高压隔离开关故障分析及维修方案

作者：姜伟民 孙 博

来源：《科技视界》 2012年第7期

姜伟民 孙 博

（辽宁省大伙房水库管理局 辽宁 抚顺 113007）

【摘 要】高压隔离开关是电力系统中关键性设备之一，使用量大,分布广泛,其运行状态关系到整个系统网络的稳定和安全。因此及时准确的分析出高压隔离开关的故障模式，并对其维修方式做出正确选择，是保证电力系统稳定运行的一项十分重要的工作。

【关键词】高压隔离开关；故障分析；维修方式

１ 高压隔离开关原理及用途

高压隔离开关是发电厂和变电站电气系统中重要的开关电器，需与高压断路器配套使用，其主要功能是：将高压配电装置中需要停电的部分与带电部分可靠地隔离，保证检修工作时的安全，起隔离电压的作用，高压隔离开关的触头全部敞露在空气中，具有明显的断开点，不具有灭弧功能，不能用于切断、投入负荷电流和开断短路电流，仅可用于不产生强大电弧的某些切换操作，否则在高压作用下，断开点将产生强烈电弧，并很难自行熄灭，甚至可能造成飞弧（相对地或相间短路），烧损设备，危及人身安全，这就是所谓“带负荷拉隔离开关”的严重事故。高压隔离开关按安装地点不同分为，屋内式和屋外式，按绝缘支柱数目分为，单柱式，双柱式和三柱式，各电压等级都有可选设备。

高压隔离开关还可以用来进行某些电路的切换操作，以改变系统的运行方式。例如：在双母线电路中，可以用高压隔离开关将运行中的电路从一条母线切换到另一条母线上。

２ 高压隔离开关型号及技术数据

隔离开关的型号如GN19-10 C/400，由六部分组成。从左至右：

第一位，是代表该设备的名称，G代表隔离开关。

第二位，是代表该设备的使用环境，W代表户外，N代表户内。

第三位，是设计序号，有6，8，19等。

第四位，横杠后的为第四位，代表工作电压等级，以KV为单位，工作电压等级用数字表示。

第五位，表示其他特征，G改进型，T统一设计，D带接地刀闸，K快分式，C瓷套管出线。

第六位，是额定电流，以A为单位。

３ 高压隔离开关故障分析及维修方案

高压隔离开关是在无载情况下断开或接通高压线路的输电设备，以及对被检修的高压母线、高压开关等电气设备与带电的高压线路进行电气隔离的设备。由于生产工艺、超期维护等因素

的影响，高压隔离开关在运行中会出现了操作卡涩、拉合失灵、三相合闸不同期、接触部位发热等各种故障现象，这些故障现象若处理不好，将严重威胁电网的安全生产。

３.１ 高压隔离开关机构故障

故障原因及现象现象：

机构及传动系统造成的拒分拒合

机构箱进水，各部轴销、连杆、拐臂、底架甚至底座轴承锈蚀，造成拒分拒合或分合不到位；

连杆、传动连接部位、闸刀触头架支撑件等强度不足断裂，造成分合闸不到位；

轴承锈蚀卡死；

维修方案：对机构及锈蚀部件进行解体检修,更换不合格元件。加强防锈措施，采用二硫化钼润滑,加装防雨罩。机构问题严重或有先天性缺陷时，应更换为新型机构。

３.２ 电气问题造成的拒分拒合故障

故障原因及现象：

三相电源闸刀未合上；控制电源断线；电源保险丝熔断；热继电器动作切断电源；二次元件老化损坏使电气回路异常而拒动；电动机故障。

上述原因都会造成电动机构分合闸时，电动机不启动，隔离开关拒动。

维修方案：电气二次回路串联的控制保护元器件较多，包括微型断路器、熔断器、转换开关、交流接触器、限位开关及联锁开关、热继电器以及辅助开关等。任一元件故障,就会导致隔离开关拒动。当按分合闸按钮不启动时，要首先检查操作电源是否完好，熔断器是否熔断，然后检查各相关元件。发现元件损坏时应更换,并查明原因。二次回路的关键是各个元件的可靠性，必须选择质量可靠的二次元件。

３.３ 隔离开关分、合闸不到位或三相不同期故障

故障原因及现象：

分、合闸定位螺钉调整不当；辅助开关及限位开关行程调整不当；连杆弯曲变形使其长度改变，造成传动不到位等。

维修方案：检查定位螺钉和辅助开关等元件，发现异常进行调整，对有变形的连杆，应查明原因及时消除。此外，在操作现场，当出现隔离开关合不到位或三相不同期时，应拉开重合，反复合几次，操作时应符合要求，用力适当。如果还未完全合到位，不能达到三相完全同期，应戴绝缘手套，使用绝缘棒，将隔离开关的三相触头顶到位。同时安排计划停电检修。

３.４ 隔离开关导电系统过热故障

故障原因及现象：

触头材质和制造工艺不良，如主触头没有搪锡或镀银，触头虽镀银但镀层太薄磨损露铜，以及由于锈蚀造成接触不良而发热严重甚至导致触指烧损。

出线座转动处锈蚀或调整不当造成接触不良；导电带、接线夹以及螺栓连接部位松动造成接触不良，从而导致出线座及引线端子板发热。

维修方案：发现隔离开关的主导流接触部位有发热现象时，应汇报调度，设法减小转移负荷，加强监视。

35kV GW5隔离开关在运行中，经常出现隔离开关触指与触指座之间过热打火现象，非停电不能处理，既威胁着电网的安全运行，同时也对生产和经济效益造成损失。GW5系列隔离开关一般采用拉簧式中间触头，此种闸刀的触指与触指座间靠弹簧拉力接触通过电流。造成接触面过热的主要原因：其一是受室外环境的影响，接触面氧化；其二，由于负荷性质和原因，不能停电保养使维护周期过长（一般两年）；其三，负荷电流较大，加之事故情况下，大电流的冲击造成接触面间发热打火，这又造成弹簧退火，拉力减少，接触面间电阻增大进一步严重发热，形成恶性循环，最后必将导致触指烧坏。

针对此种情况，应采取加装分流带的处理方法，即在每个触指和触指座相应的地方，各钻一个6mm螺孔，然后用螺丝将叠起的铜质软连接片固定在触指与触指座之间,这样就起到了分流作用，从而减少了触指与触指座之间的电流。

３.５ 自动掉落合闸故障

故障原因及现象：

一些垂直开合的隔离开关，在分闸位置时，遇到振动较大的情况，隔离开关可能会自动落下合闸。发生这种情况非常危险，尤其是当有人在停电设备上工作时，很可能造成人身伤害、设备损坏以及带地线合闸事故。原因为处于分闸位置的隔离开关操作机构未加锁；机械闭锁失灵，如弹簧销子振动滑出。

维修方案：防止此类情况出现，要求操作机构的闭锁装置应可靠，拉开隔离开关后必须加锁。

３.６ 瓷柱电气和机械性能不良故障

（1）外绝缘闪络

隔离开关外绝缘闪络，主要发生在棒式绝缘子上。由于外绝缘闪络，多次引起大面积停电事故。造成外绝缘闪络的原因，主要是瓷柱的爬电距离和对地绝缘距离不够。

防止措施主要是开发新型瓷柱，以增加爬电距离和瓷柱高度、提高整体绝缘水平。

（2）瓷柱断裂

瓷柱断裂是危害性最大的一种故障，它往往会造成母线短路而引发母线停电、变电所或发电厂停电等重大事故，还会损坏相邻的电气设备或伤及操作人员。断裂的原因为应力的作用。如水泥胶装剂膨胀产生的应力、温度差引起的应力、操作引起的应力等。若在瓷柱两端滚花、压槽，瓷质致密度差，有夹渣夹层，则在上述三种应力作用下更容易发生断裂现象。

维修方案：加强瓷柱强度；加装补强柱。在隔离开关支柱旁再加一支补强柱，以防止发生一支断裂而造成的单相短路事故。采用高强度瓷柱。目前有的厂家生产成型的高强瓷有相对普通瓷增强50%强度及100%强度两种，都可供改造普通瓷柱用。根据技术经济比较，认为选择50%高强瓷是改造普通瓷柱的最佳方案，因为这种方案的工作量最小、费用最低。检测防护。采用超声波无损探伤仪对瓷柱进行检测，测试不合格的瓷柱应立即更换。涂专用防护胶。在探伤诊断良好的基础上，在瓷柱所在水泥结合面处涂敷绝缘子专用防护胶。它的主要成分为改性硅橡胶，其优点为具有很强的憎水迁移性，加上专用胶后，具有常温固化、温度适应范围大、不老化、不起层、粘结力强、憎水性强的优点，不像硅油那样吸附灰尘、污染其他设备，对瓷柱所有水泥结合面有较好的防护作用，能延长瓷柱的使用寿命。

４ 总结

根据上面的分析，我们可以通过高压隔离开关的故障表象找出其故障原因，从而选择最为恰当的维修方式，根据实际情况合理的安排维修人员和维修时间，时间最大程度上的节省了人力物力的投入，降低了成本投入，提高了经济效益。需要指出的是，如果保养的比较充分设备的故障率将大大降低，使用寿命也将得到延长，所以维护和保养也起着非常重要的作用。这样可以节约很大的一笔大修的费用。

【参考文献】

［1］魏远航.户外高压隔离开关存在问题和改进措施[J]. 广东电力, 2001 第3期.

［2］杨盘兴.高压隔离开关运行状况与对策[J].华东电力,2002第6期.

［责任编辑：曹明明］