１２ 夏｛奎Ｌ电 第２７卷第２期 ＡＮＨＵＩ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ ２Ｏ１Ｏ年６月 高压隔离开关常见故障原因分析与处理 Ａｎａｌｙｓｉｓ ａｎｄ Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｏｆ Ｈｉｇｈ－Ｖｏｌｔａｇｅ Ｉｓｏｌａｔｅｄ Ｓｗｉｔｃｈ Ｃｏｍｍｏｎ Ｆａｕｌｔｓ 盛明学 （淮南平圩电力检修有限责任公司，安徽淮南２３２０８９） 摘要：对高压隔离开关的工作原理进行简要叙述，并结合本圩发电有限公司５００ ｋＶ和２２０ ｋＶ高压隔离开关在运行和检修 中发生的和处理过的一些常见故障进行详细分析，提出具体处理方案。 关键词：高压隔离开关；故障；分析；处理 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｓｉｍｐｌｙ ｄｅｓｃｒｉｂｅｄ ｔｈｅ ｗｏｒｋｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ｈｉｇｈ—ｖｏｌｔａｇｅ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｓｗｉｔｃｈｇｅａｒ，ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｃａｕｓｅ ｏｆ ｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅ ｉｓｏｌａｔｅｄ ｓｗｉｔｅｈｇｅａｒ ｃｏｍｍｏｎ ｆａｕｌｔｓ ｉｎ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ａｎｄ ｍａｉｎｔｅｎａｎｃｅ ｉｎ ｄｅｔａｉｌｅ．ｐｒｏｖｉｄｅｄ ｔｈｅ ｓｐｅｃｉｉｆｃ ｓｃｈｅｍｅ ｆｏｒ ｂ ａｔＩｎｅｎＬ Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｈｉｇｈ－ｖｏｌｔａｇｅ ｉｏｓｌａｔｅｄ ｓｗｉｔｃｈ；ｆａｕｌｔ；ａｎａｌｙｓｉｓ；ｔｒｅａｔｍｅｎｔ 安徽淮南平圩发电有限责任公司装机容量为 通过连杆与Ｕ、ｗ两相隔离开关连接，从而实现三 ２ｘ６００ ＭＷ＋２ｘ６４０ ＭＷ，有２２０ ｋＶ和５００ ｋＶ两座 相联动。 变电站：２２０ ｋＶ变电站主要用作机组运行期间厂 （３）合闸时，由操动机构带动操作瓷瓶旋转， 用电的备用以及机组启动和检修期间的用电输 通过上传动机构使隔离开关的动导电杆及动触头 入；５００ ｋＶ变电站主要用作发电的输出，在两座变 组件向右下运动，当动导电杆及动触头组件完全 电站内安装了多台高压隔离开关。在设备运行及 水平、动触头与静触头实现良好接触时，限位开关 检修期间，发生数起高压隔离开关的故障，现将历 动作，切断驱动电机的电源，合闸完成。 次成功处理故障的经验以及采取的措施介绍如 （４）分闸时，隔离开关的动导电杆及动触头 下，供参考。 组件向左上运动，当动导电杆及动触头组件垂直 完全收拢时，限位开关动作，切断驱动电机的电 １隔离开关的结构及工作原理 源，分闸完成。 隔离开关按其机械操作机构可以分为单相操 作和三相联动两种，下面在简述单相隔离开关的 结构后以三相联动的ＧＷ１２—２５２型交流高压隔离 开关为例，说明隔离开关的结构及工作原理。 （１）单相隔离开关的外形如图１所示，每个 单相隔离开关由动导电杆及动触头组件、静触头 组件、隔离开关底座、支持瓷瓶、操作瓷瓶、瓷瓶底 座、传动机构、操动机构等组成；导电部分由动导 电杆及动触头组件、静触头组件、隔离开关底座以 图１单相隔离开关外形 及电气软连接组成。 ２常见故障原因分析及处理 （２）ＧＷ１２—２５２型隔离开关为折叠插入式，附 装Ｊｗ２—２５２型接地开关（图ｌ中未画出），隔离开 ２．１驱动电机转动不停 关和接地开关均配用ＣＪ２０ＸＧＶ型电动机操作机 ２．１．１机械部分 构。操作机构安装在Ｖ相隔离开关的基础支撑上， ２．１．１．１限位挡块与限位开关之间的位置错误 第２７卷第２期 ２０１０年６月 盛明学：高压隔离开关常见故障原因分析与处理 １３ （１）法国ＭＧ公司生产的ＯＨ一５５０型和ＳＳＰ一 的状态翻转不稳定，这样就不能保证操作信号的 可靠传递，以致隔离开关还没有到达分、合闸位置 时就切断了操作电机的电源；限位开关的位置调整 不当，位置固定螺丝松动，也会造成调整好的限位 开关位置变动，从而使隔离开关分、合闸不到位。 （２）处理方法是首先检查传动杆是否变形， ５５０型隔离开关，驱动电机的分、合闸限位是通过 机构箱伸出的限位挡块与二次端子箱内的两只限 位开关相连的。在检修后回装时，容易造成限位挡 块与限位开关之间的位置安装错误，这样在隔离 开关运动到达分、合位置时，由于机构箱伸出的限 位挡块无法切断限位开关，致使驱动电机仍然转 动不停。 若发现传动杆变形，应将传动杆拆下，整形后装复 并进行调整；限位开关的位置调整不当，应重新进 （２）处理方法是将隔离开关手动摇至中间位 置且为一个较为平衡的状态（手感很轻），拆下二 次端子箱，将两只限位挡块分别放在两边，然后将 二次端子箱安装固定。 ２．１．１．２传动件松脱、机构啮合不良 （１）有些隔离开关，其驱动电机与传动机构 之间是用齿轮连接的。当传动件松脱、齿轮啮合不 良时，驱动电机转动不能带动隔离开关动作，从而 出现驱动电机空转而隔离开关并不动作。 （２）处理方法是将传动件松脱，调整后紧固； 齿轮啮合不良，应检查齿轮的固定及磨损情况，必 要时更换齿轮。 ２．１．２电气部分 （１）各类高压隔离开关都安装有行程限位开 关，用作在隔离开关运动到合闸、分闸位置时切断 驱动电机的电源。但当限位开关的接点故障或限 位开关与其限位挡块之间的间隙调整不当时都会 造成隔离开关运动到合闸、分闸位置而限位开关 不能切断驱动电机的电源，从而出现驱动电机空 转而隔离开关不动作。 （２）处理方法是将操作回路的电源切断，用 手动摇柄将隔离开关分别置于分、合闸位置，调整 两限位开关至断开；最后进行送电检查。 ２．２隔离开关分、合闸不到位或阻力大 ２．２．１转动部位润滑剂老化 （１）高压隔离开关大都安装在室外，高温、风 化易造成润滑剂老化、变质。老化、变质后的润滑 剂加上落人润滑剂中的灰尘等，将使润滑剂直接 成为阻碍机构运动的物质。 （２）处理方法是将机构中的润滑剂进行彻底 清理，必要时拆除转动机构各部件逐一进行清理， 待干燥后，加入新的润滑剂。 ２．２．２辅助开关、限位开关调整不当 （１）辅助开关的传动杆变形，将使辅助开关 行调整并可靠固定。 ２．２．３分、合闸定位装置调整不当 （１）在隔离开关的机构箱上一般装有分、合 闸位置的机械定位装置，用作配合电气限位装置 的限位。当其调整不当，或机构的轻微变形，都会 造成闸刀的分、合闸不到位。 （２）处理方法是首先检查机构各部件是否有 变形现象，如有变形现象应对变形的部件拆下整 形，然后装复；如果无变形现象或对变形的部件整 形后，无其它原因而隔离开关仍然分、合闸不到 位，应将定位装置拆下，在闸刀分、合闸＋ 到位后重新固定。 ２．２．４机构箱内部锈蚀 （１）当机构箱出现内部锈蚀时，一方面机构 运动阻力增大，另一方面机构的行程将会变小，从 而造成闸刀的分、合闸不到位。 （２）处理方法是打开机构箱，将机构箱内的 部件进行彻底清理，重新添加润滑油后装复；将机 构箱安装就位后，再对机构进行适当调整。 ２．２．５各销、轴、轴承润滑不良甚至锈蚀 （１）当各销、轴、轴承润滑不良甚至锈蚀时， 一方面造成分、合闸阻力增大，另一方面会使机构 的行程变小，从而造成闸刀的分、合闸不到位。 （２）处理方法是检查上述转动部件有无锈蚀 现象，若有锈蚀，应将锈蚀的转动部件拆下，彻底 清理后润滑，然后装复；对无锈蚀的部件，应检查 其润滑情况，并适当添加润滑油。 ２．２．６连杆弯曲变形 （１）设备长时间运行后，各传动部件由于灰 尘、锈蚀等原因使机构动作时的阻力增大，在进行 隔离开关操作时，部分连杆会产生变形。变形后的 连杆，将造成传动机构的行程变小，从而造成分、 合闸不到位。 （２）处理方法是对有变形的连杆拆下整形， １４ ．支瓠ｌｌｌ知 第２２０７卷第２期 １０年６月 查明连杆变形的原因并及时消除，然后装复连杆 关拒动。 并调整。 （２）处理措施是在按下分、合闸按钮时若接 ２．２．７夹紧弹簧、复位弹簧及重力平衡弹簧等工 陶争蚀 触器不动作，应首先检查操作电源是否完好、熔断 （１）法国ＮＧ公司生产的ＯＨ一５５０型和ＳＳＰ一 器是否熔断、操作回路是否被闭锁回路闭锁，然后 ５５０型隔离开关，其夹紧弹簧、复位弹簧、顶杆、铰 对照图纸检查其它各相关元件。 链机构等传动部件均密封在防锈铝合金的上导电 （３）若按下分、合闸按钮时接触器已动作，应 杆及动触头座内，防锈铝合金的下导电杆内密封 进一步检查接触器出线侧的电压，如果接触器出 着重力平衡弹簧、齿条、拉杆等工件。动触头与连 线侧电压不正常，应断开电源从接触器的出线侧 接叉处渗入水分，上导电管进水将导致夹紧弹簧、 测量驱动电机及电缆的绝缘电阻、直流电阻。如果 复位弹簧及顶杆、铰链机构锈蚀；下导电杆进水将 驱动电机及电缆的绝缘电阻、直流电阻不正常，应 导致重力平衡弹簧、齿条、拉杆等工件锈蚀。这些 进一步查明是电缆问题还是驱动电机问题；如果 运动部件的锈蚀将直接导致传动阻力的增大，从 驱动电机及电缆的绝缘电阻、直流电阻正常，应解 而导致隔离开关分、合闸不到位。 体检查接触器触点。 （２）处理方法上由于处理此类故障较为繁 ２．３．２机械闭锁、机构箱及传动系统卡涩 琐，工作量也较大，为安全起见，一般要将隔离开 （１）接地闸刀未分闸到位时，接地闸刀与隔 关的动导电杆从支柱瓷瓶上吊至地面进行解体检 离开关之间的机械闭锁将会闭锁隔离开关的合闸 查，对其各部件进行除锈、润滑、防锈，更换老化的 动作，从而造成隔离开关不能合闸；机构箱进水， 密封垫，然后再进行起吊、就位、安装和调试。 各轴销、轴承锈蚀，将会使分、合闸阻力增大，当阻 ２．２．８闭锁、联锁的不适当闭锁 力增大到一定程度时，将会造成隔离开关的拒合 （１）闭锁、联锁的紧固件松动、锈蚀以及操作 拒分。 人员的不规范操作等，都可能造成闭锁、联锁装置 （２）处理措施首先是检查接地闸刀是否完全 的不适当闭锁，引起闸刀的分、合不到位。 分开到位；然后检查机械卡滞部位。如属于机构润 （２）处理方法是首先查看闭锁、联锁各部件 滑不到位，应添加适量润滑油后，手动分、合几次， 有无变形及紧固件有无松动现象，若发现部件变 然后再进行电动操作；如果锈蚀严重，应对锈蚀部 形，应将其拆下整形，然后调整、紧固；若有松动现 件进行解体检修、润滑，必要时更换部件。 ． 象，应先做适当调整，然后紧固。 ２．３．３机械闭锁位置错误、变形 ２．２．９齿轮啮合不良 （１）隔离开关与接地闸刀之间安装有机械闭 （１）设备长时间运行后，由于振动等原因，将 锁，检修后安装位置错误或机械闭锁变形，往往会 会造成驱动电机的固定螺丝松动，从而造成驱动 造成操作时的拒合、拒分故障。 电机的齿轮与传动机构齿轮的啮合不良；或由于 （２）处理措施是先检查机械闭锁是否有变形 磨损等原因，造成蜗轮蜗杆啮合不良。啮合不良将 现象，如发现变形，应拆下进行校正，确认位置正确 造成机构的行程变小，隔离开关分、合不到位。 后安装；若机械闭锁无变形，应将接地闸刀完全分 （２）处理方法是检查各啮合处的啮合情况以 开到位，手动操作隔离开关，检查机械闭锁位置的 及齿轮、蜗轮、蜗杆等部件的紧固情况，发现松动 正确性，如发现位置安装错误，重新正确安装即可。 后应先调整再进行紧固；发现齿轮、蜗轮、蜗杆等 ２．３．４气候与环境影响 部件磨损严重时，应进行更换。 （１）冬季温度低，转动部位往往会由于积水、 ２．３隔离开关拒合、拒分 积雪等原因造成结冰卡涩，从而造成隔离开关的 ２．３．１电气部分 拒合拒分。 （１）无操作电源，热继电器动作后未复位，转 （２）处理措施是手动操作隔离开关，找到卡 换开关接点不通，交流接触器线圈烧坏，接触器机 涩位置，采用化冰方式处理；对于三相机械联动机 构卡涩，限位开关、辅助开关故障，二次元件老化， 构，可解开相与相之间的连杆进行分相检查，然后 驱动电机损坏等都会造成电动分、合闸时隔离开 有针对性地处理。 第２７卷第２期 ２０１０年６月 盛明学：高压隔离开关常见故障原因分析与处理 １５ ２．４隔离开关分合闸时三相不同步 ２．５．４安装或检修工艺不符合标准要求 （１）接触表面不平整、接触面位移、接触面清 （１）在隔离开关的导电管内安装有平衡弹 簧，用以平衡闸刀分、合闸时由于闸刀自重产生的 理不彻底或铜铝连接造成的离子电位差形成的电 都会造成接触电阻增大。 分、合闸受力不均。某相或某两相的闸刀平衡弹簧 化学反应等，（２）处理方法是检查表面接触情况，如出现 由于疲劳、生锈等原因，将会造成闸刀动作时阻力 接触表面不平整、接触面位移，应拆下将接触面进 增大，从而出现三相不同步。 （２）三相中如果某相的某个部位阻力过大、 行修平、清理、调整、重新安装；铜铝连接造成的离 子电位差形成的电化学反应，应更换为铜铝过渡 配合间隙过大、齿轮啮合不良时，也会使该相的动 作迟缓于其它相，从而出现三相不同步。 （３）处理方法是电动操作隔离开关，观察三 相中延迟动作相，如果该相隔离开关动作时出现 运动不均匀，即出现瞬时停顿尔后瞬时加速的现 象，应是停顿部位阻力过大，处理时应将隔离开关 操作电源隔离，手动操作隔离开关找到该阻力位， 然后找到阻力点进行消除；如果出现某相动作延 缓而匀速，或出现瞬时停顿尔后仍匀速动作的现 象，应该是齿轮啮合问题，应对该相的齿轮进行调 整或更换；对于平衡弹簧引起的三相不同步，应对 平衡弹簧进行调整，必要时进行更换。 ２．５主回路接触电阻超标 ２．５．１动静触头接触不良 （１）动静触头长期在大气中运行，极易受到 水蒸气、腐蚀性尘埃和化学气体的侵蚀，在接触面 上形成氧化膜使接触电阻增大；动触头插人深度 不够、插偏，会使动静触头接触面积减小，从而造 成接触电阻超标。 （２）处理方法是用金相砂纸轻轻打磨触头表 面，注意不得损伤表面镀层，打磨后用酒精彻底清 洗，待酒精完全挥发后在镀层表面涂适量凡士林； 动触头插人深度不够、插偏，可适当调整动、静触 头座中心位置。 ２．５．２触头压紧弹簧性能不良 （１）触头压紧弹簧性能不良，会使触头与触 指间的接触压力降低，从而使接触电阻增大。 （２）处理方法是更换触头、压紧弹簧。 ２．５．３紧固螺栓松动 （１）因气温及负荷的变化，长时间的热胀冷 缩会引起各连接螺丝的松动，从而使接触电阻增大。 （２）处理方法是检查并用力矩扳手按厂家给 定的力矩值紧固连接螺丝。 接头，或采用表面镀银的部件。 ２．６绝缘子表面闪络 （１）这种故障多数是由于表面脏污引起的， 表面脏污会引起瓷柱的对地绝缘降低，引起闪络。 （２）处理措施是全面清扫绝缘子，必要时进 行水冲洗，闪络严重时更换绝缘子。 ３高压隔离开关故障的预防措施 （１）加强日常检查，绝缘子表面应清洁，无放 电闪络痕迹；借助望远镜检查均压环牢固、完好； 借助望远镜检查引线无松动、烧伤；借助望远镜检 查连杆、转轴等无损伤、变形；借助红外线测温仪 检查各电气连接处无异常发热。 （２）合理安排检修，对于故障率较高以及使 用年限长久的设备，应有针对性地缩短检修周期。 ４结语 高压隔离开关是发电厂、变电站运行操作的 重要设备，它的技术状况是否完好对整个高压电 气系统的安全运行和可靠操作十分重要，要做到 细心运行、精心检修，及时发现问题并排除故障， 保证其设备状况良好，促进电力系统的安全稳定 运行。 （收稿日期：２０１ｏ一０３—１８） 作者简介： 盛明学（１９６８～），男，电气工程师，变电检修高级技师，国家 一级建造师，国家注册监理工程师，国家注册设备监理师， 现任安徽淮南平圩电力检修有限责任公司秦山分公司电气 专工。