高壓隔離開關(guān)故障分析及處理

【摘要】在供配電系統(tǒng)中，為了滿足用戶對(duì)電力的需求和保證電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全穩(wěn)定性和經(jīng)濟(jì)性，安裝有各種電器設(shè)備，高壓隔離開關(guān)是其中之一。它是變電站中使用量大、應(yīng)用范圍很廣的高壓電器設(shè)備。主要用來開閉電壓互感器、避雷器、母線和直接與母線相連設(shè)備的電容電流。使用過程中容易產(chǎn)生機(jī)械或電氣方面的問題，本文對(duì)隔離開關(guān)運(yùn)行中出現(xiàn)的常見故障原因進(jìn)行了分析，并提出了處理方法。

【關(guān)鍵詞】高壓隔離開關(guān)；功能；故障分析

【中圖分類號(hào)】u472.42 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2012）09-0356-01

一、高壓隔離開關(guān)的功能

高壓隔離開關(guān)斷開時(shí)具有明顯的分?jǐn)嚅g隙，因此它主要用來隔離高壓電源，保證安全檢修，并能夠通斷一定的小電流。它沒有專門的滅弧裝置，因此不允許切斷正常的復(fù)合電源，更不能用來切斷短路電流。因隔離開關(guān)具有明顯的分?jǐn)嚅g隙，因此它通常與斷路器配合使用。根據(jù)隔離開關(guān)的使用場(chǎng)所，可以把高壓隔離開關(guān)分成戶內(nèi)和戶外兩大類。按絕緣支柱數(shù)目分為，單柱式，雙柱式和三柱式，各電壓等級(jí)都有可選設(shè)備。還可將高壓配電裝置中需要停電的部分與帶電部分可靠地隔離，以保證檢修工作的安全。高壓隔離開關(guān)的觸頭全部敞露在空氣中，具有明顯的斷開點(diǎn)，隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，因此不能用來切斷負(fù)荷電流或短路電流，否則在高壓作用下，斷開點(diǎn)將產(chǎn)生強(qiáng)烈電弧，并很難自行熄滅，甚至可能造成飛弧，燒損設(shè)備，危及人身安全，這就是所謂“帶負(fù)荷拉隔離開關(guān)”的嚴(yán)重事故。高壓隔離開關(guān)還可以用來進(jìn)行某些電路的切換操作，以改變系統(tǒng)的運(yùn)行方式。

二、戶外安裝高壓隔離開關(guān)時(shí)的注意事項(xiàng)

1.戶外隔離開關(guān)，露天安裝時(shí)應(yīng)水平安裝，使帶有瓷裙的支持瓷瓶確實(shí)能起到防雨作用；戶內(nèi)型隔離開關(guān)，在垂直安裝時(shí)，靜觸頭在上方，帶有套管地可以傾斜一定角度安裝。一般情況下，靜觸頭接電源，動(dòng)觸頭接負(fù)荷，但安裝在受電柜里的隔離開關(guān)，采用電纜進(jìn)線時(shí)，則電源在動(dòng)觸頭側(cè)。隔離開關(guān)兩側(cè)與母線及電纜地連接應(yīng)牢固，遇有銅，鋁導(dǎo)體接觸時(shí)，應(yīng)采用銅鋁過渡接頭，以防電化腐蝕。

2.隔離開關(guān)的動(dòng)靜觸頭應(yīng)對(duì)準(zhǔn)，否則合閘時(shí)就會(huì)出現(xiàn)旁擊現(xiàn)象，使合閘后動(dòng)靜觸頭接觸面壓力不均勻，造成接觸不良。

3.隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)，傳動(dòng)機(jī)械應(yīng)調(diào)整好，使分合閘操作能正常進(jìn)行，沒有抗勁現(xiàn)象。還要滿足三相同期的要求，即分合閘時(shí)三相動(dòng)觸頭同時(shí)動(dòng)作。此外，處于合閘位置時(shí)，動(dòng)觸頭要有足夠的切入深度，以保證接觸面積符合要求，但又不允許合過頭，要求動(dòng)觸頭距靜觸頭底座有空隙，否則合閘過猛時(shí)將敲碎靜觸頭的支持瓷瓶。

三、高壓隔離開關(guān)操作順序

1.合上隔離開關(guān)時(shí)的操作：

1）無論用手動(dòng)傳動(dòng)裝置或用絕緣操作桿操作，均必須迅速而果斷，但在合閘終了時(shí)用力不可過猛，以免損壞設(shè)備，使機(jī)構(gòu)變形，瓷瓶破裂等。

2）隔離開關(guān)操作完畢后，應(yīng)檢查是否合上。和好后應(yīng)該隔離開關(guān)完全進(jìn)入固定觸頭，并檢查接觸的嚴(yán)密性。

2.拉開隔離開關(guān)時(shí)操作：

1）開始時(shí)應(yīng)該慢而謹(jǐn)慎，當(dāng)?shù)镀V要離開固定觸頭時(shí)應(yīng)迅速。特別是切斷變壓器的空載電流，架空線路和電纜的充電電流，架空線路小負(fù)載電流以及環(huán)路電流時(shí)，拉開隔離開關(guān)時(shí)，更應(yīng)迅速果斷，以便能迅速消弧。

2）拉開隔離開關(guān)后，應(yīng)檢查隔離開關(guān)每相確實(shí)已在斷開位置并應(yīng)使刀片盡量拉到頭。

3.在操作中誤拉誤合隔離開關(guān)時(shí)：

1）操作中誤和隔離開關(guān)時(shí)，既適合錯(cuò)，甚至在合閘中發(fā)生電弧，也不準(zhǔn)將隔離開關(guān)在拉開。因?yàn)閹ж?fù)荷隔離開關(guān)，將造成三相弧光短路事故。

2）誤拉隔離開關(guān)時(shí)，在刀片剛要離開固定觸頭時(shí)，便發(fā)生電弧，這時(shí)，應(yīng)立即合上可以消滅電弧，避免事故。如果隔離開關(guān)已經(jīng)全部拉開，則絕不允許將誤拉的隔離開關(guān)再合上。

四、故障及分析

1.引起隔離開關(guān)過熱的原因及處理措施

1）在檢修和安裝時(shí)使用過多導(dǎo)電膏造成隔離開關(guān)觸頭過熱。在檢修工作中，發(fā)現(xiàn)在導(dǎo)電回路動(dòng)觸接觸部分，使用過多導(dǎo)電膏的隔離開關(guān)過熱性缺陷比較集中。因此在檢修時(shí)，一定要清除掉動(dòng)靜觸頭上的積污，用棉紗擦拭干凈，然后再按規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)涂上導(dǎo)電膏。

2）隔離開關(guān)觸頭表面氧化，使接觸電阻增加造成隔離開關(guān)過熱。隔離開關(guān)接觸面在電流和電弧的熱作用下，會(huì)產(chǎn)生氧化銅膜和燒傷痕跡，這樣就增大了隔離開關(guān)的接觸電阻造成觸頭過熱。所以在檢修刀閘時(shí)一定要用銼刀和砂布對(duì)動(dòng)靜觸頭進(jìn)行清除和加工，使接觸面平整并具有金屬光澤，然后涂上一層電力脂，并測(cè)量隔離開關(guān)的接觸電阻。

3）固定接觸聯(lián)接接觸不良，引起隔離開關(guān)過熱。固定接觸部位螺栓未壓緊、接觸面不光滑有贓物、鍍層脫落或者接觸面滲進(jìn)雨水潮氣和塵土使其氧化、銅鋁接觸處理不當(dāng)產(chǎn)生電化腐蝕。所以要求在安裝和檢修時(shí)應(yīng)對(duì)固定螺栓進(jìn)行壓緊，并在接觸部分應(yīng)涂一層電力脂，以增加導(dǎo)電性能，防止接觸部分腐蝕和氧化。

2.瓷瓶斷裂故障

發(fā)生這種故障的隔離開關(guān)尤以220kV等級(jí)為多，有的發(fā)展成重大事故，所以影響極大，支柱絕緣子和旋轉(zhuǎn)瓷瓶斷裂問題歷年來都有發(fā)生，有的是運(yùn)行多年的老產(chǎn)品，也有是剛投運(yùn)才一年多的新產(chǎn)品。絕緣子斷裂與電瓷廠產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)，也與隔離開關(guān)整體質(zhì)量有關(guān)，絕緣子澆制不均等問題，此外還有水泥膠裝的問題。對(duì)瓷絕緣子斷裂問題，必須要綜合進(jìn)行治理，首先從源頭上抓起，絕緣子制造廠要嚴(yán)格工藝，穩(wěn)定生產(chǎn)過程，每個(gè)絕緣子都應(yīng)經(jīng)過認(rèn)真檢驗(yàn)，保證合格品才能出廠，隔離開關(guān)制造廠要把好外購件關(guān)，加強(qiáng)檢驗(yàn)，提高隔離開關(guān)整體質(zhì)量。

3.銹蝕

運(yùn)行中高壓隔離開關(guān)從銹跡斑斑的外觀就可知其銹蝕的嚴(yán)重性，而產(chǎn)生銹蝕的主要原由設(shè)計(jì)、材質(zhì)選擇、表面處理和涂敷工藝等多方面因素造成的。

1）結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)動(dòng)軸承內(nèi)部銹蝕，除采用的潤滑脂原因外，關(guān)鍵是沒有采用可靠的密封措施；折疊式開關(guān)平衡彈簧的銹蝕也是設(shè)計(jì)上未采用密封結(jié)構(gòu)，而導(dǎo)電管和傳動(dòng)管內(nèi)部積水生銹則是在設(shè)計(jì)上沒有考慮放水致。

2）部件選材。金屬部件的選材不當(dāng)是造成銹蝕的-+主要原因。如軸銷、彈簧、螺栓、螺母、機(jī)構(gòu)箱等可以使用抗腐蝕能力強(qiáng)的不銹鋼材料，機(jī)構(gòu)箱外殼也可以選用鑄鋁整體結(jié)構(gòu)等，雖然選這些材質(zhì)可能會(huì)增加本，但是如能大大提高零部件的抗腐蝕性能，用戶還是樂于接受的。防腐防銹是高壓隔離開關(guān)運(yùn)行可靠性的關(guān)在，制造廠應(yīng)該加大成本做好這項(xiàng)工作。

3）檢修維護(hù)。高壓隔離開關(guān)不按時(shí)檢修維護(hù)，甚至長期不修是造成銹蝕故障的原因之一。產(chǎn)品的防護(hù)再好，材料抗腐蝕性能再高，也不等于永遠(yuǎn)不發(fā)生銹蝕，必須要定期進(jìn)行維護(hù)，以免發(fā)生嚴(yán)重銹蝕。運(yùn)行單位對(duì)設(shè)備進(jìn)行必要的維護(hù)和檢修，不但可以減少因銹蝕而引發(fā)的故障，同時(shí)還可以大量減少因其他原因可能引發(fā)障。所以作好高壓隔離開關(guān)檢修維護(hù)工作是保證設(shè)備安全運(yùn)行的關(guān)鍵。

五、結(jié)論

隨著電網(wǎng)自動(dòng)化程度的越來越高和無人值班站的廣泛推行，對(duì)高壓隔離開關(guān)的安全運(yùn)行要求也越來越高，只有充分了解了高壓隔離開關(guān)在運(yùn)行中可能出現(xiàn)的各種故障現(xiàn)象及其故障原因，進(jìn)行足夠的重視，并加強(qiáng)工藝質(zhì)量管理，根據(jù)設(shè)備自身結(jié)構(gòu)靈活處理，對(duì)于日常的巡視和檢查應(yīng)做好記錄，掌握設(shè)備的運(yùn)行狀況，才能保障變電站的安全可靠運(yùn)行。