近年來，高壓交流隔離開關(guān)在運行中出現(xiàn)了一些故障，隨著電力系統(tǒng)受到的損失不斷加大，使得人們對隔離開關(guān)的故障問題開始關(guān)注。本文介紹了高壓交流隔離開關(guān)性能的基本要求，舉出了系統(tǒng)中隔離開關(guān)比較頻繁發(fā)生的故障與事故，提出了一些相應解決辦法，同時希望通過加強運行巡視和檢修維護質(zhì)量的提高，提高高壓交流隔離開關(guān)的運行質(zhì)量，減少故障，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。
隔離開關(guān)在電力系統(tǒng)中起著隔離電源、改變系統(tǒng)運行方式、分合小負荷電流、進行倒閘操作等重要作用。由于其操作原理和結(jié)構(gòu)較簡單，通常沒有嚴格的大修周期規(guī)定，按慣例一般隨主設(shè)備大修而進行。但隨著近幾年斷路器的無油化改造、無人值班變電站改造及變電設(shè)備由定期檢修制向狀態(tài)檢修制的逐步過渡，主設(shè)備的大修周期在逐漸延長，因而運行中的戶外式隔離開關(guān)出現(xiàn)的問題大幅上升，直接影響系統(tǒng)的供電可靠性和安全性。本文就交流隔離開關(guān)一些故障問題進行了分析，并結(jié)合問題提出解決辦法。
1高壓交流隔離開關(guān)的技術(shù)要求
在電網(wǎng)中,高壓交流隔離開關(guān)用來合、分無負荷的電路及電氣設(shè)備,其功能主要包括實現(xiàn)輸送電力和安全隔離的作用,即在合閘狀態(tài)能可靠地通過正常工作電流和規(guī)定短時間內(nèi)的異常(故障)電流,而在分閘狀態(tài)時觸頭間有符合規(guī)定要求的絕緣距離和明顯的斷開點,使負荷側(cè)電力設(shè)備與電源安全隔離。對隔離開關(guān)的功能要求相對較少,所以其結(jié)構(gòu)相對比較簡單，沒有滅弧裝置，不能用來接通和斷開負荷電流。高壓交流隔離開關(guān)是戶外式結(jié)構(gòu)，絕大多數(shù)處在比較惡劣的戶外條件下運行，直接暴露在大氣環(huán)境中工作,容易受到環(huán)境和氣候條件的影響，產(chǎn)品設(shè)計和制造應充分考慮這個因素，以保證在雨、風、冰、雪、灰塵、嚴寒和酷熱等條件下均能可靠地工作。
2隔離開關(guān)常見的故障
隔離開關(guān)運行中常見的故障類型有以下幾種：瓷瓶斷裂故障、機構(gòu)問題、導電回路發(fā)熱。在系統(tǒng)運行中,隔離開關(guān)有比較多的缺陷和故障,涉及到多方面的問題?？梢詺w納為機構(gòu)問題,包括操作卡澀以及合分閘不到位、銹蝕、進水受潮、潤滑干澀、機構(gòu)卡澀、輔助開關(guān)失靈等,這些缺陷不同程度上導致開關(guān)合分閘不正常,拒動和合分閘不到位；其次是導電系統(tǒng)接觸不良使得導電回路發(fā)熱異常，其原因是開關(guān)觸頭彈簧失效使接觸不良或者是合閘不到位,還有導電回路松動、開裂等,還有的是導電回路結(jié)構(gòu)不良的問題；對安全運行威脅最大的是瓷瓶斷裂故障,影響最為嚴重。
2.1瓷瓶斷裂故障
發(fā)生這種故障的隔離開關(guān)尤以220kV等級為多,有的 發(fā)展 成重大事故,所以影響極大，支柱絕緣子和旋轉(zhuǎn)瓷瓶斷裂問題歷年來都有發(fā)生，有的是運行多年的老產(chǎn)品,也有是剛投運才一年多的新產(chǎn)品。
絕緣子斷裂與電瓷廠產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān),也與隔離開關(guān)整體質(zhì)量有關(guān)，絕緣子澆制不均等問題,此外還有水泥膠裝的問題。另外質(zhì)檢手段不嚴也給運行留下隱患,有缺陷和有隱患的絕緣子沒有被檢測出來,被組裝成產(chǎn)品后,對安全運行構(gòu)成極大的威脅。
除了支持絕緣子外,旋轉(zhuǎn)絕緣子斷裂故障也時有發(fā)生,旋轉(zhuǎn)絕緣子操作時主要受扭力作用,瓷瓶斷裂事故至今仍不能有效的予以防止。
對瓷絕緣子斷裂問題,必須要綜合進行治理,首先從源頭上抓起,絕緣子制造廠要嚴格工藝,穩(wěn)定生產(chǎn)過程,每個絕緣子都應經(jīng)過認真檢驗,保證合格品才能出廠，隔離開關(guān)制造廠要把好外購件關(guān),加強檢驗,提高隔離開關(guān)整體質(zhì)量。對同型號隔離開關(guān)在手動操作時比較其操作力矩,如出現(xiàn)操作困難,切忌強行進行操作。更好的方法是要開展隔離開關(guān)支柱瓷瓶缺陷檢測新技術(shù)的試點和推廣,進一步研究開發(fā)瓷瓶缺陷在線監(jiān)測工作。建議在小修或大修檢查時,應適當增加空載機械操作次數(shù),以提高瓷瓶缺陷在停電操作中暴露的概率,有的檢修時只操2～3次,實在太少了。
2.2機構(gòu)問題
機構(gòu)問題表現(xiàn)為拒動或分合閘不到位,往往在倒閘操作時發(fā)生。很多情況下故障不會擴大,現(xiàn)場可以進行臨時檢修和處理,當然會耽誤停送電時間。發(fā)生問題的以老舊的GW4、GW7型開關(guān)居多，還有GW6隔離開關(guān)曾發(fā)生合閘后自動分閘故障(主要是平衡彈簧材質(zhì)和工藝不良,甚至在運行中平衡彈簧銹斷)；GW10、GW11產(chǎn)品曾發(fā)生閘刀三相拐臂的角度調(diào)整不對,機構(gòu)輸出軸法蘭角度調(diào)整不到位,扇型齒輪爆齒,導致萬向節(jié)法蘭與機構(gòu)法蘭連接螺絲被切斷、機構(gòu)的限位開關(guān)鑄鐵件被打斷、分合閘不到位等故障。
隔離開關(guān)在出廠時或安裝后剛投產(chǎn)時,合分閘操作還比較正常。但過不了多久,有的在一、二年后,就會出現(xiàn)各種各樣問題。有的因機構(gòu)進水,操作時轉(zhuǎn)不動,有的會發(fā)生操作時連桿扭彎,甚至轉(zhuǎn)動瓷瓶與滑線軸間已擰成麻花,還有的在連桿焊接處斷裂而操作不動?？傊?由于機構(gòu)卡澀問題會引起各種故障。
操作失靈首先是機械傳動問題,早期使用的機構(gòu)箱容易進水、凝露和受潮,轉(zhuǎn)動軸承防水性能差,又無法添加潤滑油，長期不操作,機構(gòu)卡澀,軸承銹死,強行操作往往導致部件損壞變形。另外,產(chǎn)品的傳動結(jié)構(gòu)設(shè)計不合理,操作阻力大也是重要原因。有些產(chǎn)品導電桿合閘限位與電動機配合不當,操作中造成渦輪開裂。有的GW4型隔離開關(guān)的閘刀機構(gòu)傳動主軸與垂直傳動軸連結(jié),采用半圓柱吻合結(jié)構(gòu),在電動操作時由于半圓柱變形發(fā)生相對位移,使合分閘不到位。還有由于接地刀銹蝕,使軸銷斷裂而無法操作。此外還有輔助開關(guān)問題,包括切換不到位或接點接觸不良,導致電動操作失靈，這類問題,在設(shè)計制造階段要進行認真的分析和試驗研究,并且負責地做好每一臺開關(guān)的出廠試驗,決不能把缺陷遺留到運行現(xiàn)場。
隔離開關(guān)機構(gòu)箱進水以及軸承部位進水現(xiàn)象很普遍。金屬零部件的銹蝕問題也十分嚴重，包括外殼、連桿、軸銷、彈簧等。曾發(fā)現(xiàn)有的GW6開關(guān)的中間機構(gòu)箱上的防雨罩竟會銹蝕到不能碰的情況。操作機構(gòu)箱外殼也會嚴重銹蝕。加之潤滑措施不當,導致機械傳動失靈,導電接觸系統(tǒng)造成接觸不良。改進措施如機構(gòu)箱改用不銹鋼材料,對觸頭系統(tǒng)采用干潤滑工藝,對轉(zhuǎn)動部位做到全密封防水,以實現(xiàn)終生免維護。