隔离开关引弧触头的应用和实例罗宜馨

隔离开关引弧触头的应用和实例罗宜馨

罗宜馨马辉欣

(新疆电力公司检修公司新疆乌鲁木齐830000)

摘要：在对220千伏隔离开关设备定检期间，发现部分220千伏隔离开关动触头及静触头有不同程度的灼伤。在归纳总结中发现，220千伏隔离开关的触头运动过程中，速度较慢，导致在开合母线转换电流时产生电弧的燃弧时间较长，长此以往导致触头灼伤。通过研究试验，在隔离开关的动静触头分别加装引弧装置，通过引弧触头代替被灼伤的主触头，避免主触头灼伤，广泛应用后，得到了明显的改善。

关键词：隔离开关；触头；灼伤；防范措施

引言

近年来，经济发展日新月异，电网更是处于大发展、大跨越时期。在平频繁的倒闸操作下，电网220千伏隔离开关主触头出现了灼伤现象，长时间下去将严重影响隔离开关拉合，导致停送电工作不能顺利进行，严重影响主网的安全稳定运行。本文针对隔离开关主触头灼伤故障进行分析，通过自身实践工作经验的总结，提出了具体解决办法，并应用到了实际的现场工作中，彻底消除了这一设备问题，提升了设备运行的可靠性，确保了电网安全稳定运行。

1．220千伏隔离开关使用现状

高压隔离开关是发电厂和变电站电气系统中重要的开关电器，与高压断路器配套使用，其主要功能是：保证高压设备在检修工作时的安全，起隔离电压的作用，不具有灭弧功能，不能用与切断、投入负荷电流和开断短路电流，仅可用于不产生强大电弧的某些切换操作。目前，各电压等级变电站使用的220千伏隔离开关厂家型号较多，大致上用的比较多的隔离开关可分为两大类：垂直伸缩式和水平伸缩式。

2.案例描述

自2012年起，220千伏间隔定检过程中，发现有部分隔离开关的动静触头有轻微灼伤的痕迹。

2012年10月11日，某变电站220千伏双母双分段改造，运行方式由II母倒至Ⅳ母运行，在合上22024隔离开关时，发现22024隔离开关合闸不到位，A、B两相有放电现象，C相引弧触头已高温发红，现场立即拉开22024隔离开关。经检查发现22024隔离开关三相动触头及静触头均有不同程度灼伤，且C相其中一根引弧触头根部烧断。同时在220千伏双母双分段改造过程中，其他间隔陪停检查时，发现部分隔离开关动静触头都有不同程度的灼伤。

3．隔离开关主触头灼伤的原因分析

隔离开关在合分的操作过程中，引弧触头起保护主触头的作用，其正确的操作顺序如下：

合闸过程：动触头引弧触头与静触头引弧触头先接触，动触头主触头与静触头主触头后接触。

分闸过程：动触头主触头与静触头主触头先分离，动触头引弧触头与静触头引弧触头后分离。

通过对比、分析，发现各厂家的隔离开关在结构上都有所不同，最为显著的就是垂直伸缩式隔离开关引弧触头，一部分产品在动触头、静触头上都分别装配了引弧触头，另一部分产品只是在动触头上装配了引弧触头，静触头没有装配。在动静触头两侧都装有引弧触头的隔离开关几乎没有灼伤，而只在一侧装配了引弧触头的隔离开关多处有灼伤痕迹，灼伤部位有的在动触头触头上，有的在静触头导电杆上，灼伤程度不一样。

通过以上分析可以看出，引起垂直伸缩式隔离开关主触头灼伤的主要原因是在静触头侧未装配引弧触头，虽然动触头装配了引弧触头，但是在静触头上没有与之配合的引弧触头，使得隔离开关引弧触头的功能没有实现。

对于水平伸缩式的隔离开关来说，所有产品都只是在动触头一侧装有引弧触头，而水平伸缩式隔离开关只有在线路间隔出线侧、母联间隔及主变间隔使用，根据停送电操作方式可知，线路侧的隔离开关在间隔停送电过程中受影响较小，母线侧垂直伸缩式隔离开关受影响较大，遇到开合母线转换电流的问题。但对于母联间隔来说，水平伸缩式隔离开关动静触头若不装配引弧触头，也必将造成主触头的灼伤。

4．改进措施

引弧装置，主要用于母线带电情况下，隔离开关开合母线感应电流使用，对主触头起保护作用，也就是通过在动、静触头上增加辅助触头来实现对主触头的保护。加装此装置具备开合母线感应电流能力。基本原理是，主触头接触前辅助触头先接触，使其感应电流通过时释放产生的烧损施加在辅助触头上而不是主触头上，主触头断开后，辅助触头最后脱离，使其感应电流产生的拉弧烧损施加在辅助触头上，从而达到在开合母线感应电流对主触头的保护。

在静触头定触杆下面并联一根不锈钢引弧杆，做为静弧触头；在动触头上方利用铸件上原有平台及定位螺塞安装一个伸缩式动引弧装置，该装置由导向板、弧触头、导杆、支架、弹簧等组成根据设备结构采用在动触头上增加引弧装置，主要安装方法是：在静触杆上两端钻引弧杆安装孔，将静引弧杆及垫块安装在静触杆上。在动触头上的上端铝铸件上小平台上加钻螺纹孔，并更换带内安装螺纹的定位螺塞，然后将动引弧触头结构通过这些螺纹孔安装在动触头上。

4.结束语

随着电网的日益发展，220电网已经成为主电网，停送电和倒闸操作工作十分频繁，这就要求220千伏设备，特别是隔离开关等频繁拉合设备，必须要具有频繁操作的灵活性和可靠性，在垂直伸缩式隔离开关的动、静触头上增加辅助触头，彻底解决了在操作过程中由于拉合时间过长导致长时间放电，隔离开关主触头被灼烧的问题，大大的增加了设备的运行寿命，确保了设备长周期的安全稳定运行。同时，通过在日常运维工作中总结提炼，建议厂家将隔离开关分类，具备开合母线转换电流能力的，必须在隔离开关的铭牌上标识出额定母线转换电流设计部门，这样，使用单位在选择隔离开关时就可以分别对待，有针对性的、安全高效的开展设备运行维护工作。

参考文献:

[1]GB1985–2004《高压交流隔离开关和接地开关》

[2]国家电网公司关于高压隔离开关订货的有关规定（试行）（生产输电）

[3]张全元变电运行现场技术问答【M】北京中国电力出版社2009