浅谈高压隔离开关的故障及处理措施

浅谈高压隔离开关的故障及处理措施

詹坚群

（广东电网有限责任公司潮州供电局521000）

摘要：只有充分了解高压隔离开关在运行中可能出现的各种故障及处理措施，才能在高压隔离开关发生故障时及时做出处理，确保电网的安全稳定运行。本文主要针对运行中的高压隔离开关常出现的故障现象进行分析讨论并提出了处理措施。

关键词：高压；隔离开关；故障；处理措施

前言

高压隔离开关是电力系统中的主要设备，在电网的安全稳定运行中起着显著的作用。只有充分了解高压隔离开关在运行中可能出现的各种故障及处理措施，才能在高压隔离开关发生故障时及时做出处理，确保电网的安全稳定运行。本文主要针对运行中的高压隔离开关的故障及处理措施进行分析讨论。

1、高压隔离开关

高压隔离开关又简称为刀闸，作为一种高压开关设备，是变电站最常见的电气设备之一。

1.1高压隔离开关的基本组成部分

高压隔离开关的结构相对比较简单，由支持底座、导电部分、绝缘子、传动机构及操动机构等五个部分组成。

支持底座的作用是起支持和固定作用，其将导电部分、绝缘子、传动机构、操动机构等固定为一体，并使其固定在基础上。

导电部分包括触头、闸刀、接线座。该部分的作用是传导电路中的电流。

绝缘子包括支持绝缘子、操作绝缘子。其作用是将带电部分和接地部分绝缘开来。

传动机构的作用是接受操动机构的力矩，并通过拐臂、连杆、轴齿或是操作绝缘子，将运动传动给触头，以完成隔离开关的分、合闸动作。

操动机构与断路器操动机构一样，通过手动、电动、气动、液压向隔离开关的动作提供能源。

1.2高压隔离开关的主要用途

（1）用来改变运行接线方式，将高压隔离开关与断路器相结合，按照系统运行方式的需要进行倒闸操作。倒闸操作在双母线运行方式下，利用高压隔离开关将带电设备从一组母线切换到另一组母线上去。

（2）用高压隔离开关将需要检修的电气设备与带电系统可靠隔离，形成明显的断开点，以确保检修工作的安全。

（3）用以接通或切断较小的电流电路。例如分合避雷器或者电压互感器。

2、对高压隔离开关的基本要求

2.1有明显的断开点，易于鉴别电器是否与电网隔离。

2.2高压隔离开关断开点间应有可靠的绝缘，为了保证在发生过电压时，放电将发生在不同相导电部分或导电部分对地之间，而不能发生在同一相的开断触头间，保证在过电压情况下不带电侧的人身及设备安全，高压隔离开关同一相的开断触头之间的距离，应大于不同相导电部分间及导电部分对地间的距离。

2.3结构简单、动作可靠灵活，户外高压隔离开关在冰冻的环境里，能可靠的分、合闸操作。

2.4高压隔离开关和接地开关间应有可靠的机械连锁，保证先断开高压隔离开关，才能合接地开关，先拉开接地开关，才能后合高压隔离开关的操作顺序。

3、高压隔离开关的故障类型及相应处理措施

3.1隔离开关分合不到位或者阻力太大

（1）转动部位或者各销、轴、轴承润滑剂老化。若安装于户外，高温、风化易造成润滑剂老化、变质，加之周围的灰尘落入润滑剂中，将使润滑剂直接成为阻碍机构运动的原因。当各销、轴、轴承润滑剂老化甚至锈蚀时，可能造成分合闸阻力变大或机构行程变小，导致分合闸不到位。处理方法是将机构内转动部位或各销、轴、轴承的润滑剂彻底清理，待干燥后再加入新的润滑剂。

（2）机构箱内部锈蚀。当机构箱内部出现锈蚀时，会造成机构运动阻力增大和机构行程变小，造成高压隔离开关的分合不到位。处理方法是打开机构箱，将机构箱内各部件进行彻底清理，重新添加润滑油后，对安装好的机构箱进行适当调整。

（3）异物阻碍。若安装于户外，鸟巢是最常见的异物，当鸟巢位于高压隔离开关转动部位附近时，会阻碍机构的运转，造成分合不到位。处理方法是及时清除鸟巢等异物。

（4）辅助开关、限位开关调整不当。辅助开关的传动杆变形会导致辅助开关的状态翻转不稳定，无法保证操作信号的可靠传递，将导致隔离开关分合不到位就已切断操作电源。限位开关的调整不到位，固定位置的螺丝松动，也会造成限位开关发生偏移。处理方法是检查传动杆是否变形，若是变形，则需整形后重新安装对位。若限位开关不在对应得位置上，则应重新调整并可靠固定。

（5）隔离开关机械位置分合闸机械定位装置调整不当。在隔离开关的机构箱上一般装有分合闸位置的机械定位装置，当其调整不当，会造成分合闸不到位。处理方法是对各部件进行检查，若发现变形，则将对应变形位置进行整形并重新安装。若各部件经检查为发现变形，则将定位装置拆下，在分合闸到位后重新固定。

（6）连杆弯曲变形。设备长时间运行后各转动部件由于锈蚀、灰尘等原因，造成阻力增大，使高压隔离开关在操作时，部分连杆会变形，造成传动机构行程变小，最后导致分合闸不到位。处理方法是对变形的连杆，拆下整形，查明导致变形的原因并进行消除，最后重新安装并做好调整。

（7）触头夹紧弹簧、重力平衡弹簧等工件锈蚀。若安装于户外，安装在导电杆内的触头夹紧弹簧、重力平衡弹簧、齿条、铰链等工件，由于导电杆端部密封件的老化将会使导电杆内部渗水出现锈蚀，这些将直接导致传动阻力变大从而使分合闸不到位。处理方法是将高压隔离开关的动导电杆及触头组件从支柱瓷瓶上吊至地面进行解体检查，对其各个部件进行除锈、润滑、防锈、更换老化密封垫，然后再进行起吊、就位、安装及调试。

（8）齿轮啮合不良。设备长期运行中，驱动电机的固定螺丝由于振动等原因可能会发生松动，从而造成驱动电机的齿轮与传动机构的齿轮啮合不良。或者由于磨损等原因，造成蜗轮、蜗杆啮合不良。啮合不良将造成机构的行程变小，高压隔离开关分合不到位。处理方法是先检查各啮合处的啮合情况，以及齿轮、蜗轮、蜗杆等紧固情况，发现松动后，应先调整再进行紧固。若发现齿轮、蜗轮、蜗杆等部件磨损严重时，应进行更换。

3.2驱动电机转动不停。

（1）限位档位与限位开关之间的位置错误。高压隔离开关的电动操作回路中一般都安装有行程限位开关，在隔离开关到位时用以切断驱动电机的电源。若行程限位开关调整不当，可能会使隔离开关操作不到位或者到位后驱动电机停止不下来。处理方法是切断操作回路电源，用手动方式将隔离开关摇至分合闸位置，调整两个限位开关及限位挡块之间的位置，用万用表测试，确认其有效断开，并在送电后进行检查。

（2）限位开关的接点故障。限位开关的接点接触不良或者短路，都会造成限位开关不能及时切断驱动电机的电源，从而出现驱动电机空转而高压隔离开关拒动。处理方法是将操作回路的电源切断，检修或更换限位开关。

（3）传动件松脱、机构啮合不良。当传动件松脱、机构啮合不良时，驱动电机动作不能带动高压隔离开关动作，从而出现驱动电机空转而高压隔离开关拒动。处理方法是将松动的传动件调整加固或者更换啮合不良的齿轮。

3.3高压隔离开关分合闸时三相不同步。高压隔离开关分合不到位，多数是机构锈蚀、卡涩、检修调试不到位等原因引起的。若合闸不到位，将导致接触不良，运行中会发热并危机电网的安全稳定运行。处理方法是出现合闸不到位，三相不同期时，应拉开重合，反复合几次。若无法完全合闸到位，不能达到三相完全同期，则应佩戴绝缘手套，使用绝缘棒，将高压隔离开关三相触头顶到位，并行上级汇报，申请安排停电检修计划。

3.4主回路接触电阻超标。

（1）动静触头表面氧化。由于动静触头长期受到水、尘埃、化学气体的侵蚀，在接触面上形成氧化膜使接触电阻增大。处理方法是用金相砂纸轻轻打磨触头表面，但又不损伤表面镀层，然后用酒精清洗，最后擦上一层凡士林作为保护。

（2）动触头插入深度不够、插偏。动触头插入深度不够、插偏，会使动静触头接触面积减少，从而造成接触电阻超标。处理方法是适当调节动静触头座中心位置。

（3）触头压紧弹簧性能不良。触头压紧弹簧性能不良，会使动静触头间的接触压力降低，从而造成接触电阻超标。处理方法是调节或更换触头压紧弹簧。

（4）紧固螺栓松动。气温及负荷的变化，容易引起各部件及紧固螺栓的热胀冷缩，当各部件及紧固螺栓的热胀冷缩系数不一致时，将会引起各链接螺丝松动，从而造成接触电阻超标。处理方法是检查并用力矩扳手按给定的力矩值紧固连接螺丝。

（5）安装或检修工艺不达标。接触面不平整、接触面位移、接触面清理不彻底或铜铝连接造成的离子电位差形成的化学反应等，都会造成接触电阻超标。处理方法是检查表面接触情况，若出现触面不平整、接触面位移，应将接触面拆下进行修平、清理、调整、重新安装；铜铝连接应采用铜铝过度接头后采用表面镀银的部件。

3.5隔离开关拒合、拒分。

（1）电气部分。无操作电源，热继电器动作后未复归，转换开关接点不通，交流接触线圈烧坏，接触器机构卡涩，限位开关、辅助开关故障、二次元件老化、驱动机损坏等，都会造成电动分合闸时，隔离开关拒动。处理方法是按下分合闸按钮，检查接触器是否动作，若不动作，首先检查操作电源是否完好，熔断器是都完好，操作回路是否被闭锁，然后按照图纸进行相关元件的检查。若接触器作，则先检查接触侧出线侧电压，如果发现异常，则应断开电源从接触器的出线侧测量驱动电机及电缆的绝缘电阻和直流电阻。如未发现异常，则应解体检查接触器。

（2）接地高压隔离开关分闸不到位。接地高压隔离开关分闸会到位，会闭锁隔离开关的合闸回路，从而造成高压隔离开关不能合闸。处理方法是将接地高压隔离开关完全分闸到位后再进行操作。

（3）机构箱及传动系统卡涩。机构箱进水、各轴销、轴承锈蚀，将会使隔离开关的分合闸阻力增大，当阻力增大到一定的程度时，将会造成高压隔离开关的拒合、拒分。处理方法是对高压隔离开关各轴销、轴承锈蚀部位进行解体检修、润滑，必要时更换部件。

（4）机械闭锁装置位置错误、变形。高压隔离开关与接地高压隔离开关之间安装有机械闭锁，检修后安装位置错误或机械闭锁变形，会造成造成高压隔离开关的拒合、拒分。处理方法是先检查是否发生变形，若发生变形则先拆下整形后重新安装。若未发生变形，则应将接地高压隔离开关完全分开到位，手动操作隔离开关，检查机械闭锁位置的正确性，如发现位置安装错误，重新正确安装即可。

3.6绝缘子表面闪络。绝缘子表面闪络多由表面脏污引起的，容易造成瓷柱的对地绝缘降低，引起闪络。处理方法是全面清扫绝缘子，必要时进行水冲洗，闪络严重时更换绝缘子。

4、结语

高压隔离开关在运行过程中容易出现一些常见的故障，而这些故障大多具有复杂性。只有对故障类型做出分类并进行分析，才能在发生故障时及时采取切实可行的措施进行处理，确保高压隔离开关运行的安全性，提高电网的安全稳定性。

参考文献：

[1]王国康.电气设备故障检查与维护[M].北京：冶金工业出版社，2013。

[2]钟振蛟.户外隔离开关机械故障的起因及预防[J].高压电气，2007,28（5）：55-58。