隔離開關(guān)發(fā)熱分析及應(yīng)對措施

王洪菲?李曉幸?寇鵬偉

摘 要：根據(jù)2014年本地區(qū)隔離紅外缺陷分析，進(jìn)一步闡述分析隔離開關(guān)發(fā)熱缺陷及其產(chǎn)生原因，并提出今后減少隔離開關(guān)發(fā)熱應(yīng)對措施。

關(guān)鍵詞：發(fā)熱；隔離開關(guān)；分析；措施

1.前言

隨著設(shè)備制造工藝水平和運(yùn)維水平的提升，狀態(tài)檢修開展后檢修模式的改變，檢修工作量顯著降低，但是隔離開關(guān)導(dǎo)電及導(dǎo)電接觸面發(fā)熱缺陷仍占較大比例，發(fā)生缺陷后需要停電檢修或者限制負(fù)荷運(yùn)行，避免缺陷進(jìn)一步擴(kuò)大，對電網(wǎng)及供電可靠性影響較大。

2.發(fā)熱缺陷分析

2014年1月1日至2014年12月31日，本單位共發(fā)現(xiàn)紅外缺陷207起，其中隔離開關(guān)缺陷占同期發(fā)熱缺陷的37.20%，對供電可靠性影響最大；電容器缺陷占同期33.81%，對供電可靠性影響次之，本文主要對隔離開關(guān)發(fā)熱進(jìn)行探討。（見表一）

說明：母線設(shè)備含母排。各設(shè)備發(fā)熱缺陷和設(shè)備應(yīng)用多少有一定關(guān)系，本文不做過多追述，僅對典型發(fā)熱討論，下同。

隔離開關(guān)發(fā)熱按缺陷缺陷統(tǒng)計(jì)分析如表二、表三，嚴(yán)重缺陷、危急缺陷占同期缺陷29.87%、2.6%，由此造成的臨時(shí)停電對供電安全性造成重大風(fēng)險(xiǎn)。

從表二中可以看出隔離開關(guān)發(fā)熱缺陷110kV隔離開關(guān)發(fā)熱缺陷占同期隔離開關(guān)發(fā)熱量的36.36%的，對110kV隔離開關(guān)進(jìn)一步分析如表四、表五。

3.缺陷發(fā)熱發(fā)熱原因分析

3.1環(huán)境原因

近年來工業(yè)發(fā)展天氣異常特別是本地區(qū)存在較大石英生產(chǎn)工廠及水泥廠，周圍環(huán)境污染嚴(yán)重，隔離開關(guān)未戶外設(shè)備，長期運(yùn)行在惡劣環(huán)境下，開關(guān)動(dòng)觸頭與靜觸桿在電吸塵和自然降塵的作用下，導(dǎo)電膏與塵土混合形成接觸電阻大的硬殼而發(fā)熱。

3.2設(shè)計(jì)原因

變電站建設(shè)時(shí)未能就環(huán)境潛在污區(qū)分度變化作出準(zhǔn)確的判斷或者對設(shè)備防腐設(shè)計(jì)余量不足，造成隔離開關(guān)投運(yùn)后，因?yàn)榄h(huán)境的變化造成防腐能力不足，加速發(fā)熱現(xiàn)象發(fā)生。隔離開關(guān)設(shè)計(jì)存在缺陷，生產(chǎn)時(shí)對隔離開關(guān)選材考慮不足，設(shè)計(jì)時(shí)對導(dǎo)致運(yùn)行一段時(shí)間發(fā)熱現(xiàn)象增多。

3.3隔離開關(guān)本體原因

3.3.1觸頭發(fā)熱

以GW4型刀為例分析其發(fā)熱原因，如圖1：

（1）隔離開關(guān)安裝在室外，運(yùn)行環(huán)境較惡劣，運(yùn)行一段時(shí)間后由于經(jīng)過雨雪、粉塵的不斷侵蝕，會(huì)在接觸面形成氧化層，曾加接觸電阻，隨著接觸電阻的增大就表現(xiàn)為深度升高，特別是電網(wǎng)大負(fù)荷時(shí)表現(xiàn)尤為突出。

（2）對于經(jīng)過完善化改造的隔離開關(guān)當(dāng)合閘不到位或合閘過度造成觸指、觸頭接觸面積減小，電阻曾大，觸頭發(fā)熱，發(fā)熱后經(jīng)過雨雪天氣接觸面氧化，接觸電阻進(jìn)一步增大，發(fā)熱持續(xù)

惡化。

（3）對于未經(jīng)完善化改造的隔離開關(guān)，當(dāng)合閘不到位或合閘過度，觸指、觸頭接觸不良，電流被迫從內(nèi)置夾緊彈簧中流過，當(dāng)彈簧長時(shí)間流過較大電流后將使其退火，彈性減弱，接觸壓力進(jìn)一步減弱，使接觸電阻增大，接觸不良情況進(jìn)一步惡化，觸頭發(fā)熱越加嚴(yán)重。

3.3.2接線板樁發(fā)熱

蚌埠處淮河兩岸、冬天寒冷有雨雪，夏季炎熱雨水較豐富，加上電網(wǎng)負(fù)荷較大，設(shè)備熱脹冷縮變化較大，空氣中的水蒸氣、雨雪污水較容易侵入接線板（樁）交接面形成氧化層，增加接觸電阻，對于一些鋁質(zhì)導(dǎo)電桿、接線夾與銅導(dǎo)電帶連接處還會(huì)產(chǎn)生電化學(xué)腐蝕，接觸電阻進(jìn)一步增大，形成熱點(diǎn)、熱面源。

3.3.3線夾（螺栓）發(fā)熱

螺栓線夾接觸面和到導(dǎo)線間縫隙較大，更容易受環(huán)境影響，造成接觸電阻增大。螺栓發(fā)熱對于使用鐵螺絲的，在戶外非常容易氧化生銹發(fā)熱，對于熱鍍鋅螺栓在固定線夾、接線板時(shí)由于螺栓、接線板、過度片材質(zhì)不一樣在受潮時(shí)容易引起電化學(xué)腐蝕，溫度升高同樣會(huì)進(jìn)一步造成惡性循環(huán)，最終引起螺栓發(fā)熱。另外螺栓還有受到電磁環(huán)境變化引起發(fā)熱。

4.應(yīng)對措施

為提高隔離開關(guān)運(yùn)行可靠性，提高電網(wǎng)安全水平。必須足夠重視隔離開關(guān)設(shè)計(jì)選型運(yùn)行維護(hù)。

4.1設(shè)計(jì)階段，要充分考慮變電站所處位置誤區(qū)分布及潛在污染源，充分考慮環(huán)境情況，設(shè)計(jì)滿足環(huán)境需求設(shè)備

4.2設(shè)備選型階段：隔離開關(guān)應(yīng)選具有良好運(yùn)行業(yè)績，完善化改造后的隔離開關(guān)，螺栓選型選用熱鍍鋅螺栓，線夾選用壓

接式。

4.3運(yùn)行操作階段，準(zhǔn)確預(yù)測電網(wǎng)負(fù)荷分布，合理優(yōu)化電網(wǎng)潮流分布，加快電網(wǎng)建設(shè)，避免設(shè)備長期重載超載運(yùn)行。加強(qiáng)紅外檢測，注意設(shè)備溫度變化，做好記錄，并做好對比分析，發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)的細(xì)微變化都要注意其變化趨勢。分合閘操作時(shí)注意觀察隔離開關(guān)動(dòng)作情況，合閘時(shí)動(dòng)靜觸頭剛接觸時(shí)應(yīng)迅速果斷地將隔離開關(guān)合上，但是不能用力過猛，防止過度合閘。分閘時(shí)在動(dòng)靜觸剛離開時(shí)，應(yīng)迅速拉開，盡量減少燃弧時(shí)間，以減少動(dòng)靜觸頭的電弧燒損，損壞動(dòng)靜觸頭。

4.4檢修階段

（1）檢修時(shí)嚴(yán)格控制檢修工藝，將所有的隔離開關(guān)全部拆散后，更換所有的銷軸，螺栓螺母，軸承，重新按照工藝組裝，保證軸承座及傳動(dòng)部分轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，使導(dǎo)電閘刀分，合靈活。

（2）裝配后進(jìn)行隔離開關(guān)三相聯(lián)動(dòng)的分，合測試，三相分合基本一致，同期性符合要求。

（3）檢修前后進(jìn)行直阻測試，并進(jìn)行對比分析，確保檢修質(zhì)量。

5.結(jié)論：隔離開關(guān)在電力系統(tǒng)中是使用量最大的設(shè)備，其安全性直接關(guān)系電網(wǎng)和設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，在日常工作中要充分關(guān)注隔離開關(guān)的運(yùn)行情況，依據(jù)設(shè)備狀態(tài)檢修，制定行之有效的運(yùn)行維護(hù)方法，確保隔離開關(guān)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

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[4]劉青勝、張立杰、王新彤，高壓隔離開關(guān)發(fā)熱的原因分析及對策。華北電力技術(shù)，2008

作者簡介：王洪菲，男，助理工程師，從事蚌埠供電公司從事變電檢修工作。