论述220kV隔离开关常见故障及对策

论述220kV隔离开关常见故障及对策

于雷

（国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司）

摘要：随着科技的进步,人们生活水平的提高,对于电力能源的需求量越来越高。这一形式既给电力业带来了机遇,同时也给电力业带来了一定的挑战。要想满足人们的要求,就必须保证电力供应的稳定性与安全性。然而,在实际电力运行中,还存在一些问题如220kV隔离开关的故障。本文针对220kV隔离开关常见故障进行了分析，并提出了相应的对策。

关键词：220kV；隔离开关；故障；对策

1概述

为了能够独立与安全地完成电网的受电或供电功能，并满足安全检修的要求，电网中的1个独立单元间隔需要包括如下的构成组件：断路器、隔离开关、接地开关、母线、避雷器及其他配件，不同的构成组件因其自身电气性能的差别在单元间隔中具备不同的功能定位。隔离开关主要用于在分闸后建立可靠的绝缘间隙，自身不具备灭弧能力。为了防止对隔离开关进行误操作，避免带负荷分、合隔离开关或带接地开关合隔离开关。保证操作人员的人身安全与电网的运行安全，在隔离开关的控制回路中加入联锁设计，即只有当隔离开关满足一定的安全操作条件后，才能对其进行相关操作。

2220kV隔离开关常见故障

2.1瓷绝缘子断裂

220kV高压隔离开关在实际运行中或操作时，如果发生瓷绝缘子断裂故障，其所带来的危害性和经济损失较十分巨大，不仅会造出母线发生短路进而引发母线、变电站、发电厂等发生大面积停电事故，严重时还会损坏相邻电气设备或给操作人员人身财产带来伤害。大面积停电和大量更换绝缘子，还会给供电企业带来重大的经济损失。从大量实际工作经验可知，造成瓷绝缘子发生断裂故障的原因，主要包括制造质量较差、设计选型不当、布设不合理、安装调整不当等原因。

2.1.1瓷绝缘子存在质量问题

隔离开关瓷绝缘子在生产过程中，由于生产工艺、制造技术等原因均可能造成瓷绝缘子存在质量问题。从大量隔离开关瓷绝缘子断裂事故中可知，绝缘子断裂面中存在黄芯、瓷质粗糙、以及胶装质量不良等，是瓷绝缘子普遍存在的质量问题。

2.1.2瓷绝缘子长期使用老化

由于隔离开关瓷绝缘子长期暴露在大气环境中，受户外大气环境中风、雨、雪、暴晒等因素的影响，同时在运行过程还受到不同程度地承受力矩和高电压等作用力的破坏，进而使其产生较为严重的疲劳和老化，机械强度性能等大大降低。

2.1.3选型布置不合理

隔离开关在选型过程中，其支柱绝缘子的机械强度与接线端承受机械负荷大小，是绝缘子选型设计的重点，必须要结合隔离开关使用工程具体参数要求，预留足够的安全系数。如果所选支柱绝缘子抗弯强度与工程实际应用需求不匹配时，就会造成绝缘子断裂等事故发生。隔离开关布置设计不当，也会导致绝缘子发生断裂故障，如接线端子引线过长过重或者过短，或安装后产生较大弯矩，均会造成绝缘子抗拉、抗弯强度达不到实际需求，引起隔离开关绝缘子发生折断。

2.2隔离开关拒分（合）故障

从实际工作经验可知，拒分（合）故障大多是由隔离开关机构传动部分发生卡滞、转动轴锈死、动静触头摩擦力过大、以及操作机构操作压力性能降低等引起。GW4系列是早期220kV系统中广泛使用的隔离开关，但从多年实际运行故障处理来看，GW4系列隔离开关由于其结构和性能参数间存在一些匹配不合理问题，故障率较高。主要表现在操作方面，其在操作过程中操作压力过大，容易引起相拐臂轴销发生变形扭曲或折断等故障。另外，GW4系列隔离开关，其操作机构箱密封性能不良，容易出现进水、受潮引起微型断路器、辅助开关、以及接线端子等幅值机构发生受潮、生锈等现象，出现卡滞问题，进而引起隔离开关发生拒分（合）故障。

2.3隔离开关触头发热

隔离开关动静触头出现发热故障，也是220kV隔离开关运行过程中常见故障之一。在运行过程中，触头接触面由于工作电流氧化引起电阻增大、动静触头接触面减小或负荷突然大量增大、触头压缩弹簧性能降低、以及分合操作过程中电弧烧伤触头等，均会引起隔离开关触头工作环境被破坏，导致触头发热。

3220kV隔离开关故障处理措施

3.1瓷绝缘子断裂故障处理

瓷绝缘子是隔离开关在正常运行过程中，耐受电压和承受机械力作用的主要支撑机构，因此，在实际制造生产、选型应用、安装调整、以及后期运行维护等环节中的必须确保瓷绝缘子具有较高质量水平。对已选定电压等级和污秽等级的绝缘子而言，要认真验算隔离开关绝缘子抗弯、抗扭强度等重要技术数据。设计人员要严格根据隔离开关具体使用工作条件，准确合理计算出设备接线端所需承受的机械负荷作用力，然后从GB1985-2004国标中“额定端子静态机械负荷”技术要求推荐值中选取具有良好性能的选型，作为隔离开关设备招标、订货等技术条件向投标商、制造厂等提出。对于一些条件运行的220kV电网系统而言，推荐采用在线检测等技术手段，实时监测隔离开关绝缘子的运行工况，这样可以有效避免事故扩大，以及重大事故发生造成巨大社会影响和经济损失。

硅橡胶复合绝缘子是近年来研发的一种新产品，其性能较为优越。从研究成果和实际运行经验可知，对126kV及以下的隔离开关而言，完全可以采用硅橡胶复合绝缘子代替常规瓷绝缘子，从而有效提高隔离开关综合性能；但对于252kV及以上的电网系统而言，隔离开关采用复合绝缘子应经过严格验算分析和综合谈论后，才能在工程中使用，也就是选型使用时必须结合工程实际情况慎重选用。

3.2隔离开关拒分（合）故障处理

对于隔离开关传动部件出现卡涩及锈蚀等不利现象，应该加强日常检修维护力度，结合隔离开关卡涩及锈蚀等实际情况，通过加适量润滑油等技术措施，轻轻进行转动操作，逐一对隔离开关活动部位进行清洗，有效提高隔离开关操作能力。对于损坏较为严重的部件，应采取更换等措施。对于动静触头摩擦力过大问题，此类故障在GW4型系列隔离开关上表现尤为突出，其实际处理措施是将动静触头用汽油清洗干净，然后合理调整动静触头的插入深度。对于一些条件较为优越的220kV系统而言，可以通过对隔离开关进行定期大修或全部更换高性能新型隔离开关，来有效解决220kV系统中隔离开关运行时间久引起传动部件老化等问题。

3.3隔离开关触头发热故障处理

当隔离开关触头接触面是由于氧化引起接触电阻增大时，处理方法是首先将触头卸下，用汽油对触头上油污进行彻底清洗，然后在置于氨水中有效浸泡15min后，用清水将触头冲洗干净，最后在涂抹一层中性凡士林；对于动静触头接触面小引起的触头发热故障，应根据实际情况合理调整隔离开关触头插入深度，确保触头接触面满足实际需求；触头压缩弹簧疲软，则应按照维护要求调整压缩弹簧的压力，对于弹簧性能严重下降时应采取更换等技术措施；由于分合过程引起电弧烧伤触头等，可以采取手动代替自动操作，同时在操作过程中应遵循慢—快—慢的循环过程，并在操作后仔细检查触头的接触情况，并认真分析自动机构可能存在问题，有效排除触头发热故障。

结语

综上所述，加强对220kV隔离开关常见故障及处理问题的研究分析，对于其良好实践效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的20kV隔离开关应用过程中，应该加强对其故障问题处理的重视程度，并注重其具体实施措施与方法的科学性。

参考文献：

[1]项祖杰.试论220kV隔离开关的常见故障与处理方法[J].现代制造,2013(18):77-77.

[2]李辉萍.220kV变电站隔离开关的故障分析及处理[J].工程技术:全文版,2016(12).

于雷（1979.11.03），男，汉族，辽宁省朝阳市，单位：国网辽宁省电力有限公司朝阳供电公司，本科，变电检修