付煒平,范曉丹,李 強(qiáng),王 偉

(國網(wǎng)河北省電力公司檢修分公司,石家莊 050020)

220 k V隔離開關(guān)觸頭燒損缺陷分析

付煒平,范曉丹,李 強(qiáng),王 偉

(國網(wǎng)河北省電力公司檢修分公司,石家莊 050020)

針對一組220 k V隔離開關(guān)過熱故障,對發(fā)熱原因進(jìn)行分析,指出了此類型隔離開關(guān)在設(shè)計上存在的缺陷,提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施,為此類隔離開關(guān)在今后的故障處理及設(shè)備治理方面提供了參考。

隔離開關(guān);過熱故障;設(shè)備治理

由于對隔離開關(guān)的日常監(jiān)測(檢測)手段較少,加之存在檢修人員對隔離開關(guān)的重視程度不足,尤其是當(dāng)隔離開關(guān)處于備用狀態(tài)時,幾乎沒有檢測手段,隨著大氣環(huán)境的惡化,隔離開關(guān)元件的氧化、劣化程度不斷加大,早期隔離開關(guān)在設(shè)計、工藝上存在不足等多重因素,導(dǎo)致隔離開關(guān)在運(yùn)行中機(jī)械、電氣故障時有發(fā)生。對于一些長期處于備用狀態(tài),又由于電網(wǎng)方式原因未能夠按照“規(guī)程”要求及時進(jìn)行周期性檢修的隔離開關(guān),一旦轉(zhuǎn)入運(yùn)行狀態(tài),發(fā)生發(fā)熱故障的情況非常多。

1 故障概況

在某變電站進(jìn)行2號主變壓器由220 k V 2號A母線倒至220 k V 1號A母線操作過程中,合上隔離開關(guān)(2122隔離開關(guān)在合位),發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)(隔離開關(guān)為某廠產(chǎn)252型產(chǎn)品,因電網(wǎng)方式原因,已連續(xù)6年未進(jìn)行檢修)U相母線側(cè)靜觸頭軟連接嚴(yán)重過熱,短時內(nèi)有冒煙現(xiàn)象且可見紅光,對該隔離開關(guān)進(jìn)行多次分合閘操作后情況仍未見好轉(zhuǎn),故障發(fā)生后檢修單位立即申請將該隔離開關(guān)轉(zhuǎn)檢修處理。

2 觸頭檢查情況

現(xiàn)場檢查發(fā)現(xiàn),該隔離開關(guān)三相觸指及導(dǎo)電桿無明顯燒損跡象,靜觸頭觸指彈簧拉緊力良好,軟連接兩側(cè)及中間固定螺栓無松動現(xiàn)象。但隔離開關(guān)三相兩側(cè)的靜觸頭軟連接均存在不同程度燒損,以U相母線側(cè)靜觸頭最為嚴(yán)重(即倒閘操作時存在過熱的觸頭),5根軟連接全部燒斷。各靜觸頭軟連接燒損情況見表1。

表1軟連接燒損情況

3 發(fā)熱原因分析

觸頭燒損如此嚴(yán)重的情況并不多見,通過分析認(rèn)為該隔離開關(guān)在設(shè)計上存在缺陷。

3.1 設(shè)計結(jié)構(gòu)

該隔離開關(guān)觸頭結(jié)構(gòu)示意每個靜觸頭由觸指與導(dǎo)電座進(jìn)行滑動接觸形成通流主回路(圖1粗虛線),與導(dǎo)電座相連的銅辮子僅起輔助通流作用(圖1細(xì)虛線)。

圖1 隔離開關(guān)觸頭結(jié)構(gòu)示意

3.2 觸頭發(fā)熱原因

a.由于GW7型隔離開關(guān)動、靜觸頭需要旋轉(zhuǎn)后接觸,觸指與導(dǎo)電座間的通流主回路為滑動接觸,在長期不進(jìn)行維護(hù)的情況下容易積灰引起通流能力下降。

b.觸指與導(dǎo)電座間的銅辮子線只能起到輔助通流作用,其通流截面積約100 mm2左右,通流能力約400 A,不能完全替代通流主回路作用。

c.在通流主回路積灰造成電阻增大甚至絕緣的情況下,大部分電流由銅辮子線承擔(dān),但由于銅辮子線通流能力不足,造成過熱甚至燒斷。

d.對現(xiàn)場拆下來的靜觸頭彈簧和鍍銀層厚度進(jìn)行材質(zhì)檢測均合格,可以排除觸頭材質(zhì)原因。

e.對現(xiàn)場燒斷的銅辮子進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)有氧化腐蝕現(xiàn)象嚴(yán)重,分析原因一是該地區(qū)處于重污染地區(qū)(5 km處有一磚廠、10 km處有一工業(yè)區(qū)),容易引起戶外材質(zhì)腐蝕,二是隔離開關(guān)使用的銅辮子為若干細(xì)銅絲編制而成,銅絲與空氣接觸面積大、抗氧化能力弱,戶外長期運(yùn)行后易發(fā)生腐蝕。

銅辮子燒斷主要原因為主導(dǎo)電回路積灰造成,即使銅辮子未受腐蝕在主導(dǎo)的回路通流不良情況下也會燒損。加之其受到腐蝕,通流能力下降,更加劇了缺陷發(fā)展。

4 改進(jìn)措施

GW7型隔離開關(guān)為某廠早期產(chǎn)品,在運(yùn)行中已出現(xiàn)過多次動靜觸頭接觸不良導(dǎo)致發(fā)熱故障,在2006年以后為解決觸指彈簧銹蝕、彈簧失效而導(dǎo)致的觸頭接觸壓力不夠、觸指溫度過高等問題,廠方已將隔離開關(guān)動靜、觸頭及導(dǎo)電桿運(yùn)行形式做了完善化改造。

a.觸指由板形結(jié)構(gòu)改為“U”結(jié)構(gòu),且觸指彈簧由內(nèi)拉式改為外壓式結(jié)構(gòu)。

b.導(dǎo)電部位除兩斷口滑動接觸外,其余均為固定接觸。

c.分合閘操動過程由導(dǎo)電桿水平旋轉(zhuǎn)分、合閘改為先水平旋轉(zhuǎn)再翻轉(zhuǎn)(兩步動作)的分合閘操作形式。

5 結(jié)束語

由于此類GW7型隔離開關(guān),存在設(shè)計缺陷,導(dǎo)致接觸不良發(fā)熱故障頻出,建議對此進(jìn)行完善化改造,更換為GW7C型產(chǎn)品,徹底消除設(shè)備發(fā)熱隱患。如無法立即進(jìn)行更換,應(yīng)做好以下幾點工作。嚴(yán)格按照狀態(tài)檢修周期要求開展停電檢修,檢修過程中注意清理靜觸頭內(nèi)觸指與導(dǎo)電座滑動接觸面的污垢,在清理干凈后,滑動接觸面不允許涂抹凡士林或潤滑脂等容易粘灰的物質(zhì)。建議每三個月進(jìn)行一次紅外測溫工作,重點加強(qiáng)動靜觸頭接觸面、滑動接觸面、螺栓壓接面等易發(fā)熱部位測溫。在設(shè)備倒閘操作后、投入運(yùn)行后6 h內(nèi)對隔離開關(guān)進(jìn)行一次紅外線測溫工作,并記錄測試數(shù)據(jù),動態(tài)掌握設(shè)備運(yùn)行情況。對存在類似結(jié)構(gòu)的其他隔離開關(guān)廠家進(jìn)行排查,并做好停電檢修工作。

本文責(zé)任編輯:丁 力

Analysis on Contacts Burning Accident of 220 k V Disconnector

Fu Weiping,Fan Xiaodan,Li Qiang,Wang Wei
(State Grid Hebei Electric Power Corperation Maintenance Branch,Shi Jiazhuang 050070,China)

This paper introduces a contacts burning accident of a disconnector,and proposes the design defect after analyzes the overheat accident of contacts.At last,the paper puts forward the treatment measures which provide a reference for similar fault treatment and equipment targeted management in the future.

disconnector;overheat accident;equipment management

TM595

:B

付煒平(1976-),男,高級工程師,主要從事超高壓電網(wǎng)的維護(hù)管理工作。