隔離開關(guān)存在的問題和案例分析

1、、隔離開關(guān)的發(fā)展現(xiàn)狀及存在的問題高壓隔離開關(guān)是電力系統(tǒng)中使用量最大、應(yīng)用范圍最廣的高壓電器設(shè)備。但是，由于高壓隔離開關(guān)的主要功能是起隔離作用，不開合負載電流和故障電流，長期處于合閘狀態(tài)而較少進行操作，而且其結(jié)構(gòu)相對簡單、易于制造，因此隔離開關(guān)又是最不受制造和使用部門重視的電器設(shè)備。制造廠往往將高壓隔離開關(guān)作為與斷路器配套的一種附加產(chǎn)品進行生產(chǎn)，對產(chǎn)品的設(shè)計、選材、加工工藝、組裝調(diào)試和質(zhì)量控制等均置于次要地位，因此和斷路器相比，其性能和質(zhì)量很難予以保證；運行部門在高壓開關(guān)專業(yè)管理工作中也忽略了對高壓隔離開關(guān)的管理，尤其是檢修管理，檢修維護處于自由狀態(tài)，沒有統(tǒng)一的和法定的檢修規(guī)程，普遍存在長期失修

2、的現(xiàn)象，尤其是母線隔離開關(guān)基本不檢修。運行中高壓隔離開關(guān)實際上處于“不壞不修、壞了才修、修了又壞”的狀態(tài)。由于制造和使用雙方均將高壓隔離開關(guān)放在次要位置，所以長期以來高壓隔離開關(guān)故障頻發(fā)而又得不到根本的解決。（一）設(shè)計問題我國高壓隔離開關(guān)制造廠家或在設(shè)計過程中或模擬計算能力不足，或?qū)Ω綦x開關(guān)沒有像斷路器給予足夠的重視，設(shè)計中出現(xiàn)過約束現(xiàn)象。有一些隔離開關(guān)是仿國外的產(chǎn)品，其中許多進口產(chǎn)品的設(shè)計要求較高的工藝標準，而當加工工藝不滿足設(shè)計要求或加工分散性較大時，隔離開關(guān)故障自然也就會產(chǎn)生。（二）絕緣子斷裂問題根據(jù)故障統(tǒng)計，絕緣子斷裂事故多發(fā)生在220kV隔離開關(guān)上，且主要集中在GW6GW、GW產(chǎn)品上

3、。造成高壓隔離開關(guān)支持絕緣子和傳動絕緣子折斷或裂紋的主要原因如下：1絕緣子質(zhì)量問題，是造成絕緣子折斷的直接原因。2絕緣子老化也是造成其斷裂的原因之一。3產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理，尤其是選用的絕緣子抗彎和抗扭強度裕度不足以及轉(zhuǎn)動和傳動部位設(shè)計不當是導致絕緣子斷裂的主要原因之一。4安裝質(zhì)量是影響高壓隔離開關(guān)操作可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，也是影響絕緣子使用安全的重要因素。5發(fā)生絕緣子斷裂事故除絕緣子質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量的原因外，還與使用部門的運行維護有很大的關(guān)系。長期失修、強行操作，以及端子引線過重、過長，引線弛度不夠運行中受力等，也是導致絕緣子斷裂的重要因素。（三）操作失靈和部件損壞變形據(jù)統(tǒng)計，高壓隔離開關(guān)的操作故障

4、大約要占其總故障的一半，雖然這些故障的危害性遠不如絕緣子斷裂，但有時也會嚴重威脅系統(tǒng)的運行安全，甚至造成重大停電事故。造成高壓隔離開關(guān)操作失靈和傳動部件損壞變形的主要原因如下：（1）轉(zhuǎn)動軸承和傳動連接設(shè)計不合理。（2）部件加工精度低、公差大、不能保證傳動部件之間的精確配合，導致操作特性不穩(wěn)定、傳動不可靠。（3）工廠裝配和現(xiàn)場安裝質(zhì)量不好是造成操作失靈的重要原因。（4）材料選擇不合理是導致部件損壞變形重要原因。（5）二次回路問題。（6）銹蝕是造成操作失靈的最大隱患。（四）導電回路過熱導電回路過熱是高壓隔離開關(guān)長期以來未能徹底解決的問題。根據(jù)運行經(jīng)驗，高壓隔離開關(guān)的工作電流只能用到其額定工作電流的

5、50%60%，如果超過70%一般會發(fā)生過熱。為了解決運行中隔離開關(guān)的過熱問題，電力行業(yè)標準中要求高壓隔離開關(guān)要按倍的額定電流進行溫升試驗，雖然全新的產(chǎn)品可以通過，但是運行中的設(shè)備仍然照樣發(fā)生過熱，這就說明是使用條件改變了隔離開關(guān)的通流能力。經(jīng)過長期運行的隔離開關(guān)的導流元件已經(jīng)發(fā)生了變化，而且隨著運行時間的延長，變化可能越來越大?？偨Y(jié)以往過熱故障的經(jīng)驗，高壓隔離開關(guān)導電回路過熱的原因主要有以下幾點：（1）觸頭彈簧與觸頭之間未采取絕緣措施，或雖采取了措施但已損壞，從而導致電流流過彈簧使彈簧退火失去彈性，造成觸頭間接觸不良而發(fā)熱。由于觸頭彈簧分流而造成的觸頭發(fā)熱非常普遍，關(guān)鍵是彈簧的絕緣措施不當。（

6、2）觸頭彈簧疲勞。（3）觸頭彈簧長短和彈性大小不一也是造成觸頭發(fā)熱的原因之一。（4）觸指或?qū)щ姉U的鍍銀層的厚度、硬度及附著力不足是造成鍍銀層過早剝落、露銅而發(fā)熱的原因之一。（5）合閘不到位。（6）觸頭系統(tǒng)設(shè)計不合理，防污穢能力差、銹蝕、使用凡士林或?qū)щ姼嗟榷紩绊懜綦x開關(guān)的導電性能。（五）銹蝕問題在高壓輸變電設(shè)備中，高壓隔離開關(guān)是唯一完全暴露在大氣環(huán)境中工作的設(shè)備，因此它也是受環(huán)境和氣候條件影響最直接和最大的電氣設(shè)備。產(chǎn)品的防護措施再好，材料抗腐蝕性能再高，它也有期限，不等于就永遠不發(fā)生銹蝕，要必須定期進行維護，以減少發(fā)生嚴重銹蝕。運行單位定期對設(shè)備進行必要的維護和檢修，做好高壓隔離開關(guān)檢修維

7、護工作是保證設(shè)備安全運行的關(guān)鍵。（六）制造方面存在的問題目前制造方面存在的最大問題是對高壓隔離開關(guān)的生產(chǎn)不重視，對產(chǎn)品的性能和質(zhì)量要求不高。（七）使用方面存在的問題應(yīng)該承認，目前高壓隔離開關(guān)故障頻發(fā)，以至成為影響電力系統(tǒng)安全運行的主要矛盾，是與使用部門長期疏于管理分不開的，有些運行部門長期以來也一直沒有把高壓隔離開關(guān)的專業(yè)管理作為重點來抓，也沒有進行全過程管理等像高壓斷路器一樣的專業(yè)管理措施和故障統(tǒng)計分析制度。要堅決杜絕“不壞不修、壞了再修”的錯誤檢修觀念，從根本上轉(zhuǎn)變輕視高壓隔離開關(guān)專業(yè)管理，尤其是檢修管理的觀念，要加強高壓隔離開關(guān)的全過程管理，在促進產(chǎn)品技術(shù)水平和質(zhì)量水平不斷提高的同時，提

8、高專業(yè)管理水平和運行水平，提高運行可靠性，降低故障率，保證電力系統(tǒng)的安全運行。二、案例分析GW4型隔離開關(guān)案例分析案例一：GW4型隔離開關(guān)瓷瓶自裂情況簡介：2007年01月X日,某供電公司某220kV變電站11-7隔離開關(guān)在巡視中，發(fā)現(xiàn)C相南北側(cè)瓷瓶縱向有500mn左右的裂紋，見圖4-114圖4-114瓷瓶縱向裂紋原因分析：該瓷瓶為撫順電瓷廠，1994年10月產(chǎn)品，同批次的產(chǎn)品頻繁出現(xiàn)瓷瓶斷裂故障，主要由于瓷瓶在生產(chǎn)過程中工藝把關(guān)不嚴，瓷瓶長期經(jīng)受戶外大氣環(huán)境的作用，而且還不同程度地承受著彎矩或扭矩的作用，產(chǎn)生了疲勞和老化現(xiàn)象。防范措施：盡快安排撫瓷產(chǎn)品更換工作，在瓷瓶更換前盡量避免該批隔離開

9、關(guān)的操作。加快瓷瓶超聲波探傷技術(shù)的應(yīng)用，加強母線、隔離開關(guān)支持瓷瓶的探傷檢測工作，及時發(fā)現(xiàn)問題，做到防患于未然。案例二：GW鰹隔離開關(guān)觸頭放電情況簡介：2008年02月X日，某供電公司某220kV變電站，在110kV倒母線方式時，發(fā)現(xiàn)170-1隔離開關(guān)AC相刀口放電，見圖4-115。（a）圖4-115燒傷的觸頭與觸指（小（a）燒傷的觸頭；（b）燒傷的觸指片原因分析：檢查觸指彈簧無異常，A、C觸頭燒傷三個深坑，深度達4mm該隔離開關(guān)為長沙開關(guān)廠，2002年10月產(chǎn)品，主要由于導電部分表面為鍍錫處理，且鍍層較薄，銅材雜質(zhì)較多，投運幾年來多次出現(xiàn)過熱、刀口放電的故障。防范措施：盡快安排該批次長沙導電

10、部分更換工作，在未更換前應(yīng)加強紅外測溫檢測，發(fā)現(xiàn)問題，及時處理。案例三：GW4型隔離開關(guān)垂直拉桿自裂情況簡介：2006年12月X日，某供電公司某220kV變電站，運行人員在巡視中發(fā)現(xiàn)多臺110kV隔離開關(guān)的垂直拉桿出現(xiàn)100300mn的不等縱向裂紋，見圖4-116。圖4-116垂直拉桿出現(xiàn)縱向裂紋原因分析：檢修人員對所有110kV隔離開關(guān)普查，發(fā)現(xiàn)有13組存在裂紋問題。其原因是施工單位使用的鋼管質(zhì)量差、管壁薄，在垂直拉桿頂端漏雨，而下部沒有排水孔，造成垂直拉桿內(nèi)部積水，在冬季結(jié)冰時，導致垂直拉桿脹裂。防范措施：盡快安排更換垂直拉桿工作，更換為厚壁無縫管，并且在垂直拉桿下部打排水孔，防止進雨結(jié)冰

11、。GW1型隔離開關(guān)典型案例分析案例一：GW16鬲離開關(guān)合不到位情況簡介：2006年01月XX日，某220kV變電站123-2隔離開關(guān)在倒母線操作過程中發(fā)生隔離開關(guān)合不到位故障，見圖8-42開關(guān)B相原因,旨、上導電管活動在合閘位置，難是導致隔離開由于防雨罩設(shè)計問題防雨功能不良，導簧等件不能正常工作,0-靈活后注入機油障現(xiàn)象消失,注入液扳手使其活動再次操作隔離開關(guān)故行改造防范措施:處理設(shè)計缺陷，圖8-43圖8-42GW16型隔離開關(guān)合不到位原因分析：檢修人員到達現(xiàn)場后檢查發(fā)現(xiàn)123-2隔離開關(guān)處在半分半合的位置，動觸指剛剛離開靜觸桿有10cm的距離，經(jīng)過檢修人員檢查發(fā)現(xiàn)123-2隔離案例二：GW16鬲離開關(guān)動靜觸頭過熱情況簡介：2007年04月X日，某220kV變電站132-2隔離開關(guān)在測溫時發(fā)現(xiàn)動觸指和靜觸桿接觸處過熱至108°（正常溫度22°）。原因分析：檢修人員到達現(xiàn)場后檢查發(fā)現(xiàn)132-2隔離開關(guān)處在合閘位置，外觀檢查沒有發(fā)現(xiàn)過熱跡象，停電后檢查發(fā)現(xiàn)觸指夾緊力明顯偏小，由于現(xiàn)場沒有測夾緊力