王俊成，張玉海，蔣偉毅

(1.江蘇省電力公司檢修分公司，江蘇 蘇州 215004；2.山東電力工程咨詢?cè)河邢薰?，山東 濟(jì)南 250014)

高壓隔離開關(guān)在電網(wǎng)結(jié)構(gòu)中起著隔離電源形成明顯斷開點(diǎn)、改變間隔運(yùn)行狀態(tài)、拉合無電流或者小電流設(shè)備等作用，是電力設(shè)備的重要組成部分，其可靠運(yùn)行關(guān)系著電網(wǎng)的安全。因此，確保運(yùn)行隔離開關(guān)的可靠維護(hù)，特別在發(fā)展高壓特高壓電網(wǎng)背景下，解決高壓隔離開關(guān)易發(fā)熱缺陷成為供電企業(yè)極為重要的任務(wù)。

1 問題發(fā)現(xiàn)及設(shè)備情況

2012-05-21，蘇州地區(qū)某500 kV變電站運(yùn)行人員巡檢測溫時(shí)發(fā)現(xiàn)GW11-550DWI 型隔離開關(guān)50421 B相溫度90 ℃(電流840 A);50512 A相溫度85 ℃，C相溫度44.4 ℃(電流560 A)，B相溫度75 ℃(電流540 A)。這些隔離開關(guān)出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象，但受負(fù)荷原因限制，一直處于測溫跟蹤狀態(tài)；同時(shí)與設(shè)備廠家及時(shí)溝通聯(lián)系確認(rèn)發(fā)熱原因。設(shè)備廠家結(jié)合發(fā)熱測溫圖片作了“對(duì)動(dòng)觸頭進(jìn)行調(diào)整，表面如有燒蝕及變形，公司予以更換，徹底解決發(fā)熱問題”的回復(fù)。檢修人員則根據(jù)實(shí)際運(yùn)行記錄，分析故障原因，防患于未然。

2012-12-05T21:00，巡檢測溫發(fā)現(xiàn)50421 C相隔離開關(guān)觸指與導(dǎo)電桿連接部位發(fā)熱，溫度達(dá)248 ℃，動(dòng)觸頭紅外測溫照片如圖1所示。當(dāng)時(shí)負(fù)荷電流675 A，環(huán)境溫度5 ℃，正常相設(shè)備溫度5 ℃（5041，5042，5043開關(guān)均在合閘位置）。隨及與調(diào)度申請(qǐng)匯報(bào)，拉5042開關(guān)，在地面上觀察未發(fā)現(xiàn)有明顯燒損跡象。2012-12-11T12:51測溫發(fā)現(xiàn)，50512 C相動(dòng)觸頭處溫度超過250 ℃，觀測到C相夾緊不銹鋼銷處有明顯發(fā)紅跡象，匯報(bào)調(diào)度后，及時(shí)拉開5051開關(guān)。

圖1 動(dòng)觸頭紅外測溫照片

2 現(xiàn)場處理情況

一方面與廠家聯(lián)系備件，另一方面于2012-12-09停電處理50421隔離開關(guān)， 同時(shí)對(duì)50412隔離開關(guān)導(dǎo)電回路進(jìn)行檢查。12月12日對(duì)50512，50521隔離開關(guān)停電處理。

根據(jù)檢修前的檢查和回路電阻測試，發(fā)現(xiàn)50421 C相隔離開關(guān)燒損嚴(yán)重。遂對(duì)該隔離開關(guān)C相導(dǎo)電桿轉(zhuǎn)位，B，C相動(dòng)觸頭解體，處理導(dǎo)電接觸面，各更換C相4片觸指；更換解體相蝶形彈簧及絕緣附件；更換動(dòng)觸頭不銹鋼銷。對(duì)A相動(dòng)觸頭導(dǎo)電觸指、觸點(diǎn)進(jìn)行清潔處理，加油潤滑，整組調(diào)試。對(duì)50412隔離開關(guān)檢查時(shí)也發(fā)現(xiàn)A，B相回路電阻測試結(jié)果嚴(yán)重超標(biāo)。作解體處理，更換解體相蝶形彈簧及絕緣附件、更換動(dòng)觸頭不銹鋼銷，對(duì)C相動(dòng)觸頭導(dǎo)電觸指、觸點(diǎn)進(jìn)行清潔處理，加油潤滑，整組調(diào)試。

根據(jù)50421，50412隔離開關(guān)導(dǎo)電回路檢修情況，并在50512，50521隔離開關(guān)停電檢修時(shí)，發(fā)現(xiàn)50512 C相隔離開關(guān)燒損嚴(yán)重，遂對(duì)該隔離開關(guān)C相導(dǎo)電桿轉(zhuǎn)位、2組隔離開關(guān)共6只動(dòng)觸頭全部進(jìn)行了更換，整組調(diào)試。檢修時(shí)發(fā)現(xiàn)50512 C相M12頂桿螺栓已燒熔斷裂，遂更換M12螺桿。處理前后回路電阻對(duì)比如表1所示。

表1 隔離開關(guān)處理前后回路電阻對(duì)比 μ Ω

3 原因分析及處理方法

GW11-550DWI隔離開關(guān)動(dòng)觸頭結(jié)構(gòu)如圖2所示。

經(jīng)解體檢查，初步認(rèn)為造成發(fā)熱故障的原因?yàn)檎麄€(gè)動(dòng)觸頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理，導(dǎo)致閘刀觸指導(dǎo)電觸點(diǎn)燒損、燒毛(見圖3)，造成接觸電阻變大而發(fā)熱。

圖2 GW11-550DWI隔離開關(guān)動(dòng)觸頭結(jié)構(gòu)

分析認(rèn)為該型隔離開關(guān)存在以下幾個(gè)問題：

(1) 觸指壓緊導(dǎo)電的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理。兩片觸指與導(dǎo)流板的壓緊僅靠外側(cè)蝶型銅片壓緊固定，蝶形墊緊固(M12)后無夾緊力的測試要求，力矩過大會(huì)造成觸指轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活或卡死，過小則會(huì)導(dǎo)致合閘時(shí)觸指不能很好夾緊靜觸頭導(dǎo)電桿，動(dòng)靜觸頭接觸壓力不夠；分閘時(shí)不能平滑打開。觸指觸點(diǎn)燒傷與接觸情況如圖3所示。

圖3 觸指觸點(diǎn)燒傷與接觸情況

(2) 觸指導(dǎo)流結(jié)構(gòu)不合理。觸指片與導(dǎo)流板通過3個(gè)凸點(diǎn)滑動(dòng)接觸，且無防塵措施，戶外的塵土很易粘接其上，多次操作后接觸點(diǎn)間有污穢進(jìn)入，而使表面鍍銀層磨損嚴(yán)重，緊固后觸指片的不平整等因素會(huì)造成部分觸點(diǎn)未可靠接觸。

(3) 上導(dǎo)電桿內(nèi)頂桿與動(dòng)觸頭夾緊的連接桿僅為M12螺桿，螺桿長時(shí)間頂起受力后極易彎曲變形，特殊情況下，如動(dòng)觸頭發(fā)熱會(huì)使其彎曲變形更為嚴(yán)重，甚至發(fā)生斷裂。

(4) 動(dòng)觸頭裝配調(diào)節(jié)余量不夠，GW11-550DWI隔離開關(guān)的安裝調(diào)試依靠M12螺栓和動(dòng)觸頭安裝位置的配合以滿足夾緊力需求。檢修過程中發(fā)現(xiàn)，在盡量滿足觸頭夾緊力達(dá)到不低于1 200 N的前提下，造成隔離開關(guān)在合閘位置過死點(diǎn)但卻有一定角度的傾斜，存在一定危險(xiǎn)。

4 安全措施

鑒于此類產(chǎn)品結(jié)構(gòu)問題仍未得到妥善處理，目前只能采取準(zhǔn)備好部件，加強(qiáng)監(jiān)視，縮短檢修周期，作解體更換部件的處理方法，但不能從根本上解決問題，給運(yùn)行和檢修帶來一定的工作壓力。更應(yīng)注意的是，該2條線路是800 kV同里變電源線路，日常帶有1 000 MVA以上的負(fù)荷，一旦再出現(xiàn)同樣的發(fā)熱情況，將對(duì)蘇州南部電網(wǎng)帶來供電能力的下降，直接影響該地區(qū)的生產(chǎn)生活用電。因此，加強(qiáng)對(duì)該型號(hào)隔離開關(guān)的紅外檢測和運(yùn)行維護(hù)工作顯得尤為重要。

為此，要定期(3個(gè)月)開展特巡特檢，運(yùn)行人員每日巡檢時(shí)要進(jìn)行紅外測溫工作，以便準(zhǔn)確掌握設(shè)備運(yùn)行溫度、溫升等即時(shí)數(shù)據(jù)。檢修人員要充分利用計(jì)劃停電時(shí)機(jī)做好設(shè)備檢查維護(hù)工作，特別是針對(duì)重點(diǎn)間隔、重點(diǎn)設(shè)備，以及相應(yīng)易發(fā)熱部位(觸頭觸指、出線座、接線板等)的解體檢查，并進(jìn)行瓷瓶探傷、回路電阻測試等常規(guī)試驗(yàn)，詳細(xì)記錄檢修前后試驗(yàn)數(shù)據(jù)，確保合格設(shè)備投入電網(wǎng)。

此外，要加強(qiáng)與生產(chǎn)廠家的溝通交流，及時(shí)反饋遇到的問題，以促使廠家改進(jìn)設(shè)備設(shè)計(jì)，提升生產(chǎn)工藝。設(shè)備安裝投運(yùn)前要做好設(shè)備的出廠驗(yàn)收、現(xiàn)場安裝驗(yàn)收工作，生產(chǎn)廠與安裝施工單位需提供詳細(xì)準(zhǔn)確的試驗(yàn)數(shù)據(jù)和安裝報(bào)告。

現(xiàn)場試驗(yàn)證明，針對(duì)GW11-550DWI發(fā)熱缺陷的分析處理工作，解決了主回路的發(fā)熱問題，為此類型隔離開關(guān)的檢修和維護(hù)提供了技術(shù)依據(jù)，也為其他類型隔離開關(guān)的故障處理提供借鑒。建議將該檢修工序?qū)懭敫綦x開關(guān)大修工程的技術(shù)安全措施中，以提高檢修質(zhì)量。

1 凌 穎，趙莉華，林 顯，等．高壓隔離開關(guān)電觸頭性能改善探討[J]．高壓電器，2010(8).

2 李 頤．GW4-110型和GW4-220型隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)卡澀的處理[J]．高壓電器，2002(2).

3 杜 巍，董維輝，王敦政，等．GW4-110型隔離開關(guān)檢修方法的改進(jìn)及檢修工具的制作[J]．江蘇電機(jī)工程，2007(2).

4 蘇國政．變電檢修工[M]．北京：中國電力出版社，2008.