变电站隔离开关运行发热原因分析及处理办法

变电站隔离开关运行发热原因分析及处理办法

刘刚

（大唐吉木萨尔五彩湾北一发电有限公司新疆吉木萨尔县）

摘要：在本研究中，基于变电站设备的当前运行，深入讨论了常见的隔离开关故障。分析了变电站设备运行过程中隔离开关触头产生热量的原因和解决方案。为变电站技术方案的实施提供重要参考。

关键字：变电站；隔离开关；运行；发热；

在高压电气设备中，隔离开关是开关型设备。因此，容易出现过热问题，有必要对隔离开关过热故障进行深入分析，以实现安全稳定的运行。

1常见到隔离开关过热故障

由于隔离开关的许多部件都暴露在外，其中大部分是外部故障，隔离开关的故障一部分是主触头，导电罩等，以及故障的另一部分集中在线夹连接和隔离开关的端子位置。导致隔离开关故障的主要原因如下：接触头和隔离开关的端子长时间退化，很容易受到外部环境因素的影响，包括水蒸气，化学气体，腐蚀性灰尘，通常在连接器的接触表面上形成氧化物层，从而增加导体的电阻，导致接触不良和过热。在风的作用下，金属丝容易受到热膨胀和收缩，从而松开螺钉减小了接触面积并增加了抗收缩性。由于风力的影响，加热触点通常位于隔离开关的出口端，当引线太长时引线悬垂。当遇到大风时也将会出现摇摆。当滚动触头受到作用力后会使各滚动触指接触压力而失去平衡性，此时接触电阻增加，进而发生过热现象。此外，隔离开关栅极夹具由于管母的摆动而松弛，从而引起接触位置的电弧放电。在实际的安装和维护过程中，不严格按照工艺要求进行，因此在运行过程中隔离开关触点不到位，或者隔离开关的设计结构由于触点不合理。

2运行过程中隔离开关触头过热产生原因

在隔离开关中，触点是一个重要组件。（1）机械磨损。由于触头在运行过程中始终处于开启和关闭过程，承受机械作用力，这样长时间下去会使触头出现变形，剥落，这种情况被称为机械磨损。（2）接触电阻。接触电阻主要是由于抗收缩电阻表和表面膜的形成，并且在移动和静触点接触期间只有一些突出点接触。这导致电流收缩到有限的电流，称为收缩电阻。例如，变电站中使用的开关隔离插头在主电路动态和静态隔离头上存在燃烧故障，这是由抗收缩性引起的。在检查过程中，发现开关隔离插头的放电与该现象的理论分析非常一致。我们观察到开关触头出现过热的整个过程：在隔离插头的触点之间存在红色放电火花和放电声，并且电弧腐蚀中的声音不断增加，并且静态和动态触点过热然后燃烧以使表面绝缘层烧坏。发生电弧漂移，然后逐渐发展成相间短路烧坏开关。但这种情况下在实际事故发现之前其预兆检测概率较低，因此有必要针对这种过热问题进行深入探讨。（3）电弧侵蚀。在隔离开关的打开和关闭期间，电弧会导致触点表面上的金属熔化。（4）熔焊。当触点处于闭合状态时，由于引入大电流和短路电流，输出触点的温度在短时间内上升。形成熔融焊接，其由在闭合状态下由于弹跳引起的电弧引起，被称为动态熔焊。例如，当焊接后接触的焊接强度高于开关的机械断裂力时，此时接触不能被破坏。例如，由于刀刃的横向设计，变电站的10KV隔离开关的设备具有相对小的接触面积。对于在电力系统中合闸位置，当10KV隔离开关运行时，移动和静态触点处于水平位置。由于早期设计不合理，设备运行期间会出现大的故障。因此需要进行一定程度的技术优化，以满足电力系统中设备稳定运行的实际需求。总而言之，在针对变电站运行过程中隔离开关出现熔焊，主要是由于一些重要部件松动，在设计过程中刀刃的接触面积很小。母线隔离开关经过大修，从而导致电流损失。除此之外，如果在使用过程中出现触头紧固件松动，或者刀嘴位置和刀片位置的弹簧长期使用存在腐蚀或者过热问题，会降低弹簧的压力，或者当在实际使用时没有施加合适的作用力时，会使接触位置倾斜，这种情况下都会导致隔离开关触头位置的压力显著降低，使触头电阻值增加而出现过热的问题。合闸中存在不到位的问题，导致电流可通过截面积减小，而使电阻值增加，产生排斥力，减少弹簧的压力，这种情况下也会导致隔离开关出现过热的问题。

3针对隔离开关的异常处理措施

在变电站隔离开关运行期间，隔离开关需要满足：通过短路电流的热稳定性，要求隔离开关结构简单，摩擦阻力小，结构紧凑，便于后期维护和大修。常见的隔离开关故障包括：在三个阶段期间，接触区域过热，引入装置发生故障，并且操作被阻止。对于隔离开关接触区域过热的问题，可以使用以下方法进行检查：比如需要加大夜间巡视，对于雨雪天气来说需要观察积雪融化以及水蒸气蒸发的情况，可以借助红外线监测仪器进行温度测量，检查一些接触部位，注意观察隔离开关的气味，颜色是否存在异常。当发现隔离开关过热时，需要相关人员及时向调度报告，并通知维护人员停电。当在隔离开关的操作期间发生驱动问题时，在这些操作状态下拒绝断开开关。需要及时检查断路器是否处于断开状态，是否松开隔离开关的机械锁，以及隔离开关的传动机构是否存在卡死问题。闸口是否存在腐蚀或者烧毁，可以通过轻晃操作把手完成检查。在没有检查清楚驱动产生原因之前不能强行对隔离开关进行操作，当电动隔离开关在操作过程中出现这种问题时，需要准确判断考虑开关的机械传动属于部分故障还是操作回路故障。如果属于回路故障时，需要检查是否解除各电气闭锁回路装置，操作回路的电源电压是否正常，经过检查之后如果确定是回路故障时则可以采用手动操作机械拉合开关的方式，如果发现解除回路闭锁后，如果不检查此原因，则不能强行释放锁定操作断开开关。针对隔离开关在运行过程中可以通过以下方式展开腐蚀故障处理，首先在利用镀层防止金属氧化，通常可以选择锌铝材料，其次需要隔绝水分以实现防腐蚀，出现腐蚀主要是由于水份与氧气同时存在，进而使金属出现氧化反应。最后，必须保持操作环境的干燥通风，以防止在干燥条件下存在水分，同时降低氧含量和密度，并进一步抵抗隔离开关的腐蚀概率。隔离开关在腐蚀处理过程中相对复杂，通常对于一些较为严重的腐蚀来说需要及时更换重要零部件，但这种情况下会增加变电站成本支出，因此，在采购产品时，尽量选择一些合金结构和防锈元件产品，这样可以解决隔离开关的腐蚀问题。当隔离开关触点处于热状态时，必须避免长期过载操作，同时确保开关处于正常操作状态。它可以提高隔离开关的运行质量，对提高其使用寿命也起着重要作用。防止开关受氧化出现腐蚀。

在实际操作中针对隔离开关出现断裂问题，这种情况下需要停止隔离开关操作，及时汇报有关部门并通知检修人员进行处理，如果在隔离开关机械转动部位存在故障时，此时隔离开关的导电部位良好，可以等到隔离开关处于停电状态下再进行故障处理。当隔离开关处于合闸状态时，由于开关三相不同期无法闭合，出现单相接触不良，这种情况下可以拉开开关，重新合闸，或者利用绝缘杆拨正，但如果出现三相接触不良或者单相差距较大时，这种情况下需要及时通知维护人员人员进行故障处理，而不能强行对隔离开关进行操作。

小结

总而言之，根据变电站设备实际运行情况，深入探讨了在日常运行过程中常见的隔离开关故障问题，并提出选择了良好的触头接触形式是控制隔离开关触头过热的关健，需要加强对于隔离开关的检查工作，并且做好维修保养，进而能够为变电站安全生产提供指导。

参考文献

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