林敏

摘 要：在電力系統(tǒng)中，高壓隔離開(kāi)關(guān)的用量非常大，使用范圍廣，是一種在線(xiàn)路無(wú)載情況下將電氣設(shè)備和高壓電源進(jìn)行接通或斷開(kāi)的高壓輸電設(shè)備。受到各方面因素的影響，高壓隔離開(kāi)關(guān)在實(shí)際運(yùn)行中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些故障，如果不對(duì)故障進(jìn)行預(yù)防和處理，電網(wǎng)的運(yùn)行將會(huì)受到威脅。文章主要介紹了高壓隔離開(kāi)關(guān)在電力系統(tǒng)中的作用，并從常見(jiàn)故障、故障處理和預(yù)防措施以及相關(guān)試驗(yàn)等方面做了深入分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng)；高壓隔離開(kāi)關(guān)；作用；故障

中圖分類(lèi)號(hào)：TM564.1 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2013）20-0118-02

高壓隔離開(kāi)關(guān)作為一種高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，具有非常理想的開(kāi)閉效果，其基本作用就是在線(xiàn)路上沒(méi)有電流的情況下將電氣設(shè)備和高壓電源接通或斷開(kāi)，能夠保證停電檢修的安全，在電力系統(tǒng)中扮演著重要角色。由于高壓隔離開(kāi)關(guān)的用量非常大，應(yīng)用范圍較廣，在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中會(huì)受到各種因素比如隔離開(kāi)關(guān)質(zhì)量、運(yùn)行狀況、維護(hù)情況、操作方法等的影響，導(dǎo)致高壓隔離開(kāi)關(guān)不可避免會(huì)出現(xiàn)一些故障，因此，必須對(duì)故障產(chǎn)生原因進(jìn)行深入分析，找出有效的處理措施和預(yù)防措施，努力將故障一一排除，為電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行提供保障。

1 高壓隔離開(kāi)關(guān)在電力系統(tǒng)中的作用

由于高壓隔離開(kāi)關(guān)具有明顯的分段間隙，其在電力系統(tǒng)中的主要作用是隔離電源，為檢修工作提供安全環(huán)境，還能夠通斷一定的小電流。高壓隔離開(kāi)關(guān)中并沒(méi)有滅弧裝置，通常與斷路器配合使用，對(duì)于其在電力系統(tǒng)中的作用主要有以下幾方面：其一，使用高壓隔離開(kāi)關(guān)能將高壓裝置中需要停電的電氣設(shè)備與帶電的電網(wǎng)可靠隔離起來(lái)，從而保證電氣設(shè)備檢修工作的安全進(jìn)行。其二，對(duì)于雙母線(xiàn)運(yùn)行的電路，通過(guò)高壓隔離開(kāi)關(guān)執(zhí)行切換操作能將電氣設(shè)備或線(xiàn)路從一組母線(xiàn)切換到另一組母線(xiàn)上運(yùn)行，改變母線(xiàn)運(yùn)行方式。其三，可使用高壓隔離開(kāi)關(guān)連接或斷開(kāi)小電流電路，比如電壓互感器和避雷器的接通或斷開(kāi)、勵(lì)磁電流不超過(guò)2 A的空載變壓器和電容電流不超過(guò)5 A的空載路的開(kāi)斷。

2 電力系統(tǒng)中高壓隔離開(kāi)關(guān)的故障分析

2.1 高壓隔離開(kāi)關(guān)的常見(jiàn)故障

高壓隔離開(kāi)關(guān)的故障包括機(jī)械故障、電氣故障，其中最為常見(jiàn)的故障為瓷瓶故障、導(dǎo)電回路發(fā)熱故障、傳動(dòng)故障、操作故障、銹蝕等。瓷瓶故障表現(xiàn)為瓷瓶閃絡(luò)、絕緣子斷裂，出現(xiàn)這種故障的高壓隔離開(kāi)關(guān)以220 kV等級(jí)為最多，瓷瓶絕緣子斷裂故障的出現(xiàn)通常與產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)，同時(shí)也與高壓隔離開(kāi)關(guān)本身的質(zhì)量有關(guān)，比如絕緣子澆制不均勻、水泥膠裝問(wèn)題等。高壓隔離開(kāi)關(guān)會(huì)出現(xiàn)導(dǎo)電回路發(fā)熱故障，比如在檢修和安裝時(shí)使用過(guò)多導(dǎo)電膏、隔離開(kāi)關(guān)觸頭表面氧化、固定連接接觸不良等都會(huì)引起高壓隔離開(kāi)關(guān)過(guò)熱，如果高壓隔離開(kāi)關(guān)的工作電流過(guò)大，溫升超過(guò)允許值，也容易引起導(dǎo)電回路發(fā)熱故障。高壓隔離開(kāi)關(guān)在運(yùn)行中通常會(huì)出現(xiàn)拒合拒分現(xiàn)象，這種問(wèn)題主要來(lái)自于機(jī)構(gòu)與傳動(dòng)系統(tǒng)的摩擦以及電氣元件的問(wèn)題，比如機(jī)構(gòu)各傳動(dòng)部件在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中暴露在大氣中，容易受到外界環(huán)境影響，若遇水，各個(gè)部件就會(huì)生銹，最終造成拒合拒分現(xiàn)象，開(kāi)關(guān)的分合就無(wú)法到位，高壓隔離開(kāi)關(guān)的連桿、傳動(dòng)部位、閘頭很容易出現(xiàn)斷裂，此外，如果制作工藝不成熟，部件強(qiáng)度等級(jí)達(dá)不到要求，也容易引起元件破損或斷裂，造成拉合閘失靈。

通過(guò)實(shí)踐發(fā)現(xiàn)，高壓隔離開(kāi)關(guān)對(duì)環(huán)境有著很高要求：海拔不超過(guò)1 000 m，周?chē)h(huán)境日平均相對(duì)濕度不大于95%，場(chǎng)所沒(méi)有火災(zāi)源、沒(méi)有易燃、易爆品，沒(méi)有嚴(yán)重污穢，沒(méi)有化學(xué)腐蝕以及劇烈振動(dòng)。高壓隔離開(kāi)關(guān)的運(yùn)行對(duì)空氣污染和雨天非常敏感，若隔離開(kāi)關(guān)長(zhǎng)期暴露在大氣中，很容易受到空氣水蒸氣的腐蝕，由于水蒸氣的腐蝕性很強(qiáng)，長(zhǎng)時(shí)間下來(lái)，暴露在空氣中的元器件都會(huì)被腐蝕氧化，使得元器件表面形成氧化膜，導(dǎo)電體電阻增大，影響導(dǎo)電性能；在雨天，中間觸指會(huì)進(jìn)水，使彈簧嚴(yán)重生銹甚至銹斷，造成觸指接觸壓力下降，接觸電阻上升，從而引起隔離開(kāi)關(guān)過(guò)熱。

2.2 高壓隔離開(kāi)關(guān)的處理和預(yù)防措施

第一，在安裝戶(hù)外高壓隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)水平安裝，確保支持瓷瓶具有一定的防雨作用，安裝戶(hù)內(nèi)型隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，應(yīng)垂直安裝，靜觸頭在上方接電源，動(dòng)觸頭接負(fù)荷；隔離開(kāi)關(guān)的兩側(cè)與母線(xiàn)、電纜的接地應(yīng)牢固，如果在安裝過(guò)程中遇到銅、鋁導(dǎo)體接觸時(shí)，應(yīng)采用銅鋁過(guò)渡接頭，防止出現(xiàn)電化腐蝕；高壓隔離開(kāi)關(guān)的靜觸頭和動(dòng)觸頭要對(duì)齊，將開(kāi)關(guān)的操作機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)機(jī)械調(diào)整好，確保分閘操作能夠正常進(jìn)行；若處于合閘位置，必須保證動(dòng)觸頭的切入深度能夠滿(mǎn)足要求，同時(shí)動(dòng)觸頭與靜觸頭底座要保持一定空隙，避免合閘過(guò)猛時(shí)給靜觸頭的支持瓷瓶帶來(lái)破壞。安裝過(guò)程必須加強(qiáng)監(jiān)督管理。

第二，加強(qiáng)瓷柱制作工藝，最大限度增加瓷柱強(qiáng)度，加裝高強(qiáng)度的補(bǔ)強(qiáng)柱，在高壓隔離開(kāi)關(guān)支柱旁也加裝補(bǔ)強(qiáng)柱，這樣能夠防止一支補(bǔ)強(qiáng)柱斷裂引起的短路事故。常見(jiàn)的高強(qiáng)度瓷柱有普通增強(qiáng)型50和增強(qiáng)型100，從技術(shù)方面來(lái)看，前者更為經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

第三，嚴(yán)格按照操作順序進(jìn)行操作，對(duì)于合上隔離開(kāi)關(guān)的操作，無(wú)論是采用手動(dòng)裝置或是絕緣裝置進(jìn)行操作都必須快速果斷，避免用力過(guò)猛，操作完畢后，及時(shí)檢查隔離開(kāi)關(guān)是否合上，然后使隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)觸頭（觸指）與靜觸頭可靠接觸，檢查接觸的嚴(yán)密性。對(duì)于拉開(kāi)隔離開(kāi)關(guān)的操作，剛開(kāi)始時(shí)應(yīng)慢而謹(jǐn)慎，刀片綱快要離開(kāi)固定觸頭時(shí)應(yīng)快而迅速，以便能迅速消弧，之后檢查隔離開(kāi)關(guān)，確保每相都在斷開(kāi)位置。當(dāng)操作過(guò)程中出現(xiàn)誤合時(shí)，即使在合閘過(guò)程中產(chǎn)生電弧，也不應(yīng)將隔離開(kāi)關(guān)再次拉開(kāi)，以防止三相弧光短路事故的發(fā)生，如果誤拉隔離開(kāi)關(guān)，應(yīng)立即合閘消滅電弧，若隔離開(kāi)關(guān)已經(jīng)全部斷開(kāi)，則不能將誤拉的開(kāi)關(guān)再次合上。

第四，在高壓隔離開(kāi)關(guān)日常運(yùn)行中，要加大檢修力度，擴(kuò)大檢修范圍，盡量縮短檢修時(shí)間；經(jīng)常更換容易損壞的元器件，對(duì)于容易形成氧化膜的元件要制定保護(hù)措施，做好元件保護(hù)，當(dāng)元件嚴(yán)重生銹、氧化，應(yīng)及時(shí)予以更換；做好各個(gè)元器件的防雨和防銹工作；進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)，必須嚴(yán)格執(zhí)行操作要求，做好檢修記錄，組織人員對(duì)故障原因進(jìn)行分析，確保故障處理措施的科學(xué)性與合理性。

2.3 高壓隔離開(kāi)關(guān)相關(guān)試驗(yàn)

將高壓隔離開(kāi)關(guān)的測(cè)試工作落到實(shí)處，加強(qiáng)金屬質(zhì)量檢測(cè)，比如觸頭、連桿、瓷瓶探傷、直流回路電阻測(cè)試等。做好檢測(cè)準(zhǔn)備，確定測(cè)試方案、測(cè)試人員、工具、儀器等，試驗(yàn)人員至少由兩人組成，一人操作測(cè)試儀，記錄測(cè)試數(shù)據(jù)，另一人進(jìn)行接線(xiàn)的變更和監(jiān)護(hù)，最好在天氣晴朗、空氣濕度相對(duì)較小的環(huán)境下進(jìn)行測(cè)試，盡量排除環(huán)境因素對(duì)試驗(yàn)的影響。此外，還要做好溫升試驗(yàn)，考慮場(chǎng)所、溫度、日照、養(yǎng)護(hù)、污穢等對(duì)試驗(yàn)的影響，觸頭接觸壓力應(yīng)調(diào)整至允許的最低壓力，戶(hù)外設(shè)備試驗(yàn)電流為120%的額定電流值，戶(hù)內(nèi)設(shè)備的試驗(yàn)電流為110%的額定電流值，在完成機(jī)械穩(wěn)定性實(shí)驗(yàn)、動(dòng)熱穩(wěn)定性試驗(yàn)和開(kāi)合母線(xiàn)轉(zhuǎn)換電流試驗(yàn)后，應(yīng)各進(jìn)行一次溫升校核試驗(yàn)。

3 結(jié) 語(yǔ)

在電力系統(tǒng)中，高壓隔離開(kāi)關(guān)是用于轉(zhuǎn)換電路、保證停電檢修安全的關(guān)鍵設(shè)備，與電網(wǎng)的安全運(yùn)行密切相關(guān)。受到隔離開(kāi)關(guān)質(zhì)量、環(huán)境、操作、運(yùn)行維護(hù)等方面的影響，加上在電力系統(tǒng)運(yùn)行設(shè)備中的數(shù)量最多，最易失修，高壓隔離開(kāi)關(guān)很容易出現(xiàn)各種故障。為此，必須加強(qiáng)設(shè)備監(jiān)管，對(duì)故障產(chǎn)生原因進(jìn)行深層次分析，找出切實(shí)可行的故障處理措施，把好安裝工藝、選材質(zhì)量、操作順序關(guān)，勤檢修，勤維護(hù)，掌握設(shè)備的日常運(yùn)行情況，確保電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。相信，只要加大技術(shù)研究和改造，高壓隔離開(kāi)關(guān)在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)仍會(huì)是電力系統(tǒng)中最為重要的輸變電設(shè)備。

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