一起220kV隔离开关合动静触头烧毁事件分析

一起 220kV隔离开关合动静触头烧毁事件分析

冯建辉、何张海、普和国

云南电网有限责任公司怒江供电局 云南怒江 673100

摘要：本文介绍了一起220kV隔离开关合动静触头烧毁事件，分析了该缺陷的处理过程，并根据实地勘察和检修经验烧毁原因深入分析。指出此次事件暴露的问题，并提出防范措施和建议，为类似的时间提供借鉴和参考意义。

关键词：隔离开关 烧毁处理 原因分析 防范措施

1引言

2020年4月14日，某局运行人员根据倒闸操作计划，在对220kV X线2463、2462断路器间隔转检修状态过程中，在同一串3/2接线上的220kV Y线2461断路器间隔24611隔离开关C相动静触头连接处发生拉弧放电，运行人员发现缺陷后恢复220kV X线为运行状态，24611隔离开关C相动静触头连接处拉弧放电现象消失。4月14日20时20分运行人员填报重大缺陷，检修人员4月15日10时许对24611隔离开关C相动静触头现场查看，发现24611隔离开关C相动触头、静触头夹紧处有明显烧毁现象且24611隔离开关存在合闸不到位情况。因无该型号隔离开关动静触头备品备件，经与厂家联系后，购买备品备件，在厂家技术人员协同下，于4月17日对其缺陷进行消缺处理完毕。

220kV Y线

220kV X线

图1 220kV侧一次接线图

2 设备日常运维基本情况

该站GW10-252/GW11-252型单柱垂直伸缩式户外交流高压隔离开关是由西安西电高压开关有限责任公司生产的三相交流50Hz户外高压电器，2008年6月投入运行。

发生烧毁的220kV GW10-252DW型隔离开关，状态评价结果为异常或注意，GW10-252型隔离开关存在分合不到位家族性缺陷，按照重点设备维护Ⅲ级设备运维要求开展维护工作。由于线路侧隔离开关可结合定检预试每3年一次进行停电维护，维护状况稍好；由于线路和母线同时停电才能对母线侧隔离开关进行检修维护，两者同时停电机会较少，且运行方式上安排风险较大，故存在母线侧隔离开关欠停电维护的情况。

2019年11月5日，运行人员在记录整点电流情况时发现220kV 2461断路器间隔C相指示为0，查看全部记录，发现2461断路器间隔C相有时指示为0，有时正常。随后进行了逐级上报，11月6日经检修二次人员对断路器负荷异常进行检查，判断此现场与电流互感器二次部分无关。11月11日经局生产设备部组织人员到现场查看，初步分析为2461断路器间隔设备C相接触电阻较大，排查2461、2462、2463断路器预防性试验报告，未发现异常，怀疑为24611、24612隔离开关接触不好，由于没有隔离开关操作记录，排除了隔离开关合不到位情况。故分析为2461间隔设备C相接触电阻较2463间隔设备C相较大，造成电流分配不均。

3 GW10-252/GW11-252型隔离开关基本结构及原理

GW10-252/GW11-252型隔离开关由底座、绝缘支柱、传动装置、导电闸刀、静触头操动机构等组成。每极隔离开关配装一个接地开关供断口下端接地用，接地开关为单杆分步动作式。

图2 GW10-252/GW11-252型隔离开关动作原理

隔离开关动作原理：主刀机构转动---带动垂直拉杆及瓷瓶旋转---刀闸底部传动拉杆联动主刀向上合闸---破冰刀下沿将上导电杆底部滚子上顶并带动上导电杆内操作拉杆伸缩---上导电杆内操作拉杆带动顶部动触头夹紧。

图3 上导电杆结构图

图4 动触头结构图

4 现场检查处理情况

4.1检修人员在停电后将24611隔离开关拆下进行外观检查，发现该隔离开关C相动静触头明显烧毁，有明显电弧放电痕迹。

动触头烧毁情况

图2 动静触头烧毁部位

4.2拆除过程中发现该隔离开关合闸状态时C相上下导电管位置轻微弯曲，造成合闸状态时动静触头间有间隙，存在隔离开关合闸不到位的情况，导致合闸过程中三相分合闸不同期。由于24611隔离开关动静触头连接处已明显烧毁，检修人员拆下上部导电管对动触头和动触头防雨罩进行更换，并对拉杆进行清洁处理。

图4 动触头更换前后对比图

4.3.对上导电管内拉杆卡涩处理，并对上下导电管连接处齿轮与齿条润滑处理。对C相导电总成进行更换，并对隔离开关本体导电部分校紧重新调整静触头距离，使其动静触头在最大夹紧位置对设备线夹更换紧固螺栓。

4.4现场对24611隔离开关进行三相同期调节，并用清洁剂对其他两相动静触头表面氧化层进行清洁处理，用白布将其擦拭干净，禁用铁刷打磨破坏触头表面镀银层。并对处理前后进行三相导电回路电阻测试，结果如下表：

4.5连续三天对处理后的隔离开关进行跟踪红外测检测发现温度正常，无发热情况出现，缺陷彻底消除。

4 缺陷原因分析

直接原因：该隔离开关维护欠缺，上部导电管传动拉杆受污秽卡涩，传动部件缺乏润滑，造成隔离开关合闸不到位，导致动静触头接触不良，并存在间隙，在风的吹动下，发生或接触、或不接触的情况，在3/2接线运行方式下缺陷不明显，当运行方式改变时，发生隔离开关动静触头拉弧造成动静触头烧损。

上导电杆滚子上方包裹着防尘罩，其主要目的为防止灰尘进入连接管与上到电管连接的伸缩部位，但由于长期运行，导致防尘罩密封性能下降，部分灰尘附着在连接管上形成污垢，并引起的连接管伸缩卡涩。

动触头是经过齿轮与齿条咬合，进行夹紧运动；旋转支柱绝缘子与下部导电管通过锥形齿轮咬合，使上下臂进行折叠运动，这两个部位由于润滑物质硬化可导致传动机构卡涩，使得隔离开关分合闸不到位。

间接原因：由于同类型隔离开关前几次分合闸不到位都是隔离开关机构部件卡涩，在合闸时上导电杆直接伸不直，而本次隔离开关合不到位比较隐蔽，且在运行过程中也存在导电杆不完全直，但合闸接触良好，造成运行检修人员误认为隔离开关合闸到位，接触良好，最终导致缺陷发生。

5 暴露的问题

1、变电设备运检人员对发现隐患和问题分析判断能力不足，未提出有效的检查和查找隐患的办法和措施。对主要存在隐患问题设备维护不足，特别是母线侧隔离开关问题尤为突出，还存在以牺牲设备检修时间来满足供电可靠性的情况。

2、设备管理职能部门对发现隐患和问题重视程度不高，未及时发布风险预警，开展详细的排查；

3、同时暴露出某局专业技术人员专业技术水平有待提升，对隐患、缺陷的判断出现严重失误。

6 防范措施及下一步的打算

结合该隔离开关动静触头烧毁缺陷，在厂家技术人员的协助下，本次缺陷处理全面的对该型号7组隔离开关进行了维护。检修维护过程中还发现该型隔离开关都因为欠维护，或多或少存在上部导电管传动拉杆受污秽卡涩，传动部件缺乏润滑、部分还存在弹簧轻微疲软现象，导致不能正常电动分合闸的情况。采取有针对性的措施对隔离开关的发热进行提前预判，提早发现，对避免电网及设备故障和保障人身安全是至关重要的。

1. 加强带电测试工作，红外精确测温能够有效的发现设备过热缺陷，对运行中的设备定期开展红外精确测温是十分有必要的，能够及时发现各种设备电流型致热、电压型致热及电磁性致热等众多过热故障。

2. 加强对运行过程中异常信息的分析，从各个角度查找隐患原因，提出合理的查找隐患的方法；加强对隐患设备的风险预警，特别是对运行方式改变相关设备的巡视检查，必须把隐患排除或者缺陷消除后方可停电，避免运行方式改变给相关设备带来风险；

3、加强设备的维护工作，合理安排停电时间开展设备检修，严格按照检修规程周期开展设备维护工作。针对本次缺陷，应安排所发故障相同型号的隔离开关进行B修维护，维护重点是隔离开关机构传动部件、易卡涩位置、检查和更换弹簧、行程开关、动静触头，测试接触电阻等。此类设备不能不检修，不能以牺牲设备检修时间来满足供电可靠性。

4、加强专业技术人员的专业技能培养，对运行检修人员加强隐患的学习和分析，提高判断隐患或者缺陷发展趋势的能力。同时做好隔离开关动静触头、行程开关等备品备件的储备，加强对该型隔离开关运行状况的关注，发现隐患立即处理。

参考文献

［1］ 刘青胜，张立杰，王新彤．高压隔离开关发热的原因分析及对策［J］.华北电力技术，2008，12: 36-38．

［2］ 朱善俊，张健，弭勇．户外隔离开关发热分析及预防处理措施［J］．山西电力，2012，04: 22-25．

［3］ 徐嘉凯，陈诗澜，王飞飞，郑志强.220kV 隔离开关发热缺陷检测及处理［J］．电气开关，2016，05: 89-90．

作者简介

冯建辉(1987),男，四川仁寿人，工程师，变电运行高价技师，云南电网有限责任公司二级助理技能专家，云南电网公司有限责任公司怒江供电局，主要从事变配电领域专业技术研究及科技创新，职工技术创新等工作.