隔離開關(guān)有哪些缺陷及故障

高壓隔離開關(guān)是供高壓線路在無(wú)載荷情況下進(jìn)行換接以及對(duì)被檢修的高壓母線、斷路器等電氣設(shè)備與帶電的高壓線路進(jìn)行電氣隔離用的電氣設(shè)備。高壓隔離開關(guān)在電力系統(tǒng)中的運(yùn)行數(shù)量很多，其質(zhì)量?jī)?yōu)劣、運(yùn)行維護(hù)好壞將直接影響到電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。近年來(lái)，由隔離開關(guān)故障引起的事故頻頻發(fā)生，有些甚至引起了大面積停電。這些事故，有些是因?yàn)楦綦x開關(guān)本身的質(zhì)量問(wèn)題引起的，有些是由于缺乏合理、正確的檢修維護(hù)引起的。因此，保證隔離開關(guān)良好的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)行合理的檢修維護(hù)管理工作，成為隔離開關(guān)安全運(yùn)行的重要保證。

1隔離開關(guān)的運(yùn)行情況

有關(guān)資料顯示，截至2003年底，江蘇省電網(wǎng)投運(yùn)的110kV及以上等級(jí)高壓隔離開關(guān)有近16000臺(tái)。目前徐州電網(wǎng)內(nèi)運(yùn)行的戶外隔離開關(guān)多為GW4型和GW5型，近兩年安裝投運(yùn)的隔離開關(guān)還有部分GW16、GW17型及少量GW7型。以徐州供電公司變檢工區(qū)管轄的29座110kV及以上電壓等級(jí)的變電站為例，這些型號(hào)的35kV及以上戶外隔離開關(guān)總數(shù)在1300臺(tái)左右，多數(shù)是南京電瓷總廠、西安西電高壓開關(guān)有限責(zé)任公司、沈陽(yáng)高壓開關(guān)有限公司、河南平高電氣股份有限公司、江蘇省如皋高壓電器有限公司、天水長(zhǎng)城開關(guān)廠、撫順電瓷廠及Alstom公司的產(chǎn)品，其中20世紀(jì)八九十年代的產(chǎn)品占到了84%。

2常見缺陷及故障分析

在系統(tǒng)運(yùn)行中隔離開關(guān)發(fā)生的缺陷和故障比較多，涉及到多方面的質(zhì)量問(wèn)題。對(duì)安全運(yùn)行威脅最大的是瓷瓶斷裂故障，其次是觸頭過(guò)熱、運(yùn)動(dòng)卡滯、機(jī)構(gòu)卡澀和分合閘不到位、瓷瓶閃絡(luò)等。

a.瓷瓶斷裂故障。2005年，徐州電網(wǎng)發(fā)生了2次瓷瓶斷裂故障，一次是在運(yùn)行操作中，一次是在施工接線過(guò)程中，斷裂處均在瓷瓶和法蘭的膠合處。瓷瓶斷裂既與產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)，也與隔離開關(guān)的整體質(zhì)量及操作方法有關(guān)。瓷瓶在燒制過(guò)程中控制不當(dāng)可能造成瓷件夾生、致密性不均以及水泥膠裝不良的問(wèn)題，加之質(zhì)檢手段不嚴(yán)，造成個(gè)別質(zhì)量低劣的瓷瓶被組裝成產(chǎn)品后，投放到運(yùn)行中對(duì)安全構(gòu)成極大威脅。操作人員在分合隔離開關(guān)時(shí)操作方法不當(dāng)、用力過(guò)猛也容易造成瓷瓶損壞。此外，2005年和2004年還發(fā)生了8節(jié)500kVSOPLT型刀閘支持瓷瓶開裂缺陷。

b.導(dǎo)電回路過(guò)熱。運(yùn)行中常常發(fā)生導(dǎo)電回路異常發(fā)熱現(xiàn)象，多數(shù)是由于靜觸指壓緊彈簧疲勞、特性變壞，靜觸指單邊接觸以及長(zhǎng)期運(yùn)行接觸電阻增加而造成的。運(yùn)行中由于靜觸指壓緊彈簧長(zhǎng)期受壓縮，如果工作電流較大，溫升超過(guò)允許值，就會(huì)使其彈性變差，惡性循環(huán)，最終造成燒損，這是造成觸頭發(fā)熱的主要原因。此外，觸頭鍍銀層工藝差、易磨損露銅，接觸面臟污，觸頭插入不夠、螺栓銹蝕造成線夾接觸面壓力降低等也是造成發(fā)熱的原因。

c.機(jī)構(gòu)問(wèn)題。機(jī)構(gòu)問(wèn)題表現(xiàn)為操作失靈，如拒動(dòng)或分合閘不到位，往往發(fā)生在倒閘操作時(shí)，影響系統(tǒng)的安全運(yùn)行。由于機(jī)構(gòu)箱密封不好或銹蝕進(jìn)水造成機(jī)構(gòu)銹蝕嚴(yán)重，潤(rùn)滑干涸，操作阻力增大，在操作困難的同時(shí)，還會(huì)發(fā)生零部件損壞，如變速齒輪斷裂，連桿扭彎等。

d.傳動(dòng)困難。隔離開關(guān)的傳動(dòng)系統(tǒng)銹蝕造成傳動(dòng)阻力大，甚至出現(xiàn)拒分拒合，如在運(yùn)行中曾出現(xiàn)底座軸承銹死、無(wú)法操作的情況，這是由于傳動(dòng)部件的主軸銅套干澀、軸承臟污、黃油干涸造成的。

3常見缺陷及故障的防治

造成上述隔離開關(guān)缺陷或故障的原因，既有制造工藝、選材質(zhì)量問(wèn)題，也有些是由于檢修維護(hù)不當(dāng)所致。要保證隔離開關(guān)的安全運(yùn)行，保證其初始質(zhì)量是關(guān)鍵所在。

3.1加強(qiáng)選型工作

要廣泛收集系統(tǒng)中運(yùn)行的隔離開關(guān)運(yùn)行情況，選用結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計(jì)優(yōu)良、整體質(zhì)量高的產(chǎn)品。

3.2進(jìn)行技術(shù)改造

a.對(duì)瓷瓶斷裂問(wèn)題必須進(jìn)行綜合治理，首先要保證隔離開關(guān)的整體結(jié)構(gòu)合理，其次還要加強(qiáng)對(duì)瓷瓶制造企業(yè)的選擇，可以指定隔離開關(guān)生產(chǎn)企業(yè)使用質(zhì)量?jī)?yōu)、信譽(yù)好的瓷瓶制造企業(yè)的產(chǎn)品。另外，可以開展無(wú)損探傷技術(shù)，定期對(duì)瓷瓶進(jìn)行檢測(cè)。運(yùn)行人員要加強(qiáng)監(jiān)視，特別是對(duì)瓷瓶膠合面的觀察。在運(yùn)行操作時(shí)要方法得當(dāng)，如出現(xiàn)操作困難時(shí)切忌強(qiáng)行操作。

b.隔離開關(guān)導(dǎo)電回路發(fā)熱和瓷瓶閃絡(luò)現(xiàn)象，嚴(yán)重影響著設(shè)備的安全運(yùn)行。可以更換靜觸指壓緊彈簧為不銹鋼彈簧，采用不銹鋼螺栓或熱鍍鋅高強(qiáng)度螺栓并用力矩扳手緊固;調(diào)整觸頭插入深度和清潔接觸面，或采用類似西門子公司的自清潔觸頭。同時(shí)采用紅外測(cè)溫技術(shù)定期檢測(cè)導(dǎo)電部位的發(fā)熱情況，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。

瓷瓶閃絡(luò)主要是瓷瓶表面和瓷裙內(nèi)積污嚴(yán)重、瓷裙爬距小造成的。特別是在重污染區(qū)內(nèi)的刀閘，化工污染和水泥積垢不僅使得瓷瓶清掃極為困難，而且空氣中大量的工業(yè)粉塵和腐蝕性氣體的存在極易引起瓷瓶閃絡(luò)放電，擴(kuò)大事故范圍。2001年，地處徐州北郊化工區(qū)的彭場(chǎng)變110kV刀閘發(fā)生支持瓷瓶大面積閃絡(luò)放電，導(dǎo)致瓷瓶爆裂。針對(duì)這種情況，可以采取帶電清掃加強(qiáng)清掃力度、給隔離開關(guān)瓷瓶增加硅橡膠傘裙以增大爬距和利用RTV涂料的憎水性噴涂RTV。

c.銹蝕是影響隔離開關(guān)安全可靠運(yùn)行的首要問(wèn)題，定期進(jìn)行防銹處理，對(duì)各傳動(dòng)部位加潤(rùn)滑劑，特別是使用性能優(yōu)于黃油的二硫化鉬潤(rùn)滑劑。黃銅軸套更換為鋼基表面燒結(jié)青銅加改型聚四氟乙烯復(fù)合軸套，外表面及端部鍍錫以防止銹蝕。機(jī)構(gòu)箱采用質(zhì)量?jī)?yōu)良的不銹鋼產(chǎn)品，對(duì)隔離開關(guān)底座進(jìn)行改造，在底座上鉆孔，運(yùn)行中定期加二硫化鉬，確保軸承不生銹。

4隔離開關(guān)的定期檢修

隔離開關(guān)傳統(tǒng)的檢修方式是定期檢修。定期檢修是根據(jù)以往設(shè)備的運(yùn)行維護(hù)經(jīng)驗(yàn)，預(yù)先確定一個(gè)設(shè)備的檢修周期，如隔離開關(guān)的大修周期為6年，在規(guī)定的檢修周期時(shí)間到達(dá)后按計(jì)劃對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢修。