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摘要:隔离开关又叫隔离刀闸,是变电站、输配电线路中与断路器配合使用的一种主要设备,其主要作用是保证高压设备检修时工作人员的安全,在需要检修的设备和其他带电部分之间,用隔离开关构成一个明显的断开点,给工作人员提供足够大的绝缘间隔。在长期运行中,由于各种原因可能会导致隔离开关出现各种故障,给电网的安全稳定运行和人身安全造成很大的安全隐患。
关键词:高压隔离;开关;故障;处理措施;分析
1导言
隔离开关又叫隔离刀闸,是变电站、输配电线路中与断路器配合使用的一种主要设备,其主要作用是保证高压设备检修时工作人员的安全,在需要检修的设备和其他带电部分之间,用隔离开关构成一个明显的断开点,给工作人员提供足够大的绝缘间隔。在长期运行中,由于各种原因可能会导致隔离开关出现各种故障,给电网的安全稳定运行和人身安全造成很大的安全隐患。因此,需要针对高压隔离开关常见故障进行深入分析,从而采取有效的对策加以处理,确保高压隔离开关的功能性更好的发挥出来。
2隔离开关的功能及结构
隔离开关刀闸的主要特点是无灭弧能力,只能在没有负荷电流的情况下分、合电路。主要作用是:(1)分闸后,建立可靠的绝缘间隙,将需要检修的设备或线路与电源用一个明显断开点隔开,以保证检修人员和设备的安全。(2)根据运行需要,换接线路。(3)可用来分、合线路中的小电流,如套管、母线、连接头、短电缆的充电电流,开关均压电容的电容电流,双母线换接时的环流以及电压互感器的励磁电流等。(4)根据不同结构类型的具体情况,可用来分、合一定容量变压器的空载励磁电流。户外刀闸按其绝缘支柱结构的不同可分为单柱式,双柱式和三柱式。其中单柱式刀闸在架空母线下面直接将垂直空间用作断口的电气绝缘,因此,具有的明显优点,就是节约占地面积,减少引接导线,同时分合闸状态特别清晰。在超高压输电情况下,变电所采用单柱式刀闸后,节约占地面积的效果更为显著。高压隔离开关具有明显的分段间隙,因此它主要用来隔离高压电源,保证安全检修,并能够通断一定的小电流。它没有专门的灭弧装置,因此不允许切断正常的复合电源,更不能用来切断短路电流。因隔离开关具有明显的分段间隙,因此它通常与断路器配合使用。
3隔离开关的常见故障
3.1触头过热
此类故障最为普遍,由于此类故障一般不会立即引发事故,并且受监测手段的限制,不易在早期被发现,容易受到忽视,使得该故障隐患大量潜伏于运行的隔离开关中。触头过热的主要原因有:(1)动、静触头之间电接触方式设计不够合理,接触面较小,当负荷电流增大时,易引起触头过热导致触头积尘严重、触指弹簧自身弹性减弱及部分触指断裂。(2)操作过程中,电弧对触头接触表面造成损伤,使触头部分的接触电阻成倍增大,接触面发热严重,进而又加快了触头材料的老化速度,形成恶性循环。
3.2分、合闸不到位
由于高压隔离开关主要部件外露,受外界条件的影响,极易出现锈蚀,以致造成分、合闸不到位,甚至传动杆扭曲变形、拐臂断裂。此类故障直接影响了设备和系统的安全运行,有时直接威胁到操作人员的人身安全。在该公司曾经发生多起操作过程中拐臂断裂的设备事故。主要原因有:(1)新安装的隔离开关没有严格按厂方要求安装;(2)操作机构主传动轴与轴套为动配合,运行中容易锈蚀,使得轴与轴套之间摩擦增大,操作阻力增大,造成传动轴损坏;
4隔离开关的常见故障处理
4.1隔离开关拒分(合)故障处理措施
(1)对于传动部件卡涩及锈蚀,应该加强平时对户外隔离开关传动部件的维护,加适量润滑油后,轻轻操作,逐步对活动部位进行清洗,更换损坏严重的部件。(2)对于动静触头摩擦力过大,此故障在GW4型隔离开关上表现尤为突出,处理方法是将动静触头用汽油清洗干净,调整动静触头插入深度;在条件允许的情况下,可以通过对隔离开关进行大修或更换隔离开关来解决隔离开关运行时间久、传动部件老化的问题。(3)对于隔离开关操作机构压力降低造成隔离开关分合困难的,应将其压力处理恢复正常后进行操作,不能处理或电动操作机构的电机故障时,可以改为手动操作。
4.2控制回路故障处理措施
(1)据统计,造成户外隔离开关直流接地和交流短路故障,大部分是由于电动操动机构箱门密封胶边老化掉落、密封不严,氧化锈蚀等原因造成结构箱内潮湿,绝缘降低引起的。针对这种情况,要做好定期检修、维护、防潮等工作,加强雨雾天气的特巡工作。
(2)由于隔离开关的控制回路中存在利用断路器和接地开关的辅助触点来闭锁隔离开关的回路,所以对于由于二次回路故障导致隔离开关操作困难,运行人员首先要检查操作是否正确,确保能够满足解锁条件。控制回路故障处理流程如图1所示。根据隔离开关机构箱的交流接触器是否励磁来判断是操作控制回路故障还是电动机控制回路故障。当交流接触器励磁动作,说明操作控制回路没有问题,故障点在电动机控制回路或者一次设备上;当交流接触器的励磁不动作,说明故障点在操作控制回路上,可以结合控制回路图去查找故障。
图1隔离开关控制回路故障处理流程图
(3)检查并确保隔离开关的操作电源正常,断开操作电源空气开关,以防隔离开关误动。在机构箱将远方就地操作把手由“远方”打至“就地”,用五防钥匙使控制回路五防接点接通,按下机构箱就地合闸按钮,使回路接通,根据控制回路图检查控制回路上的每一个元件引出端子排的接线点。从正电源依次开始测量其电压,测量到正电压说明接点完好,当测量元件一侧为正电压,另一侧为负电压或者只有几伏的虚电压时说明故障点就在这个元件上,然后排除故障。
4.3发热及锈蚀故障处理措施
合隔离开关后必须详细检查隔离开关确已合闸到位,带负荷后要对触头和握手进行红外测温,防止隔离开关发生过热现象。若隔离开关过热要根据不同的情况进行处理。(1)对于双母线接线方式母线侧刀闸发热,则可以通过将负荷转移至另一母线上运行,拉开发热隔离开关。检修发热隔离开关,应将母线及其回路中的断路器停电。(2)单母线接线方式母线侧刀闸发热,应联系调度降低负荷或线路停电做检修处理。如不能停电和降低负荷,应加强监视,在发热严重的情况下,可以作为事故处理,进行停电检修。(3)要正常操作,电动操作隔离开关时防止刀闸在操作转动过程中突然停止转动产生电弧,损坏隔离开关。
5结论
通过对上述的内容进行分析研究之后可以得出,高压隔离开关对于电网运行的安全性和稳定性具有极其重要的意义,这就需要做好高压隔离开关的检修维护工作,不仅需要加强对高压隔离开关的日常维护工作,同时还需要对高压隔离开关的结构、原理及性能进行有效掌握。通过科学的监测手段来及时发现高压隔离开关运行中存在的故障隐患,确保高压隔离开关处于良好的运行状态。
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