水平旋轉式隔離開關閘口發熱的分流裝置分析

卞士朋，魏力強，李 鎧，寧晉峰，張瑞峰

(1.國網山西省電力公司長治供電分公司，山西 長治 046000；2.國網河北省電力公司電力科學研究院，石家莊 050021；3.國網河北省電力公司邢臺供電分公司，河北 邢臺 054000)

水平旋轉式隔離開關閘口發熱的分流裝置分析

卞士朋1，魏力強2，李 鎧1，寧晉峰1，張瑞峰3

(1.國網山西省電力公司長治供電分公司，山西 長治 046000；2.國網河北省電力公司電力科學研究院，石家莊 050021；3.國網河北省電力公司邢臺供電分公司，河北 邢臺 054000)

分析水平旋轉式隔離開關閘口發熱缺陷，提出帶電處理閘口發熱的分流裝置，介紹分流裝置的結構、材料選取、制作工藝及安裝，通過模擬實驗和現場實驗，利用紅外熱像儀對安裝分流裝置前后閘口溫度進行對比分析，驗證了該裝置的有效性。

隔離開關；帶電處理；閘口發熱；分流

隔離開關在變電站中起改變系統運行方式、切斷和導通電源的作用，按照運行方式特點，可分為水平旋轉式、垂直旋轉式、擺動式和插入式4種。其中，水平旋轉式隔離開關主要用于35 kV、110 kV等戶外變電站中，該類型隔離開關接地端通過軟連接過渡，接地開關采用外合布置，確保合閘過程中的可靠絕緣距離，具有導電可靠、維護方便等優點。然而由于其導電、絕緣和傳動等關鍵部位常年均處于室外惡劣環境下，極易導致發熱缺陷。近年來，隨著設備改造和維護力度的加大，該類型隔離開關的發熱缺陷大幅減少，但由于隔離開關觸指或觸頭嚴重受損，仍有部分發熱缺陷不能及時帶電消除，影響了電網的安全運行。

1 隔離開關閘口發熱缺陷原因分析

通過對常用的水平旋轉式隔離開關閘口發熱缺陷進行統計分析，發現水平旋轉式隔離開關發熱缺陷主要發生在閘口位置。常見的發熱原因如下所示[1]：

a.觸指與觸頭接觸部位存有污垢、氧化，接觸不良;

b.觸指、觸頭燒損嚴重，接觸面積減小，引起過熱;

c.觸指彈簧性能退化，接觸壓力不夠引起過熱;

d.各連接部分緊固螺栓松動，引起閘口導電部位發熱。

因此，針對目前隔離開關閘口發熱缺陷不能帶電維護的情形，研制了一種帶電消除隔離開關閘口發熱的分流裝置，從而提高電網供電可靠性。

2 分流裝置的研制

2.1 裝置結構

鑒于GW4隔離開關閘口帶電清潔專用工具[2]的研制經驗，根據隔離開關閘口接觸方式的原理，提出了利用水平旋轉式隔離開關觸頭、觸指的接觸方式，研制帶電處理閘口發熱的分流裝置。

隔離開關閘口的觸指和觸頭間接觸面積小，只要接觸壓力合適，材質可靠，即可滿足通過額定電流和短時故障電流的要求；其次隔離開關安裝的相間距離和對地距離，均遠大于相應電壓等級的最小安全距離。故只要采用優質的材料、合理的外形尺寸以及有效的措施，就能滿足隔離開關閘口的運行工況，分流裝置安裝至閘口示意見圖1所示。

圖1 分流裝置安裝至閘口示意

2.2 材料選取

導體材料選擇見表1。通過表1中銅質和鋁制2種材料對比可知，銅質材料綜合性能優于鋁制材料，故選擇銅質材料。

表1 導體材料

項目銅質材料鋁質材料導電性能良好良好質量較重輕強度適中較軟

觸指接觸方式選擇見表2。

表2 觸指接觸方式

形式自力式內壓彈簧式外壓彈簧式效果優差良

由表2可知，相比于內、外壓彈簧式觸指方式，自力式觸指接觸效果更為優良，故優先考慮選用自力式觸指應用于該分流裝置。

2.3 制作工藝

首先,根據隔離開關閘口尺寸對銅排進行切割加工，并對加工好的銅排進行打孔；其次，應用可調節螺栓對銅排和觸指進行固定，觸指夾緊程度根據導電桿直徑進行調整；最后，制作便于與絕緣桿配合使用的操作掛鉤。分流裝置見圖2。

圖2 分流裝置

3 分流裝置的安裝及試驗

3.1 安裝流程

根據Q/GDW 1799.1-2013《國家電網公司電力安全工作規程(變電部分)》(簡稱“《安規》”)[3]要求，做好組織措施和技術措施。

進行地電位安裝分流裝置[4]時，人身與帶電體間的安全距離及絕緣操作桿的有效絕緣長度應符合《安規》要求。

利用絕緣操作桿[5]將分流裝置安裝至發熱隔離開關閘口兩端的導電臂上，并使其牢靠，安裝好分流裝置后將操作桿撤離。

3.2 模擬試驗

試驗時，選擇閘口接觸不良的某隔離開關為對象，測量其閘口兩側的接觸電阻，待將分流裝置并聯至閘口兩側后再次測量其接觸電阻，并進行對比分析，結果如表3所示。

表3 分流裝置安裝前后接觸電阻對比

測量順序接觸電阻/μΩ安裝前1540安裝后62

4 現場應用

2015年8月， 國網長治供電公司某220 kV變電站198-1隔離開關W相(GW4-110/1250)發熱溫度達82 ℃，運行人員倒母后，198-2隔離開關U相發熱溫度也高達76 ℃，因其觸指燒損較嚴重，觸指彈簧壓力減弱，閘口發熱處于嚴重缺陷，最終采用該分流裝置進行帶電消缺，安裝分流裝置前后紅外測溫數據對比情況見圖3。由此可見，安裝分流裝置后閘口溫度恢復正常，效果良好，驗證了該裝置的有效性。

圖3 分流裝置安裝前后閘口溫度對比

5 結束語

隔離開關閘口發熱缺陷將會造成觸頭放電、燒熔、起弧甚至相間短路，嚴重威脅電網的安全運行。與停電處理隔離開關閘口發熱缺陷存在倒母繁瑣和誤操作隱患相比，可帶電操作的分流裝置，使用安全便捷，有效解決了隔離開關閘口發熱缺陷，提高了電網供電可靠性。

[1] 陳文志．變電站隔離開關發熱缺陷原因分析及對策探討[J]．電源技術應用，2013，23(08)：121-126.

[2] 安 軍，王永強．帶電處理110 kV隔離開關設備線夾發熱問題[J]．電網技術，2006，30(7)：228-229．

[3] 國家電網公司.國家電網公司電力安全工作規程(變電部分)[M]．北京：中國電力出版社，2013．

[4] DL/T 878-2004，帶電作業工具基本技術要求與設計導則[S]．

[5] DL/T 976-2005，帶電作業工具、裝置和設備預防性試驗規程[S]．

本文責任編輯：秦明娟

Parallelled Device Dealing With Gate Heated forHorizontal Rotary Disconnector

Bian Shipeng1,Wei Liqiang2,Li Kai1,Ning Jinfeng1,Zhang Ruifeng3

(1.State Grid Shanxi Electric Power Company Changzhi Power Supply Branch，Changzhi 046000，China； 2.State Grid Hebei Electric Power Research Institute，Shijiazhuang 050021，China；3.State Grid Hebei Electric Power Company Xingtai Power Supply Branch，Xingtai 054000，China)

The gate heated is analyzed and the shunt device with gate heated is proposed through the contacts in touch with fingers for horizontal rotary disconnector.The shunt device can eliminate the heated defect.By simulation and field test,heating parts is detected with thermal Infrared Imager for the device installation before and after.This method is fast,efficient and able to improve the reliability of the power grid.

disconnector；on-line treatment；gate heated；shunt

2016-05-27

卞士朋(1985-)，男，工程師，主要從事變電站一次設備檢修工作。

TM564.4

B

1001-9898(2016)06-0057-03