3.2完善主导电管触头

为了将触头接触面积增大，可以采取以下方法:钻一个5mm的螺孔在每个触指与触指座相应位置，然后将叠起的铜质软连接片固定在触指与触指座中间，这种方法起到的作用是分流，从而使触指与触指座之间的电流减少。对于承受较大负荷的电流并且要长期带电运行的隔离开关适合采用这种分流方式，具有较强的可操作性、运行更加可靠、维护更加便捷。

3.3检修中的注意事项

很多时候，因为隔离开关存在设计缺陷，会频繁出现发热问题，要想彻底解决，就要更换隔离开关触头，但是费用过高、工作量大，为此，对现有的设备做好维护才是最经济的办法。检修过程中，可以使用新型绝缘弹簧替代原有的夹紧弹簧，可以将弹簧过流发热疲劳问题消除;同时，更换镀银层较薄的触指，替代使用新型触指，可保证镀银层与规范要求符合;使用不锈钢材料的定位件，替代锈蚀的触指座定位件，或者对原有的定位件做好防锈处理。

3.4合闸调整与处理

合闸时，要求隔离开关的动触头无侧向撞击或卡住，否则要通过改变静触头的位置方式，使动触头刚好进入插口。动触头进入插口的深度，不能小于静触头长度的90%，但也不应过深。要使动、静触头底部保持3—5mm的距离，以防止在合闸过程中，对固定静触头的绝缘子产生冲击。若不能满足以上要求，则可通过调整操动杆的长度及操动机构的旋转角度来使其符合要求。合闸时，还要求三相同步。35kV及以下的隔离开关，三相前后相差不得大于3mm。若不能满足要求，则可通过调节触刀中间支撑绝缘子的连接螺杆长度来改变其位置。

4基于隔离开关检修分析隔离断路器

新型隔离断路器是在原有SF6断路器基础上发展而来，其不但兼具了SF6断路器的优点，而且还因自身的特殊结构与功能产生了诸多新优点。例如：与传统SF6断路器的接线方式相比，新型隔离断路器的接线方式较为简单；与传统断路器、隔离开关组合相比，新型隔离断路器则具有以下两点优势：第一，降低设备数量：传统的隔离断路器与隔离开关组合多采用145KV双母线的接线方式，具有1个母联间隔、2台主变、4条架空线。而新型隔离断路器则可通过单母线分段接线的方式即可代替传统断路器、隔离开关组合的145KV双母线接线方式。即：新型隔离断路与原来断路器数量相同，减少了原来的18台隔离开关。第二，提升设备的可靠性：传统隔离开关故障率较高，易受到外部环境的影响，且存在着无法避免的异常发热问题，导致隔离开关可靠性较低。而新型隔离断路器则有效的避免了这些问题，断路器自身只有一个断口，且被设置于灭弧室内，不受外部环境的影响，并具有与GIS设备相类似的优点，大大地提高了设备的稳定性。

结束语：在隔离开关的安装、调试及运行过程中，运维及检修人员均可采用应变电测技术实现了隔离开关日常操作过程中机械传动性能动态量化监控及趋势分析，提前发现操作阻力增大、传动部件卡涩等异常问题并及时处置，大幅提升隔离开关动作可靠性，同时还可对隔离开关安装调试、例行检修后质量评价提供定量参考标准。同时，通过统计分析不同型式隔离开关操作力矩特性曲线，深入研究隔离开关操作力矩与机械可靠性的关联机理，建立力矩指纹曲线库，更好的发现及分析隔离开关缺陷，可以为隔离开关的状态检修提供重要、可靠的依据，助力电网的安全稳定运行。

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