近年來(lái)，高壓交流隔離開(kāi)關(guān)在運(yùn)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(duì)隔離開(kāi)關(guān)的故障問(wèn)題開(kāi)始關(guān)注。本文介紹了高壓交流隔離開(kāi)關(guān)性能的基本要求，舉出了系統(tǒng)中隔離開(kāi)關(guān)比較頻繁發(fā)生的故障與事故，提出了一些相應(yīng)解決辦法，同時(shí)希望通過(guò)加強(qiáng)運(yùn)行巡視和檢修維護(hù)質(zhì)量的提高，提高高壓交流隔離開(kāi)關(guān)的運(yùn)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(kāi)關(guān)在電力系統(tǒng)中起著隔離電源、改變系統(tǒng)運(yùn)行方式、分合小負(fù)荷電流、進(jìn)行倒閘操作等重要作用。由于其操作原理和結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，通常沒(méi)有嚴(yán)格的大修周期規(guī)定，按慣例一般隨主設(shè)備大修而進(jìn)行。但隨著近幾年斷路器的無(wú)油化改造、無(wú)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(guò)渡，主設(shè)備的大修周期在逐漸延長(zhǎng)，因而運(yùn)行中的戶(hù)外式隔離開(kāi)關(guān)出現(xiàn)的問(wèn)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(kāi)關(guān)一些故障問(wèn)題進(jìn)行了分析，并結(jié)合問(wèn)題提出解決辦法。
1高壓交流隔離開(kāi)關(guān)的技術(shù)要求
在電網(wǎng)中,高壓交流隔離開(kāi)關(guān)用來(lái)合、分無(wú)負(fù)荷的電路及電氣設(shè)備,其功能主要包括實(shí)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(guò)正常工作電流和規(guī)定短時(shí)間內(nèi)的異常(故障)電流,而在分閘狀態(tài)時(shí)觸頭間有符合規(guī)定要求的絕緣距離和明顯的斷開(kāi)點(diǎn),使負(fù)荷側(cè)電力設(shè)備與電源安全隔離。對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的功能要求相對(duì)較少,所以其結(jié)構(gòu)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，沒(méi)有滅弧裝置，不能用來(lái)接通和斷開(kāi)負(fù)荷電流。高壓交流隔離開(kāi)關(guān)是戶(hù)外式結(jié)構(gòu)，絕大多數(shù)處在比較惡劣的戶(hù)外條件下運(yùn)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(jì)和制造應(yīng)充分考慮這個(gè)因素，以保證在雨、風(fēng)、冰、雪、灰塵、嚴(yán)寒和酷熱等條件下均能可靠地工作。
2隔離開(kāi)關(guān)常見(jiàn)的故障
隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行中常見(jiàn)的故障類(lèi)型有以下幾種：瓷瓶斷裂故障、機(jī)構(gòu)問(wèn)題、導(dǎo)電回路發(fā)熱。在系統(tǒng)運(yùn)行中,隔離開(kāi)關(guān)有比較多的缺陷和故障,涉及到多方面的問(wèn)題?？梢詺w納為機(jī)構(gòu)問(wèn)題,包括操作卡澀以及合分閘不到位、銹蝕、進(jìn)水受潮、潤(rùn)滑干澀、機(jī)構(gòu)卡澀、輔助開(kāi)關(guān)失靈等,這些缺陷不同程度上導(dǎo)致開(kāi)關(guān)合分閘不正常,拒動(dòng)和合分閘不到位；其次是導(dǎo)電系統(tǒng)接觸不良使得導(dǎo)電回路發(fā)熱異常，其原因是開(kāi)關(guān)觸頭彈簧失效使接觸不良或者是合閘不到位,還有導(dǎo)電回路松動(dòng)、開(kāi)裂等,還有的是導(dǎo)電回路結(jié)構(gòu)不良的問(wèn)題；對(duì)安全運(yùn)行威脅最大的是瓷瓶斷裂故障,影響最為嚴(yán)重。
2.1瓷瓶斷裂故障
發(fā)生這種故障的隔離開(kāi)關(guān)尤以220kV等級(jí)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(wèn)題歷年來(lái)都有發(fā)生，有的是運(yùn)行多年的老產(chǎn)品,也有是剛投運(yùn)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(kāi)關(guān)整體質(zhì)量有關(guān)，絕緣子澆制不均等問(wèn)題,此外還有水泥膠裝的問(wèn)題。另外質(zhì)檢手段不嚴(yán)也給運(yùn)行留下隱患,有缺陷和有隱患的絕緣子沒(méi)有被檢測(cè)出來(lái),被組裝成產(chǎn)品后,對(duì)安全運(yùn)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(shí)有發(fā)生,旋轉(zhuǎn)絕緣子操作時(shí)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(duì)瓷絕緣子斷裂問(wèn)題,必須要綜合進(jìn)行治理,首先從源頭上抓起,絕緣子制造廠要嚴(yán)格工藝,穩(wěn)定生產(chǎn)過(guò)程,每個(gè)絕緣子都應(yīng)經(jīng)過(guò)認(rèn)真檢驗(yàn),保證合格品才能出廠，隔離開(kāi)關(guān)制造廠要把好外購(gòu)件關(guān),加強(qiáng)檢驗(yàn),提高隔離開(kāi)關(guān)整體質(zhì)量。對(duì)同型號(hào)隔離開(kāi)關(guān)在手動(dòng)操作時(shí)比較其操作力矩,如出現(xiàn)操作困難,切忌強(qiáng)行進(jìn)行操作。更好的方法是要開(kāi)展隔離開(kāi)關(guān)支柱瓷瓶缺陷檢測(cè)新技術(shù)的試點(diǎn)和推廣,進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)瓷瓶缺陷在線監(jiān)測(cè)工作。建議在小修或大修檢查時(shí),應(yīng)適當(dāng)增加空載機(jī)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(shí)只操2～3次,實(shí)在太少了。
2.2機(jī)構(gòu)問(wèn)題
機(jī)構(gòu)問(wèn)題表現(xiàn)為拒動(dòng)或分合閘不到位,往往在倒閘操作時(shí)發(fā)生。很多情況下故障不會(huì)擴(kuò)大,現(xiàn)場(chǎng)可以進(jìn)行臨時(shí)檢修和處理,當(dāng)然會(huì)耽誤停送電時(shí)間。發(fā)生問(wèn)題的以老舊的GW4、GW7型開(kāi)關(guān)居多，還有GW6隔離開(kāi)關(guān)曾發(fā)生合閘后自動(dòng)分閘故障(主要是平衡彈簧材質(zhì)和工藝不良,甚至在運(yùn)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(duì),機(jī)構(gòu)輸出軸法蘭角度調(diào)整不到位,扇型齒輪爆齒,導(dǎo)致萬(wàn)向節(jié)法蘭與機(jī)構(gòu)法蘭連接螺絲被切斷、機(jī)構(gòu)的限位開(kāi)關(guān)鑄鐵件被打斷、分合閘不到位等故障。
隔離開(kāi)關(guān)在出廠時(shí)或安裝后剛投產(chǎn)時(shí),合分閘操作還比較正常。但過(guò)不了多久,有的在一、二年后,就會(huì)出現(xiàn)各種各樣問(wèn)題。有的因機(jī)構(gòu)進(jìn)水,操作時(shí)轉(zhuǎn)不動(dòng),有的會(huì)發(fā)生操作時(shí)連桿扭彎,甚至轉(zhuǎn)動(dòng)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(dòng)?？傊?由于機(jī)構(gòu)卡澀問(wèn)題會(huì)引起各種故障。
操作失靈首先是機(jī)械傳動(dòng)問(wèn)題,早期使用的機(jī)構(gòu)箱容易進(jìn)水、凝露和受潮,轉(zhuǎn)動(dòng)軸承防水性能差,又無(wú)法添加潤(rùn)滑油，長(zhǎng)期不操作,機(jī)構(gòu)卡澀,軸承銹死,強(qiáng)行操作往往導(dǎo)致部件損壞變形。另外,產(chǎn)品的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理,操作阻力大也是重要原因。有些產(chǎn)品導(dǎo)電桿合閘限位與電動(dòng)機(jī)配合不當(dāng),操作中造成渦輪開(kāi)裂。有的GW4型隔離開(kāi)關(guān)的閘刀機(jī)構(gòu)傳動(dòng)主軸與垂直傳動(dòng)軸連結(jié),采用半圓柱吻合結(jié)構(gòu),在電動(dòng)操作時(shí)由于半圓柱變形發(fā)生相對(duì)位移,使合分閘不到位。還有由于接地刀銹蝕,使軸銷(xiāo)斷裂而無(wú)法操作。此外還有輔助開(kāi)關(guān)問(wèn)題,包括切換不到位或接點(diǎn)接觸不良,導(dǎo)致電動(dòng)操作失靈，這類(lèi)問(wèn)題,在設(shè)計(jì)制造階段要進(jìn)行認(rèn)真的分析和試驗(yàn)研究,并且負(fù)責(zé)地做好每一臺(tái)開(kāi)關(guān)的出廠試驗(yàn),決不能把缺陷遺留到運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)。
隔離開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱進(jìn)水以及軸承部位進(jìn)水現(xiàn)象很普遍。金屬零部件的銹蝕問(wèn)題也十分嚴(yán)重，包括外殼、連桿、軸銷(xiāo)、彈簧等。曾發(fā)現(xiàn)有的GW6開(kāi)關(guān)的中間機(jī)構(gòu)箱上的防雨罩竟會(huì)銹蝕到不能碰的情況。操作機(jī)構(gòu)箱外殼也會(huì)嚴(yán)重銹蝕。加之潤(rùn)滑措施不當(dāng),導(dǎo)致機(jī)械傳動(dòng)失靈,導(dǎo)電接觸系統(tǒng)造成接觸不良。改進(jìn)措施如機(jī)構(gòu)箱改用不銹鋼材料,對(duì)觸頭系統(tǒng)采用干潤(rùn)滑工藝,對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)部位做到全密封防水,以實(shí)現(xiàn)終生免維護(hù)。