变电站中刀闸的异常处理和维护

变电站中刀闸的异常处理和维护

梁景棠

（广东电网有限责任公司惠州供电局广东惠州516001）

摘要：在变电站的运行中，很容易出现故障或者是异常运行方式，进而引发停电，对人们的生产和生活带来不利的影响。众所周知，刀闸是变电运行过程中最重要的工具，能够实现运行方式的转换。所以，一旦刀闸出现异常，必然会导致事故频繁发生。基于此，本文以刀闸发热异常为例，对变电站刀闸的异常处理和维护进行讨论。

关键词：刀闸；发热；变电站

前言：在变电站的电气系统当中，最关键的开关电器就是刀闸，一定要和高压断路器进行配套来使用。而刀闸最重要的功能就是能够确保高压电器与装置在开展检修工作的过程中安全，充分发挥隔离电压这一作用，在切断或者是投入负荷电流、开断短路电流方面并不适用，只能够应用在不会产生较大电弧的切换操作中，但是并不具备灭弧的功能。任何刀闸都应当确保满足如下要求：①存在明显断开点；②保证断开点具备可靠措施；③具备充足的短路稳定性能；④结构要简单且动作要可靠；⑤确保主刀闸和接地刀闸是互相闭锁的。

二、变电站刀闸发热情况的分析和处理

1）发热原因分析。①设计结构或容量不合理。如JYN2-10-31D型手车开关隔离插头采用点接触结构，接触面较小；安装工艺不达标，刀闸动静触头长期分合不到位；某些刀闸设计容量偏小，长期运行在额定负荷或过负荷状态下，电流过大，其各部分温升超过了规定的温升标准。②刀闸接线端与动静触头在大气中长期裸露运行，受环境侵蚀，接触面氧化使导体表面电阻增加；或者是在刀闸拉合过程中由于电弧放电高温使触头连接处接触面氧化。③运行人员操作刀闸没有合到位，之后因检查不认真，没有及时发现合闸不到位的情况，造成运行时间不长就出现刀口发热的现象。④环境温度过高。导体在不同温度下的载流能力是不同的，温度升高，导体自身的电阻增大，电阻增大将导致导体产生的热量增加，又反过来促使导体自身的电阻增大，如此恶性循环，虽然电流强度未达到额定值，温升也可能超过标准。

2）刀闸发热的处理。刀闸发热缺陷性质分一般、严重、危急3个等级，遇有刀闸发热缺陷时，其处理步骤为：①检修人员经判断，如果是动触头发热，将动触头分解，清除其表面氧化物及烧痕，检查触指弹簧有无退火变形现象，检查触指与内部接触面是否有氧化物及烧痕，更换严重烧伤的触指和弹簧，更换老化的弹簧垫和螺栓；如果是静触头发热，将静触头拆分，检查静触头内表面与导电杆接触部位是否有放电痕迹和氧化物，检查弹簧垫是否退火老化，检查固定螺母是否松动；清除氧化物，磨平烧痕，最后按工艺标准要求顺序复装。②对引线线夹与接线柱的过热处理，应解体接线柱与铝帽内的转动连接部分，检查软连接的接触表面是否有烧伤痕迹和氧化物，固定螺丝是否松动、滑丝，弹簧垫圈是否老化断裂，然后进行表面处理和更换部件，最后按工艺标准要求顺序复装。③由变电站运行人员用红外测温仪测量过热点的温度，并判断其发热程度，然后汇报调度，根据站内设备一次接线方式，将相应线路、主变或母线转至检修状态，等待检修人员处理。

3）刀闸发热的预防。①结合所用型号刀闸的使用说明和刀闸所在间隔的负荷重要性，适当缩短大检修周期，定期维护，避免设备发热。②加强设备的巡视测温工作。目前常用的测温方法有蜡片测温和红外线测温，通过观察蜡片的颜色和设备红外测温图谱可以清楚地了解设备的运行状况，及早作出判断并处理。③装设温度在线监测装置。装设电气节点温度在线监测系统，不仅可以取代人工巡检，还可以实时在线远程监测电气节点的发热状况，实施超限报警，防止和减少事故发生。④规范设计，严密施工。设计初期，要结合具体变电站的负荷情况及运行环境，计算每个刀闸的具体参数；在施工过程中要严格执行有关工艺标准和技术规范。⑤对新投运的隔离开关，应测量隔离开关导电回路的阻值是否符合要求。安装工艺要符合标准的规定，调试时应注意防止中间触头合闸时单边接触。⑥提高检修质量，重点检查导电回路触头弹簧的弹性和锈触情况，更换失去弹性或锈蚀严重的触头弹簧；另应重点检查触指有无变形、过热及变色等异常现象，并清扫接触面；对于烧损严重的条形触指及柱形触头应用砂纸修平，变形严重或因过热而退火变软的触指应予以更换。⑦运行部门应注意加强巡视检查，以便及时发现导电回路发热问题。

三、变电站刀闸的其他异常情况分析和处理

1）控制回路故障处理措施。①在造成户外隔离刀闸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检查并确保隔离刀闸的操作电源正常，断开操作电源空气开关，以防隔离刀闸误动。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。③根据隔离刀闸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。

2）三相触头虽然合到位但是辅助触点转换不到位故障的处理。若变电站刀闸出现这种故障，那么，这一回路控制或者是保护屏当中一定要存在相对应的信号与报文。同时，对刀闸再次拉合操作，针对连杆转动型刀闸辅助开关，则应当通过拉合连杆确保辅助接点实现转换到位。但是，如果刀闸的辅助接点在翻转方面仍然不到位，就应当拉开刀闸，并且即刻停止操作，予以上报并且合理地安排停电检修工作。

3）刀闸拉合操作停止故障的处理。导致变电站刀闸拉合操作停止这一故障的主要原因就是因为机构转动或者是刀闸转动部分由于锈蚀或者是卡死等多种情况而导致操作的回路断开，很容易导致刀闸触头之间出现拉弧放电的问题。如果在刀闸拉合的过程当中，突然停止操作，那么就应当马上按动停止的按钮，将刀闸操作电源及时切断，并且尽可能通过手动把刀闸合上或者是拉开，在故障处理结束以后，需要及时上报并且及时安排停电检修工作。

4）刀闸拒合与拒分故障的处理。这种类型的故障，最主要的原因就是机械或者是电气问题。一旦发生故障，一定要及时停止操作，并且对于操作对象予以严格地核查，同时，也需要对于相关回路的刀闸或者是开关以及接地刀闸位置进行核查。如果没有找出具体的原因，是不能够开展倒闸操作的。与此同时，不能够使用顶合刀闸分合闸接触器这种行为对刀闸进行操作，否则很容易损坏设备。若因为电气的原因导致刀闸出现故障，如果不能够排除故障，一定要通过手动操作，并且按照相关的解锁操作，始终遵循解锁手续并予以操作。

5）刀闸绝缘子外伤的处理。如果刀闸支柱绝缘子存在裂纹或者是其裙边存在轻微外伤一定要予以及时上报，并且积极安排停电检修工作，最重要的就是要对停电前加大监视的力度。一旦破损较为严重，应当根据具体情况来采取相应的方式，若外伤程度较为严重，一定要采取停电处理的方法。

四、小结

总之，在变电站运维的日常工作中，对刀闸异常的处理应予以足够的重视，有关工作人员应着重于了解掌握、总结经验、预制方案，出现故障时做到临危不乱，处理故障有方案、有步骤。同时运行人员应加强日常巡视维护工作、检修人员应提高技能。

参考文献：

[1]张艳，刘国瑞.变电站刀闸发热的预防及处理方法[J].科技情报开发与经济，2011，36.

[2]金小虎，张睿.隔离刀闸发热缺陷的分析与预防[J].电力安全技术，2011，10.