分析變電站隔離開關分、合閘操作時分合不到位的原因

摘要：保障電力供應關系到國家的生產發展和人民的生活利益，是電力企業最根本的效益所在。它是電力企業生存和發展的基石，同時也影響著電力企業本身的內外形象。本文重點分析了變電站隔離開關分、合閘操作時分合不到位的原因。

關鍵詞：變電站 分、合閘 原因分析

電力作為國民經濟發展的基礎產業，已經和經濟社會發展、人民生活、構建和諧社會等棲息相關，涉及整個社會的發展和穩定。當前，我國經濟社會正處于高速發展的大好時期，對電力需求十分迫切，相伴隨著提高供電質量，保證供電時間的作用和意義也日益凸顯。保障電力供應關系到國家的生產發展和人民的生活利益，是電力企業最根本的效益所在。它是電力企業生存和發展的基石，同時也影響著電力企業本身的內外形象。

云頂山變電站位于太原市婁煩縣天池店東側1公里，是山西省北電南送的第三個大通道，站內有500kV、220kV、35kV三個電壓等級，其中220kV系統為古交、婁煩、嵐縣、邢家社等多個周邊市縣提供電力，在山西的電網架構內所處的位置十分重要。毫不夸張的說，一旦云頂山變電站的電力供應出現問題，周邊幾個地區的正常生產活動和人民生活都會受到極大的影響。有鑒于此，國家電網公司對云頂山變電站的供電質量和停電時間提出了更高的要求。要求對停電工作始終要保持慎之又慎的態度，能不停電盡量不停，即使不得不停電，也要求在盡可能短的時間內完成停電、設備檢修和供電工作，減少停電時間，規范操作步驟和用時，保證電網盡快恢復。

但是近些年來，本站針對220kV系統的停、送電工作在倒閘操作時經常出現隔離開關分、合困難的情況，必須經過多次分、合，甚至手動操作才能完成停、送電任務。這種重復操作既影響了設備的安全運行和供電的可靠性，又延長了停電時間，造成了耗時長、效率低的不良后果。

變電倒閘操作主要的工作步驟就是拉開或合上某些斷路器和隔離開關，而根據對本站的倒閘操作中出現重復次數的統計來看，絕大部分的重復操作都出現在進行隔離開關分、合的步驟上。這主要是因為斷路器基本是全封閉結構，受外界影響較小，而且由于作用的不同，設計時對它的絕緣水平、技術要求也比較高，所以不容易出現問題。而隔離開關大部分都是戶外設備，容易受外界各種因素的影響，所以出現問題的幾率就比較大。我們對倒閘操作時造成隔離開關重復操作的原因和次數進行了統計，如表1所示。

表1 影響2012年4月～8月隔離開關重復操作的諸多因素調查統計

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結論：從排列圖可以看出，隔離開關分、合閘時出現問題是使隔離開關重復操作次數高的主要原因。

云頂山變電站220kV側系統采用的是湖南長高高壓開關集團公司的GW16A/17A-252系列戶外高壓隔離開關，我們對對變電站范圍周邊的粉塵、天氣等條件進行了分析：

①風沙等污穢等級高時對隔離開關操作造成的影響。

②潮濕、陰雨天氣對隔離開關操作造成的影響。

③晝夜溫差大時對隔離開關操作造成的影響。

④炎熱天氣對隔離開關操作造成的影響。根據調查分析，自然環境因素對倒閘操作有一些影響，但設備自身的防護措施就可以將環境因素造成的的影響大大降低，所以此原因沒有造成隔離開關分、合閘時出現問題。

經過查閱圖紙資料，以及在檢修隔離開關時同檢修人員進行討論分析，發現長高公司生產的隔離開關上操作桿材質為不銹鋼材質，在隔離開關長期運行處于同一位置時（尤其在天氣寒冷的情況下），不銹鋼材質的上操作桿由于不銹鋼熱脹冷縮系數小于銅材質，上操作桿的長度和大小都會產生微小變化。經測試發現，不銹鋼的熱膨脹系數為16×10^-6，約為銅的0.59倍，所以銅材質的襯套會比不銹鋼材質的上操作桿的變化量大了1～2mm，這就造成了在倒閘操作時不銹鋼上操作桿與襯套卡澀，導致隔離開關拉合不到位的缺陷。根據調查分析，設備本身存在的設計缺陷對隔離開關拉、合不到位有重大影響，設備自有的防護措施很難將設計缺陷的影響降低，所以此原因是造成隔離開關分、合閘時出現問題的重要原因。通過查詢2012年4月～8月的月度電量報表以及操作隔離開關當日的電量報表，經過調查分析，220kV系統對周邊的古交、婁煩、嵐縣等縣市供電都采用的是雙回路供電，兩回電源同時供電，不僅保障了負荷的不間斷供電，也很好的分攤了負荷。而且根據計算，即使是一回電源出現問題，所有的負荷都集中在另外一條回路上，總負荷也遠遠達不到能使隔離開關導電部位發熱的程度，也就不會造成隔離開關的重復操作。根據調查分析，短時的負荷增大不足以使隔離開關的導電部位發熱，所以也就不存在因為負荷變化引起的分、合閘出現問題。經過查閱水文氣象和圖紙資料，發現我們站所在地屬于干燥少雨的氣候，隔離開關不具備產生銹蝕的外在條件。另外在會同檢修人員仔細檢查隔離開關內部的情況時，復位彈簧、夾緊彈簧、彈性圓柱銷和復合軸套等重要部件也沒有發現機構內部有受到銹蝕的跡象，機構大部分的部件都運作正常。而且隔離開關的玻璃纖維防雨罩以及排水孔都沒有損壞或者堵塞。根據調查分析，證明了隔離開關內部并沒有產生機構銹蝕的跡象，所以隔離開關的分、合閘問題并不是機構銹蝕引起的的運動卡滯、停止造成的。通過查閱圖紙資料和實地測量，仔細觀察隔離開關分、合閘時的情況，以及同檢修人員進行了情況分析，得出兩點結論：

①隔離開關初次安全調試時，由于技術人員的水平有限和責任心不強，下導電桿上的可調聯接和調節拉桿沒有調整到位，導致隔離開關分、合閘時的阻力增大，合閘時傘齒輪對隔離開關的推動力減弱，很容易使得可調聯接和調節連桿還沒有完全伸展到位就停止工作，造成了隔離開關不能合閘到位，上下連桿無法正常伸展。而且由于合閘不到位，往往會使動、靜觸頭之間產生間隙或者接觸不良，導致通流能力下降，引起發熱。

②云頂山變電站位于河灘內，河床下的地下水比較豐富。近些年來由于地下水水位下降，造成了站內的一些設備的地基出現了一定的沉降。雖然沉降程度不大，但對于隔離開關的分、合也造成了部分影響。通過調查分析，發現由于初次調試的不理想以及后續沒有根據實際情況進行重新調試，造成了隔離開關合閘時不到位的情況。所以調試不合格造成三相合閘不到位是隔離開關分、合閘時出現問題的重要原因。根據以上逐一確認，得出引起“隔離開關分、合閘時出現問題”的主要原因是設備本身存在設計缺陷和調試不合格造成三相合閘不到位。

對隔離開關分、合閘操作時分合不到位的原因問題進行處理：

①結合停電檢修計劃，對停電的隔離開關進行技改。

a拆除上導電臂

b對上導電臂解體，更換上操作桿。

c新舊上操作桿的對比

d安裝上導電臂

隔離開關的上操作桿全部由原來的不銹鋼材質更換為銅材質，滿足了和襯套同樣的熱膨脹率，這樣就使隔離開關在分、合閘時，不會再出現上操作桿與襯套之間的卡澀現象。設備本身存在的設計缺陷得到了根本解決。

檢修公司將隔離開關的可調聯結和調節拉桿的位置調整到超過死點多一點，這樣就保證了即使發生了一定程度的地面沉降，也能使隔離開關合閘到位，動、靜觸頭能夠良好的接觸，不會產生發熱現象。

通過檢修公司對隔離開關的可調聯結和調節拉桿的位置進行調試，調試不合格造成三相合閘不到位的問題基本得到解決。

問題的解決提高了供電線路的安全系數，保證了電網的經濟、安全、穩定運行，大大提高了變電工作的效率，也為供電公司塑造了良好的社會形象。

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