楊志勇

摘要：隔離開關(guān)是電力系統(tǒng)應(yīng)用最為廣泛的電氣設(shè)備之一，而觸頭過熱又是隔離開關(guān)最為常見故障，我們研制開發(fā)的隔離開關(guān)過熱處理技術(shù)是目前解決和處理此類缺陷的最為有效的方法之一。該技術(shù)投入應(yīng)用以來，一方面實(shí)現(xiàn)了在隔離開關(guān)帶電情況下對其過熱缺陷的處理，另一方面有效地控制了作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)，減輕了作業(yè)人員勞動(dòng)強(qiáng)度，降低了檢修成本，進(jìn)一步提升了專業(yè)精益化管理水平，確保了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：隔離開關(guān) 過熱

1 隔離開關(guān)過熱處理技術(shù)開發(fā)背景及特點(diǎn)

1.1 隔離開關(guān)過熱處理技術(shù)開發(fā)背景 隔離開關(guān)是目前國內(nèi)通用的電力系統(tǒng)中輸變電設(shè)備的一個(gè)重要組成部分。在檢修高壓配電系統(tǒng)時(shí)，通過隔離開關(guān)可在需停電的部分和帶電部分之間形成斷開點(diǎn)，進(jìn)行有效隔離，旨在提高檢修作業(yè)的安全系數(shù)。

在隔離開關(guān)工作過程中，觸頭過熱故障比較常見。以往只能停電處理此類狀況，不僅造成電量損失，影響供電可靠性，而且檢修作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)和成本都比較高。鑒于此，業(yè)界研發(fā)了一種新型隔離開關(guān)過熱處理技術(shù)。

1.2 隔離開關(guān)過熱處理技術(shù)特點(diǎn)描述 這項(xiàng)技術(shù)是基于現(xiàn)實(shí)條件，通過反復(fù)的經(jīng)濟(jì)技術(shù)論證自主開發(fā)的一項(xiàng)新技術(shù)。它將材料力學(xué)、電機(jī)學(xué)、遙控等專業(yè)有機(jī)整合，實(shí)現(xiàn)了帶電處理隔離開關(guān)過熱缺陷，可確保觸頭表面無損傷，檢修效率大大提高，安全系數(shù)高，操作方便。隔離開關(guān)過熱處理技術(shù)的應(yīng)用使得電力系統(tǒng)帶電檢修和狀態(tài)檢修成為可能。

2 隔離開關(guān)過熱處理技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)及流程

2.1 隔離開關(guān)過熱處理技術(shù)應(yīng)用指標(biāo)體系及目標(biāo)值

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2.2 隔離開關(guān)缺陷統(tǒng)計(jì) 通過2009年至2013年對朔州主網(wǎng)32座110kV及以上變電站隔離開關(guān)5年來的運(yùn)行情況跟蹤統(tǒng)計(jì)，共發(fā)生各類缺陷150項(xiàng)，經(jīng)分類調(diào)查統(tǒng)計(jì)，制作了統(tǒng)計(jì)表如下。

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2.3 隔離開關(guān)過熱產(chǎn)生的原因分析 ①觸頭氧化，造成靜觸頭壓緊彈簧退火后壓力不足，接觸電阻增大。②觸頭觸指表面工況不良。③隔離開關(guān)操作不到位，使導(dǎo)電接觸面積減小，接觸電阻超過規(guī)定值。④隔離開關(guān)容量不足或過負(fù)荷。

基于上述分析，已確定四條造成隔離開關(guān)觸頭過熱的原因。為了深度查找主因，檢修人員連續(xù)測試了10組110kV隔離開關(guān)接觸電阻，實(shí)測結(jié)果平均值達(dá)到920微歐，而額定標(biāo)準(zhǔn)為200微歐，實(shí)測結(jié)果明顯超限。近幾年，本單位基于春檢要求，實(shí)際測量了朔州電網(wǎng)200多組的隔離開關(guān)的接觸電阻，結(jié)果僅有12℅合格。打磨去除觸頭氧化層后，97%的接觸電阻達(dá)標(biāo)。由此可見，觸頭氧化是導(dǎo)致隔離開關(guān)過熱的主要原因。繼而分析觸頭氧化的原因，發(fā)現(xiàn)設(shè)備制造材料及運(yùn)行環(huán)境與觸頭氧化有直接聯(lián)系。觸頭是銅質(zhì)的，運(yùn)行時(shí)觸頭長期暴露，極易與空氣中的氧發(fā)生反應(yīng)，加之隔離開關(guān)停送電運(yùn)行時(shí)或故障操作，觸頭表面被工作電暈燒傷生成碳質(zhì)。在運(yùn)行過程中觸頭表面氧化層和碳質(zhì)不斷堆積，觸頭的接觸電阻不斷增加。在通電流的情況下觸頭溫度升高超出額定值75℃，并出現(xiàn)燒紅、熔化、熔接等現(xiàn)象，甚至造成重特大運(yùn)行事故。

2.4 隔離開關(guān)過熱處理技術(shù)應(yīng)用流程 ①流程開始。②試驗(yàn)中心紅外測溫發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)過熱缺陷，填缺陷通知單報(bào)生技部。③生技部接收通知單。④檢修工區(qū)受理缺陷。⑤檢修工區(qū)匯同試驗(yàn)中心對遠(yuǎn)紅外測溫儀成像進(jìn)行分析，根據(jù)診斷結(jié)果，找準(zhǔn)過熱處理部位，確定處理方案。⑥運(yùn)用自主研制的隔離開關(guān)過熱處理技術(shù)對缺陷觸頭部位氧化層進(jìn)行有效地打磨去除，確保做到觸頭表面光潔完好。⑦對經(jīng)過處理的觸頭帶電后，再次進(jìn)行紅外線測溫，檢驗(yàn)處理效果。⑧將該項(xiàng)工作，列入績效考核范疇予以考核兌現(xiàn)。⑨組織對缺陷處理過程中發(fā)現(xiàn)的問題以及該技術(shù)在應(yīng)用過程中本身存在的問題進(jìn)行分析，制定整改措施，并作為下一輪設(shè)備定期檢查的重點(diǎn)內(nèi)容存檔備查。⑩針對節(jié)點(diǎn)9發(fā)現(xiàn)的問題，組織技術(shù)攻關(guān)，持續(xù)改進(jìn)該技術(shù)?！隽鞒探Y(jié)束。

3 隔離開關(guān)過熱處理技術(shù)功能及裝置使用方法

3.1 隔離開關(guān)過熱處理技術(shù)裝置的結(jié)構(gòu)功能 該技術(shù)是由絕緣系統(tǒng)、操作系統(tǒng)、動(dòng)力系統(tǒng)和執(zhí)行系統(tǒng)組成。絕緣系統(tǒng)是由一組絕緣桿及絕緣手套構(gòu)成，它的作用是在帶電的情況下，隔離高壓電的。操作系統(tǒng)由遙控開關(guān)和遙控發(fā)射及接收器組成。動(dòng)力系統(tǒng)由提供電能的大容量直流鋰電、電路保護(hù)板、充電器等組成。執(zhí)行系統(tǒng)由帶有渦輪、渦桿減速箱的電機(jī)和用來打磨氧化層的專用磨光輪構(gòu)成。

系統(tǒng)運(yùn)行中，可參考磨損情況自行拆換電機(jī)輸出軸兩側(cè)的磨光輪；電源為已裝配電路防護(hù)的高效鋰電，電路防護(hù)主要是通過開關(guān)、指示燈的轉(zhuǎn)換來控制充電，避免過充；絕緣桿末端有正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)和停止、啟動(dòng)的操作按鈕，通過無線遙控系統(tǒng)動(dòng)作實(shí)現(xiàn)各種工作狀態(tài)。為防止電磁干擾，遙控系統(tǒng)必須配裝屏蔽保護(hù)；磨光輪可參考觸頭、觸指的材質(zhì)，結(jié)合氧化層的成分選擇特種尼綸，可取得預(yù)期的打磨效果，并且打磨過程中能夠防止觸頭與觸指表面損傷。該技術(shù)適用于110kV及以上電壓等級的隔離開關(guān)，但有一項(xiàng)基本要求：須連續(xù)工作超過50min。

3.2 隔離開關(guān)過熱處理技術(shù)裝置的使用方法

①組裝：將三節(jié)絕緣桿依次首尾連接，然后把帶有電機(jī)的一節(jié)桿連接好；②操作準(zhǔn)備：工作人員帶好絕緣手套，穿好絕緣鞋子，然后打開上部位于組合體盒子上的開關(guān)，將磨光輪置于被處理隔離開關(guān)的觸頭處；③打磨：打開下部絕緣桿上的開關(guān)按鈕，接通電源，電機(jī)帶動(dòng)磨光輪轉(zhuǎn)動(dòng)，開始反復(fù)對觸頭氧化層進(jìn)行打磨處理，直至觸頭露出金屬本色；④處理結(jié)束后，關(guān)閉絕緣桿下部電源，將整個(gè)處理裝置置于地面，關(guān)閉位于組合體位置的遙控感應(yīng)器開關(guān)，然后按組裝時(shí)的相反順序?qū)⒀b置拆開裝箱。

隔離開關(guān)過熱處理技術(shù)應(yīng)用前后效果對比表

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