隔离开关发热原因分析及缺陷处理措施

隔离开关发热原因分析及缺陷处理措施

彭秋生

广东电网有限责任公司汕尾陆河供电局,广东 汕尾 516700

摘 要：在电力系统运行中难免会出现隔离开关发热的问题，因此需要引起有关工作人员高度重视，基于此，本文以隔离开关发热为研究对象，主要介绍了隔离开关的发热问题，着重阐述总结了刀闸节点发热的原因和处理方法，并提出了运行维护建议，以为相关部门提供一些借鉴。

关键词：隔离开关；发热；缺陷；电阻；事故

引言

随着电网的发展，供电负荷不断的增加，电力设备过载普遍较高，高压隔离开关长期承受大负荷电流，运行中经常发生隔离开关接触部位过热现象，影响系统运行灵活性和供电可靠性。一旦停电处理过热现象，则影响正常供电造成很大经济损失。隔离开关发生过热缺陷频率较高，严重制约着电网的安全稳定运行。据不完全统计，隔离开关过热缺陷的次数始终居变电站各类设备缺陷之首。而一般的刀闸发热部位都没有装设专门的温度检测装置，运行人员往往较难发现其缺陷。因此，分析刀闸发热原因、正确预防及处理刀闸发热有着重要意义。

1、隔离开关概述

隔离开关在高压电气设备中属通断类设备。由于其工作频繁，使用范围广泛，过热故障时有发生。我们有必要对隔离开关的过热故障进行分析、研究，使其安全、可靠发挥应有的作用。

　　隔离开关主要由支持底座，导电部分、绝缘子、传动机构、操动机构组成，过热的部分主要集中在动静触头接触部分，引出线夹等，其发热的原因可分为内因和外因，外因有：环境温度，产品制造质量，外力，自然灾害；内因有：安装质量，运行管理接触部位及引线线夹接触不良。由于隔离开关部件基本外露，所以它的故障大体上属于外部故障。一部分过热故障集中在导电罩、主触头和刀口压指等处，一部分过热故障集中在隔离开关接线端，线夹与导线的连接处。

　2隔离开关过热故障的原因分析

　　1、导线在风力舞动下或因负荷变化，引起连接件因周期性热胀冷缩，造成连接螺丝松动减小了连接件有效接触面积，增大接触处的收缩电阻。受风力影响的故障，一般是发热触头处在隔离开关的出线侧，引线过长处于悬垂状态。大风时严重摇摆，滚动触头受力后，使各滚动触指接触压力失衡，造成接触电阻增大发热。还有GW10-220W隔离开关因管母摆动，使刀闸夹件松弛，造成动静触头处弧光放电。

　  2、隔离开关接线端与导体触头长期裸露于大气中运行，极易受到水蒸气、腐蚀性尘埃和化学活性气体的侵蚀，在连接件接触面上形成氧化膜，使导电体表面电阻增加，造成接触不良而发热。　

    3、夏、秋季环境温度高，负荷电流大，此时隔离开关承受的负荷电流明显增大，加上气温高，散热困难，设备在恶劣的条件下连续高负荷运行，设备温度不断升高，若此时因为保供电等原因，不能及时停电检修，设备超过检修周期运行，极易造成设备材质老化，导电能力下降，导致刀闸触头发热，如果再遇到运行方式的变化导致过负荷，甚至引起触头烧坏。

    4、在施工现场，由于客观原因致使存放条件不符合规定，加上工期的延误，设备部件长期安放在露天场所，如遇上雨雾天气，部件在未安装前导电部分和紧固部位受潮形成氧化层，若安装前没检查处理，将留下发热隐患。

2　隔离开关的发热缺陷

2.1　隔离开关触头过热的主要因素：

　　1、触头在不断的闭合过程中，承受着机械闭合力的冲击，从而造成触头的变形、龟裂与剥落；

2、电弧侵蚀的过程中声响变大，动静触头烧熔后，烧坏有机质绝缘护罩产生弧光飘移，发展为相间短路烧坏开关；　

3、隔离开关开闭过程中电弧作用，能使触头表面的金属熔融，蒸气飞溅而散失，电弧侵蚀决定触头的使用寿命；

4、如果触头熔焊后的焊接强度大于开关的机械分断力，触头就不能断开。运行于电力系统合闸位置的10kV隔离开关，如GN2-10、GN6-10、GN8-10动静触头大多数处于横位状态，由于设计不合理，运行中出现缺陷概率大。

2.2　触头安装调试不当

    触头的接触位置不够，位置偏离、接触不充分等情况，会导致发热严重，同时，接触点也会随之增大，究其原因，都是在安装和调试触头时，没有严格按照其安装标准执行。

2.3　动静触头部分涂抹导电物质的影响

    早期使用凡士林作为触头外表面涂抹物质，但是凡士林会在温度高于 70℃时发生液化，导致触头之间出现间隙。接触电阻会因为杂质进入触头空隙导致变大，引起发热情况。

2.4　主导电杆的触头松动

    触头部分的固定，一般都是采用螺栓进行紧固的，其固定位置发生螺栓松动的情况下，容易造成其接触不完全。而接触不完全，会导致电阻的增加，从而发热量激剧增大的严重情况。

2.5　机械动作引起触头磨损

    触头表面的镀银层厚度一般在 25μm左右，经过长时间的使用，触头的机械部分磨损后会将镀银层剥离铜基表面导致触头的接触不充分。触头铜件部分长时间暴露在空气之中，进而产生氧化后会导致触头接触不良引起触头的

接触电阻增大，发热严重。

3　隔离开关发热缺陷的有效处理措施

3.1　及时更换外压式新的触头

    想要有效解决隔离开关的触头发热问题，必须要及时更换已经受损的触头结构，可以不再使用内压式触头结构，而是使用外压式触头。以往电桥结构的弹簧分流的缺陷会因为外压式触头末端和触头座之间稳固的连接而弥补。

3.2更换新的导电膏

    将原来的厚重导电膏更换为二硫化钼锂基脂，规范导电膏的使用方法，严格按照规范使用标准使用，只需要涂抹少许的导电膏在滑动接触面上，然后停留适当时间以后及时擦干净，保证导电膏为薄薄的一层，能够隔绝空气氧化就可以。

3.3完善主导电管触头

    为了将触头接触面积增大，可以采取以下方法: 钻一个5mm

的螺孔在每个触指与触指座相应位置，然后将叠起的铜质软连接片固定在触指与触指座中间，这种方法起到的作用是分流，从而使触指与触指座之间的电流减少。对于承受较大负荷的电流并且要长期带电运行的隔离开关适合采用这种分流方式，具有较强的可操作性、运行更加可靠、维护更加便捷。

4、隔离开关熔焊原因及故障分析

4.1 隔离开关熔焊主要原因

变电站运行中的隔离开关熔焊主要原因有：部件松动，刀口设计接触面积小，刀口合的不严，通过短路电流时造成接触部分过热使刀口熔焊。熔焊后的隔离开关不能进行正常的倒闸操作，母线隔离开关检修，会造成母线停电损失。

　  运行中对隔离开关的要求：首先应能满足通过短路电流时的动稳定和热稳定条件；其次要求隔离开关结构简单、紧凑、摩擦力小，便于检修。

4.2 隔离开关的常见故障及检查方法

   隔离开关的常见故障有接触部位发热、拉合失灵及操作卡滞、三相不同期。

　　对隔离开关接触部位发热的检查，可使用下列方法：

　　1、使用红外线测温仪。2、夜巡。3、雨雪天气观察水蒸气、积雪融化情况。4、检查接触部分的金属颜色、气味、相色漆变色开裂及烤糊焦味。发现隔离开关触头过热、变色时，应立即汇报调度，采取限负荷措施或通知检修人员来站停电处理。

4.3 操作隔离开关，发现拒动时的处理

    1、机械操作的隔离开关发生拒合或拒分，应检查断路器是否断开，隔离开关机械闭锁是否解除，隔离开关传动机构是否有卡塞的地方，闸口是否锈死或烧伤，可轻轻晃动操作把手进行检查，在未查明原因前不得强行操作。

    2、操作电动隔离开关出现拒动时，应首先判明是隔离开关机械传动部分故障还是电动操作回路故障，如果是电动回路故障，应检查各电气闭锁回路是否已经解除，操作回路电源三相电压是否正常，如果经检查确系电动操作回路故障，可用手动操作机械拉、合隔离开关，当发现为电气回路闭锁为解除时，在未查明原因前不得强行解除闭锁操作隔离开关。

    3、操作中隔离开关发生支持绝缘子断裂，严禁操作该隔离开关，应汇报调度，通知检修单位处理。如果发现隔离开关机械传动部分存在缺陷，但隔离开关导电部分良好无问题，可待下次隔离开关停电时处理。

　　隔离开关合闸时，因为隔离开关三相不同期合不上，出现隔离开关单相接触不良，可拉开隔离开关重新合闸，也可以用绝缘杆将其拨正，如果出现隔离开关三相接触不良或单相差距很大时，应汇报调度，通知检修人员来站处理，不得对该隔离开关强行操作。

5、结束语

    综上所述，控制隔离开关触头过热的关键问题是要选择良好的触头接触形式，加强对隔离开关的检查与监督，进行红外测温，应抓住那些不太明显的表面现象，通过仔细分析，发现问题，解决问题。要总结经验，积累一些典型的温度数据和热图谱，为以后发现异常提供依据。在发现问题时，不仅要按照导则的要求进行定性，而且要找出发热的成因，具体问题具体分析,定期进行检修，为反事故技术措施提供依据。

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