高压隔离开关常见缺陷及处理分析

摘要

高压隔离开关作为电力系统中一种重要设备，在系统安全稳定运行过程中起着十分重要的作用，但在其运行过程中，会出现各种各样的缺陷与问题，本文通过介绍高压隔离开关的定义，并从其常见故障入手，分析了隔离开关常见的缺陷及其成因，提出了对应的处理措施和解决办法，并有针对性的提出了日常运行过程中应当注意的问题。

【关键词】高压隔离开关 缺陷 运行

1 引言

高压隔离开关，又称刀闸，是高压开关电器使用最多的一种电器，在电路中起隔离作用，当其处于“合”状态时，能承受系统回路正常工作条件下的电流及在规定时间内异常工作条件（短路等状态）下的电流；当其处于“分”状态时，开关触头间有可见的明显断开并保持符合规定的绝缘距离。隔离开关无灭弧装置，因此只能在没有负荷情况下对系统回路进行断开、闭合。在电力系统安全工作规程就规定了“不得带负荷拉合刀闸（隔离开关）”。

隔离开关在电力系统（电厂、变电站等）中使用非常广泛，它的安全稳定运行对电力系统可靠性影响较大，因此对隔离开关缺陷、成因、处理措施及预防的研究就十分重要。

2 高压隔离开关常见缺陷及一般处理方法

高压隔离开关按其使用场所可分为室内型和户外型，按使用比例来说室外隔离开关所占比重较大，本文只针对户外型隔离开关进行分析。在隔离开关运行过程中受到大气环境、制造工艺水平、运行水平等因素影响，经常出现机构问题（包括因部件锈蚀、进水受潮、润滑干涩导致的操作卡涩以及合分闸不到位、辅助开关失灵等）、瓷瓶断裂、开关发热等缺陷，对隔离开关正常运行带来影响，也极大威胁着电网安全稳定运行。

2.1 机构问题及处理

隔离开关机构问题的出现可能与设备所处地区的大气环境有关，气候潮湿、多雨可能导致开关机构部件锈蚀、进水受潮，从而导致操作卡涩分合闸不到位，严重可能导致隔离开关拒合拒分，在气候干燥、光照充足地区此类故障出现相对较少。

隔离开关制造工艺也是出现此类缺陷的重要原因。以往因制造工艺水平、所用材料所限，许多老旧的隔离开关因弹簧材质和工艺不良曾出现过运行中平衡弹簧锈断的情况（曾在GW6型隔离开关中出现）；也有一些隔离开关因闸刀三相拐臂的角度调整不对，机构输出轴法兰角度调整不到位，扇型齿轮爆齿，导致万向节法兰与机构法兰连接螺丝被切断、机构的限位开关铸铁件被打断（曾在GW10、GW11型隔离开关中出现），导致开关不能正常分、合闸。

在倒闸过程中出现上述隔离开关拒动或分、合闸不到位的情况，一般故障不会扩大，缺陷影响不是很大，现场临时检修或处理后即可消除，但会延长停电时间，影响电力正常供应。针对上述缺陷，隔离开关生产厂家应该从以下几个方面进行改进：

（1）增强隔离开关机构箱密封性，避免机构箱进水或严重受潮。

（2）提高转动轴承的防水性，并增加润滑。

（3）改进隔离开关操作传动机构，减小操作阻力。

（4）加大开关出厂抽检力度，防止不合格产品流入电网。

2.2 瓷瓶断裂故障及处理

瓷瓶断裂故障后果十分严重，一般会导致母线发生短路并且引发断电、严重会导致供电系统瘫痪，而且可能破坏临近的设备，对附近设备操作人员造成严重伤害。发生瓷瓶断裂故障的隔离开关主要集中在电压等级为220kV的隔离开关中，常见其支柱绝缘子和旋转瓷瓶断裂，出现问题的产品有运行多年的老产品，也有是刚投运的新产品。

瓷瓶断裂一方面与生产厂家产品质量有关，比如瓷瓶浇制不均、水泥胶装等问题，需要特别留意的是厂家技术人员的流失问题，曾有公司反映以往质量稳定的绝缘子后来频频出现问题，经过了解发现厂家生产绝缘子技术人员离职，导致绝缘子生产工艺不过关，质量下降，问题频发。另一方面瓷瓶断裂也与质检手段不严有关，有缺陷或隐患的瓷瓶未被检测出来，组装成隔离开关后，流入电力系统。

瓷瓶断裂故障现场处理难度较大，需对设备进行更换，会延长停电时间，针对此类故障最为有效的措施是从源头抓起，严把产品质量检验关，在采购时选取质量可靠的生产厂家，在设备投运前、运行过程中加强监测，及时发现缺陷，尽早处理。

除了支持绝缘子外，旋转绝缘子断裂故障也时有发生，旋转绝缘子操作时主要受扭力作用，瓷瓶断裂事故至今仍不能有效的予以防止。

2.3 导电回路发热问题及处理

隔离开关导电回路发热问题也是设备运行中经常出现的问题，经分析有以下几方面的原因：

（1）开关常时间工作于大负荷或迎峰度夏等时期负荷较大的情况下。

（2）设备运行时间较长，部件出现老化情况，触头部分材料氧化锈蚀后导致运静触头之间接触电阻变大，也可能是静触指压紧弹簧弹性系数改变、静触指触头夹紧弹簧松弛变形，夹力不够导致触指与动触头接触不紧密。

（3）合闸不到位或剪刀式钳夹结构夹紧不良，致使合闸角度存在偏差，动静触头接触面太小，因而导电回路产生发热问题。

针对隔离开关导电回路发热的问题，可以采取以下几种措施消除：

（1）持续进行温度监测，根据监测结果来确定是否需要向调度申请改变运行方式或减少负荷。

（2）利用隔离开关检修作业，对需要更换的静触头弹簧夹和烧伤触指进行更换，并对动静触头氧化层进行清理，对螺栓进行坚固。

（3）进一步规范隔离开关操作流程，杜绝合闸不到位等情况发生。如何减少和发现隔离开关导电回路发热问题，需要设备运行人员在日常工作中坚持使用红外监测等监测手段来对设备进行监测，也需要对运行过程中出现的各种问题及时向生产厂家进行反馈，改进隔离开关产品质量。

3 结语

因隔离开关故障引起的电力系统故障时有发生，我们必须对此加以足够重视。一方面从日常运维入手，加强巡视，及时掌握设备状态、发现并消除设备隐患；一方面应与设备生产厂家紧密联系，不断加强技术投入，从材料、生产工艺、过程控制入手，提高隔离开关相关技术以及产品质量，提高其工作稳定性。只有这样，才能确保设备安全稳定运行，保障电网安全稳定运行。

参考文献

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[2]王菁武，廖俊德，邓靖亚.户外高压隔离开关存在问题和改进措施[J].湖南电力，2003（04）.

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作者单位

国网山西省电力公司检修分公司 山西省太原市 030032