35kV隔離開關觸頭發熱綜合分析診斷

譚湘海 尹權 趙憲

摘要：35 kV隔離開關在運行過程中可能出現因觸頭接觸不良等原因導致發熱的現象。通過帶電紅外測溫技術，根據實時負荷電流數據的變化，可及時發現并監測該發熱現象。結合停電后采取的電氣試驗及金屬材質檢測分析，判斷隔離開關發熱的具體原因，提出有針對性的解決策略，防止設備事故的發生。

關鍵詞：隔離開關;觸頭發熱;金屬材質檢測

0 引言

35 kV隔離開關長期運行后，有可能出現觸指接觸不良導致發熱的情況，嚴重時可能導致觸指和觸頭燒壞。通過帶電紅外測溫技術，結合停電試驗及隔離開關金屬材質檢測分析，判斷出隔離開關發熱的具體原因及缺陷部位，及時進行消缺處理，有效防止設備事故的發生。

1 事件情況

2019年11月，在對某110 kV變電站進行紅外測溫時，我們發現4202隔離開關A、C相觸頭發熱嚴重，紅外測溫圖如圖1所示。當日環境溫度為7 ℃，隔離開關B相溫度為12.8 ℃，A相熱點溫度為139.0 ℃，相對溫差為95.6%，C相熱點溫度為71.6 ℃，相對溫差為91.1%。根據《帶電設備紅外診斷應用規范》（DL/T 664—2008），判斷該隔離開關A相發熱為危急缺陷，C相發熱為嚴重缺陷。該隔離開關型號為GW4-40.5/630A，投運日期為2008年4月。

12月1日，我們對該危急缺陷進行了緊急處理。現場檢查4202隔離開關，發現三相觸頭、觸指均有不同程度燒蝕、氧化痕跡，如圖2所示。

經試驗，隔離開關各相導電回路電阻如表1所示，可知A、C相回路電阻值嚴重超出規程要求。

由于4202隔離開關觸頭、觸指損壞嚴重，故更換各相觸頭、觸指，按檢修工藝要求處理各接觸面，保證接觸良好。更換完畢后，回路電阻測試合格。投運后24 h進行紅外測溫，結果正常。

2 原因分析

2.1? ? 設備解體分析

我們對隔離開關受損觸頭進行分析檢查，發現各相觸頭兩側接觸面均有不同程度的燒蝕現象。對受損觸指進行分析檢查，發現A相觸指有變形現象，如圖3所示。對其進行拆解，發現彈簧二節銷、觸指片外側氧化特別嚴重，彈簧嚴重銹蝕，已無彈性，如圖4所示。

結合現場情況并對設備進行拆解分析，判斷該事件主要是隔離開關內拉式觸指彈簧嚴重生銹后壓力不夠，造成觸頭、觸指接觸不良，在合閘狀態下接觸部位存在空氣間隙，引起間隙拉弧，致使刀閘嚴重發熱和觸指、觸頭重度燒蝕。

2.2? ? 金屬檢測

為進一步分析事件原因，我們對觸指彈簧、觸指片、觸頭進行金屬檢測。觸指彈簧的金屬檢測如圖5所示，彈簧的主要成分為鐵（Fe），含量達95.14%，判斷彈簧材質為普通碳素結構鋼（熟鐵）。很顯然，該彈簧并未采用不銹鋼材質。

該彈簧處于室外環境下，在長期的運行過程中，受到雨水侵蝕，氧化比較嚴重。由于鐵是導磁材料，在交變磁場中會產生環流，易加速金屬氧化情況。長此以往，觸指彈簧的銹蝕情況非常嚴重，最終導致該彈簧失去彈性。

我們在檢測過程中還發現了以下兩個問題：

（1）觸頭材質不合格。隔離開關觸頭金屬材質的檢測結果如表2所示。

根據檢測結果判斷觸頭材質為黃銅，不滿足《電網金屬技術監督規程》（DL/T 1424—2015）第6.1.3條“觸頭的材質應為牌號不低于T2的純銅”的要求。

（2）觸頭、觸指的鍍層不合格。隔離開關觸頭和觸指的金屬鍍層材質檢測結果為錫，如圖6所示，不滿足《電網金屬技術監督規程》第5.2.1條“導電回路的動接觸部位應鍍銀”的要求。

3 結語

為減少35 kV隔離開關觸頭發熱情況發生的概率，提升設備供電可靠性，我們建議采取以下措施加以改進：（1）全面排查同型號隔離開關，加強帶電紅外測溫，及時發現設備缺陷;（2）提升停電檢修質量，加大隔離開關觸指彈簧檢查力度，一旦發現銹蝕，及時采取措施;（3）加強隔離開關到貨驗收工作，嚴格執行《電網金屬技術監督規程》等技術規范，確保隔離開關材質、鍍層等符合要求。

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收稿日期：2020-07-16

作者簡介：譚湘海（1976—），男，湖南湘潭人，工學碩士，高級工程師，主要從事高壓電力設備運維檢修技術管理工作。

尹權（1991—），男，湖南湘潭人，工學碩士，工程師，主要從事高壓電力設備運維檢修專業工作。

趙憲（1986—），男，湖南湘潭人，工學碩士，工程師，主要從事高電壓試驗和電氣設備性能技術監督工作。