35kV隔離開關(guān)觸頭發(fā)熱綜合分析診斷

譚湘海 尹權(quán) 趙憲

摘要：35 kV隔離開關(guān)在運行過程中可能出現(xiàn)因觸頭接觸不良等原因?qū)е掳l(fā)熱的現(xiàn)象。通過帶電紅外測溫技術(shù)，根據(jù)實時負荷電流數(shù)據(jù)的變化，可及時發(fā)現(xiàn)并監(jiān)測該發(fā)熱現(xiàn)象。結(jié)合停電后采取的電氣試驗及金屬材質(zhì)檢測分析，判斷隔離開關(guān)發(fā)熱的具體原因，提出有針對性的解決策略，防止設(shè)備事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：隔離開關(guān);觸頭發(fā)熱;金屬材質(zhì)檢測

0 引言

35 kV隔離開關(guān)長期運行后，有可能出現(xiàn)觸指接觸不良導(dǎo)致發(fā)熱的情況，嚴重時可能導(dǎo)致觸指和觸頭燒壞。通過帶電紅外測溫技術(shù)，結(jié)合停電試驗及隔離開關(guān)金屬材質(zhì)檢測分析，判斷出隔離開關(guān)發(fā)熱的具體原因及缺陷部位，及時進行消缺處理，有效防止設(shè)備事故的發(fā)生。

1 事件情況

2019年11月，在對某110 kV變電站進行紅外測溫時，我們發(fā)現(xiàn)4202隔離開關(guān)A、C相觸頭發(fā)熱嚴重，紅外測溫圖如圖1所示。當日環(huán)境溫度為7 ℃，隔離開關(guān)B相溫度為12.8 ℃，A相熱點溫度為139.0 ℃，相對溫差為95.6%，C相熱點溫度為71.6 ℃，相對溫差為91.1%。根據(jù)《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》（DL/T 664—2008），判斷該隔離開關(guān)A相發(fā)熱為危急缺陷，C相發(fā)熱為嚴重缺陷。該隔離開關(guān)型號為GW4-40.5/630A，投運日期為2008年4月。

12月1日，我們對該危急缺陷進行了緊急處理。現(xiàn)場檢查4202隔離開關(guān)，發(fā)現(xiàn)三相觸頭、觸指均有不同程度燒蝕、氧化痕跡，如圖2所示。

經(jīng)試驗，隔離開關(guān)各相導(dǎo)電回路電阻如表1所示，可知A、C相回路電阻值嚴重超出規(guī)程要求。

由于4202隔離開關(guān)觸頭、觸指損壞嚴重，故更換各相觸頭、觸指，按檢修工藝要求處理各接觸面，保證接觸良好。更換完畢后，回路電阻測試合格。投運后24 h進行紅外測溫，結(jié)果正常。

2 原因分析

2.1? ? 設(shè)備解體分析

我們對隔離開關(guān)受損觸頭進行分析檢查，發(fā)現(xiàn)各相觸頭兩側(cè)接觸面均有不同程度的燒蝕現(xiàn)象。對受損觸指進行分析檢查，發(fā)現(xiàn)A相觸指有變形現(xiàn)象，如圖3所示。對其進行拆解，發(fā)現(xiàn)彈簧二節(jié)銷、觸指片外側(cè)氧化特別嚴重，彈簧嚴重銹蝕，已無彈性，如圖4所示。

結(jié)合現(xiàn)場情況并對設(shè)備進行拆解分析，判斷該事件主要是隔離開關(guān)內(nèi)拉式觸指彈簧嚴重生銹后壓力不夠，造成觸頭、觸指接觸不良，在合閘狀態(tài)下接觸部位存在空氣間隙，引起間隙拉弧，致使刀閘嚴重發(fā)熱和觸指、觸頭重度燒蝕。

2.2? ? 金屬檢測

為進一步分析事件原因，我們對觸指彈簧、觸指片、觸頭進行金屬檢測。觸指彈簧的金屬檢測如圖5所示，彈簧的主要成分為鐵（Fe），含量達95.14%，判斷彈簧材質(zhì)為普通碳素結(jié)構(gòu)鋼（熟鐵）。很顯然，該彈簧并未采用不銹鋼材質(zhì)。

該彈簧處于室外環(huán)境下，在長期的運行過程中，受到雨水侵蝕，氧化比較嚴重。由于鐵是導(dǎo)磁材料，在交變磁場中會產(chǎn)生環(huán)流，易加速金屬氧化情況。長此以往，觸指彈簧的銹蝕情況非常嚴重，最終導(dǎo)致該彈簧失去彈性。

我們在檢測過程中還發(fā)現(xiàn)了以下兩個問題：

（1）觸頭材質(zhì)不合格。隔離開關(guān)觸頭金屬材質(zhì)的檢測結(jié)果如表2所示。

根據(jù)檢測結(jié)果判斷觸頭材質(zhì)為黃銅，不滿足《電網(wǎng)金屬技術(shù)監(jiān)督規(guī)程》（DL/T 1424—2015）第6.1.3條“觸頭的材質(zhì)應(yīng)為牌號不低于T2的純銅”的要求。

（2）觸頭、觸指的鍍層不合格。隔離開關(guān)觸頭和觸指的金屬鍍層材質(zhì)檢測結(jié)果為錫，如圖6所示，不滿足《電網(wǎng)金屬技術(shù)監(jiān)督規(guī)程》第5.2.1條“導(dǎo)電回路的動接觸部位應(yīng)鍍銀”的要求。

3 結(jié)語

為減少35 kV隔離開關(guān)觸頭發(fā)熱情況發(fā)生的概率，提升設(shè)備供電可靠性，我們建議采取以下措施加以改進：（1）全面排查同型號隔離開關(guān)，加強帶電紅外測溫，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備缺陷;（2）提升停電檢修質(zhì)量，加大隔離開關(guān)觸指彈簧檢查力度，一旦發(fā)現(xiàn)銹蝕，及時采取措施;（3）加強隔離開關(guān)到貨驗收工作，嚴格執(zhí)行《電網(wǎng)金屬技術(shù)監(jiān)督規(guī)程》等技術(shù)規(guī)范，確保隔離開關(guān)材質(zhì)、鍍層等符合要求。

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收稿日期：2020-07-16

作者簡介：譚湘海（1976—），男，湖南湘潭人，工學碩士，高級工程師，主要從事高壓電力設(shè)備運維檢修技術(shù)管理工作。

尹權(quán)（1991—），男，湖南湘潭人，工學碩士，工程師，主要從事高壓電力設(shè)備運維檢修專業(yè)工作。

趙憲（1986—），男，湖南湘潭人，工學碩士，工程師，主要從事高電壓試驗和電氣設(shè)備性能技術(shù)監(jiān)督工作。