隔离开关触头发热原因研讨及处理

隔离开关触头发热原因研讨及处理

刘建

国能福泉发电有限公司  贵州省福泉市  550501

摘要：运行中的室外隔离开关由于安装和长时间操作等原因，动静触头之间容易发生接触不良或不到位等情况，从而导致触头发热，严重影响设备的安全运行。此文主要针对某升压站隔离开关发生的发热事件，分析产生发热的原因及处理方案，提出相应的防范措施。

关键词: 隔离开关；发热；原因研讨；防范措施；

1引言

目前，隔离开关在电力网的运行较为广泛，其发热现象时有发热，严重影响设备的安全运行。随着经济的快速发展，供电负荷也在迅速增长，在加上部分设备未及时更换或维护不力，致使隔离开关发热现象时有发生，严重影响供电的可靠性和电网的安全运行。所以采取预防措施及时发现设备发热缺陷并对其进行正确的处理，可以避免该缺陷蔓延扩大，避免非计划性停电，确保电网的安全运行。

2隔离开关发热及处理实例

2.1以XX升压站为例，据统计，在2023年4月份，该站因隔离开关发热达到重大、紧急缺陷级别而需要立即采取停电或采取措施处理的次数达两次，分别如下：

（1）2023年4月19日，220kV向郎II回线路侧2023刀闸B相静触头座与动触头座接触不良，温度异常升高超过120度。

2023刀闸  A相：24.2℃

2023刀闸  B相：120.0℃

2023刀闸  C相：26.9℃（环境参照体的温度为20度）

根据《带电设备红外诊断技术导则》如下公式1计算相对温差

按公式计算出相对温差值，按表1的规定判断设备缺陷的性质。   式中：τ1和T1――发热点的温升和温度；  τ2和T2――正常相对应点的温升和温度；  T0――环境参照体的温度。

计算相对温差为95.8%，已到达紧急缺陷，紧急向调度申请停运处理。

（2）2023年4月21日，220kV向福II回II组母线侧2042刀闸A相动静触头间发热，温度异常升高至84度。  

2042刀闸  A相：28.5℃

2042刀闸  B相：36.4℃

C相：84.1℃（环境参照体的温度为20度）

计算相对温差为86.7%，已到达重大缺陷。因网上负荷紧张，向调度申请将负荷导至I组母线2041刀闸，7月份停运处理。

2.2隔离开关发热处理实例 

（1）2023刀闸：通过红外成像分析软件可以看出最高发热点在支撑动触头的金属块与静触头座的触指之间，停电检查2023刀闸，发现B相刀闸动静触头合闸间隙过小，厂家规定为30-70mm，如下图所示，

             而实际仅为10mm，造成合闸时支撑动触头的金属块直接靠在静触头座喇叭口处触指上，接触处有金属烧痕现象，

处理表面烧痕，咨询厂家后在金属件上开孔将静触头铜板后移，调整后动静触头合闸间隙为35mm，测量动静触头接触电阻合格，投运后温度正常（A相：31.1度，B相：30.6度，C相：31度）。分析为安装动静触头调整不当，多次运行操作后动触头进入静触头座过深，使后面的金属件直接接触到静触头座喇叭口处触指，而使得触指张开，动触头与静触头座反而接触不好，致使电流通过金属件流过静触头座触指，由于仅仅通过点接触因此接触点发热严重，出现烧痕现象。如不进行及时处理，将会造成金属熔融刀闸将无法拉开的严重事故。

（2）2042刀闸通过红外成像分析软件可以看出最高发热点在插入到静触头座的动触头与触指之间，停电检查2042刀闸，发现静触头座触指接触面处发黑，检查动静触头合闸间隙为40mm满足要求。

分析为其他线路停电负荷电流多次转移至此线路，负荷电流较大且镀银层磨损致使接触电阻过大造成发热。由于镀银层损伤过大更换所有触指，检测接触电阻合格后投运温度正常。

3.隔离开关发热原因分析

综合上述事件及前几年发生的发热，分析隔离开关发热原因如下：

（1）隔离开关本身质量问题。部分老隔离开关，检修调试确无问题，正常运行电流不超过额定值的60％，但仍会发热。

（2）安装检修工艺质量问题。安装检修调试质量不过关会导致发热。

（3）倒闸操作质量不佳导致隔离开关动静触头接触不能完全到位；

（4）设备老化且随着运行时间的增长受周围环境的影响，使得隔离开关触头导电接触面逐渐锈蚀，表面形成一层氧化层，至使触头接触电阻增大。

（5）导电回路动静接触部分导电膏使用过多，在导电膏表层形成尘土层，随着积污与导电膏逐渐干枯在导电接触部分形成一层硬壳，使动静触头不能有效接触，造成发热。

（6）打磨过度将触头镀银层磨掉。                                                                                     

4、隔离开关发热处理方法 

（1）对红外成像图像进行软件分析，找到最高温度产生部位，负荷电流大致的流向，整理出可能产生发热的部位结合现场检查情况进行处理。

（2）对于静触头的发热处理：清除动触头表面烧痕及氧化物，检查触指弹簧是否退火变形，检查触指有无烧痕及氧化物，更换烧伤严重的触指和弹簧，更换老化的螺栓和弹簧垫，按顺序复装； 

（3）对于动触头发热的处理：检查动触头表面是否有放电痕迹、氧化物，固定螺母是否松动，弹簧垫是否退火老化，清除氧化物，磨平烧痕，按顺序复装； 

（4）对于接线柱与引线线夹的过热处理，应解体接线柱与铝帽内的转动连接部分，接触软连接的接触表面有无烧伤痕迹和氧化物，固定螺丝是否松动、滑丝，弹簧垫圈是否老化断裂，然后进行表面处理和更换部件，按顺序复装。 

5、隔离开关发热的预防措施 

（1）规范设计、把好设计关，严格按照设计规程要求；选择设备时要选用信誉好、产品合格的设备，还要考虑环境污染对主设备及连接设备的影响。   

（2）严格把好验收关。对于新安装设备，要按照三级验收制严把验收关。对于重要部位接头，还应测试接头接触电阻和进行温升试验，验收时必须逐一把关，检查结合部位的密合情况、螺丝固定情况。 

（3）做好检修维护工作，要定期做好变电设备的检修维护工作，从而保证变电设备的安全可靠运行。

（4）做好巡视检查和测温工作。定期巡视检查和测温，借助红外线成像仪有针对性的对隔离开关特别是动静触头头进行测温能够及时发现设备发热情况，并根据天气和负荷情况进行分析处理。

6.结束语 本文介绍了某升压站隔离开关发生的几起发热事件，通过处理分析产生发热的原因及处理方案，提出相应的防范措施。隔离开关的发热故障常常要停电处理，往往涉及到母线或陷入停电等重大停电，所以做好避免隔离开关发热的预防措施和运行维护工作是十分重要的。 

参考文献：

[1]王术东，隔离开关发热原因及处理措施基础建设，2017（31）

[2]王文权，浅论输变电设备接头发热缺陷的预防与处理决策管理，2008（11）

[3]王伟，变电站隔离开关运行中存在问题及对策电力世界，2007（6）