劉現(xiàn)義，孫圣凱，鄭增輝

國(guó)網(wǎng)山東電力公司聊城供電公司，山東 聊城 252000

0 引言

變電站隔離開(kāi)關(guān)的主要作用是電氣安全隔離以及改變系統(tǒng)運(yùn)行方式。隔離開(kāi)關(guān)的性能及運(yùn)行狀態(tài)直接影響變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行，因此必須對(duì)其加強(qiáng)日常運(yùn)維管理，確保隔離開(kāi)關(guān)保持良好的運(yùn)行狀態(tài)。近年來(lái)，變電站隔離開(kāi)關(guān)問(wèn)題所引發(fā)的故障屢見(jiàn)不鮮，嚴(yán)重時(shí)甚至釀成安全事故，因此有必要深入研究影響變電站隔離開(kāi)關(guān)性能以及運(yùn)行狀態(tài)的因素，進(jìn)而制訂完善的運(yùn)維管理方案，有效預(yù)防因隔離開(kāi)關(guān)缺陷引發(fā)的故障或者事故。

1 項(xiàng)目概況

截至2020年12月，某市已實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)全覆蓋，根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，該市目前110 kV及以上的隔離開(kāi)關(guān)共計(jì)3 108組，其中110 kV隔離開(kāi)關(guān)共計(jì)2 368組，220 kV隔離開(kāi)關(guān)共計(jì)740組。110 kV隔離開(kāi)關(guān)中服役年限在5年以內(nèi)的為727組，服役年限在10年以內(nèi)的為1 218組，服役年限超過(guò)10年的有423組；220 kV隔離開(kāi)關(guān)中服役年限在5年以內(nèi)的有208組，服役年限在10年以內(nèi)的有414組，服役年限超過(guò)10年的有118組。該市電網(wǎng)考慮到所有隔離開(kāi)關(guān)中服役年限超過(guò)5年的占比較多，存在的隱患較多，為了確保電網(wǎng)運(yùn)行的安全，決定于2021年1月對(duì)全市所有110 kV及以上隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行專項(xiàng)治理，重點(diǎn)解決存在的隱患，加強(qiáng)隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)維管理，確保隔離開(kāi)關(guān)性能優(yōu)良，運(yùn)行狀態(tài)正常。

2 變電站隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)的影響因素

根據(jù)該市此次變電站隔離開(kāi)關(guān)專項(xiàng)治理活動(dòng)的實(shí)際情況可知，影響變電站隔離開(kāi)關(guān)性能以及運(yùn)行狀態(tài)的因素主要有以下方面。

（1）環(huán)境因素。變電站隔離開(kāi)關(guān)多處在戶外環(huán)境中，因此易受到環(huán)境因素的影響，尤其是隔離開(kāi)關(guān)接線端、導(dǎo)體觸頭等由于長(zhǎng)期暴露在空氣中，受水分、氧氣、化學(xué)氣體以及腐蝕性物質(zhì)的影響，會(huì)受到嚴(yán)重侵蝕。城市地區(qū)由于供電負(fù)荷較大，空氣污染相對(duì)嚴(yán)重，隨著隔離開(kāi)關(guān)服役年限增加，容易使其出現(xiàn)氧化問(wèn)題，進(jìn)而導(dǎo)致導(dǎo)電體表面的電阻增大，易出現(xiàn)因接觸不良而發(fā)熱的問(wèn)題[1]。鄉(xiāng)村地區(qū)雖然供電負(fù)荷較小，環(huán)境污染較輕，但是易發(fā)生鳥(niǎo)類在隔離開(kāi)關(guān)上筑巢的情況，若巡視不到位，處理不及時(shí)，會(huì)影響隔離開(kāi)關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)。

（2）變電站沉降。在此次變電站隔離開(kāi)關(guān)專項(xiàng)治理活動(dòng)中，發(fā)現(xiàn)部分隔離開(kāi)關(guān)因變電站沉降導(dǎo)致與接地開(kāi)關(guān)之間的閉鎖較緊，出現(xiàn)卡澀的情況，部分隔離開(kāi)關(guān)還存在合閘不到位、引線過(guò)緊、接觸電阻過(guò)大導(dǎo)致發(fā)熱等問(wèn)題[2]。變電站沉降問(wèn)題主要是由于在設(shè)計(jì)建造時(shí)存在缺陷，地基處理不當(dāng)，同時(shí)后期維護(hù)管理工作不到位所致。

（3）開(kāi)關(guān)質(zhì)量。質(zhì)量是影響變電站隔離開(kāi)關(guān)性能以及運(yùn)行狀態(tài)的關(guān)鍵性因素之一，若質(zhì)量不合格，則隔離開(kāi)關(guān)出現(xiàn)故障的風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)增大。根據(jù)隔離開(kāi)關(guān)專項(xiàng)治理活動(dòng)的情況來(lái)看，因產(chǎn)品質(zhì)量導(dǎo)致的故障主要有以下幾種情況：其一是隔離開(kāi)關(guān)傳動(dòng)部分軸承材質(zhì)不佳，存在斷裂的隱患；其二是閘刀設(shè)計(jì)不當(dāng)，選材存在問(wèn)題；其三是操動(dòng)桿材質(zhì)存在質(zhì)量問(wèn)題，易出現(xiàn)腐蝕的情況，影響分合閘[3]；其四是隔離開(kāi)關(guān)齒輪損壞比較嚴(yán)重，導(dǎo)致開(kāi)合閘不到位。

3 變電站隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)維策略

為了確保變電站安全、穩(wěn)定運(yùn)行，在專項(xiàng)治理活動(dòng)中，該市電網(wǎng)采用工廠化檢修與集中檢修相結(jié)合的模式，同時(shí)引入精細(xì)化管理理念，全面排查存在的隱患，有效提升變電站隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)維管理水平。

3.1 工廠化檢修與集中檢修相結(jié)合

該市電網(wǎng)2010年開(kāi)始實(shí)施大型工程集中運(yùn)維管理模式，在多年運(yùn)維管理實(shí)踐中，從管理模式、過(guò)程策劃、安全措施、施工準(zhǔn)備、現(xiàn)場(chǎng)配合、竣工驗(yàn)收等多方面不斷完善變電站隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)維管理模式。在運(yùn)維管理計(jì)劃執(zhí)行過(guò)程中，引入項(xiàng)目經(jīng)理制與總負(fù)責(zé)人制，明確各級(jí)工作人員職責(zé)，將責(zé)任分解細(xì)化，安全管理以及專業(yè)人員全過(guò)程參與運(yùn)維管理工作。引入運(yùn)維管理策劃、預(yù)防性檢修以及設(shè)備性能評(píng)估理念，有機(jī)結(jié)合設(shè)備隱患治理、設(shè)備維修、技術(shù)改造、設(shè)備測(cè)試、整治等各項(xiàng)活動(dòng)[4]。運(yùn)維管理策劃范圍涵蓋現(xiàn)場(chǎng)勘查、設(shè)備采購(gòu)、方案編制、安全管理等多方面，全方位做好準(zhǔn)備工作。在多個(gè)大型變現(xiàn)站檢修項(xiàng)目過(guò)程中，均采用集中檢修模式，取得了不錯(cuò)的成效。在隔離開(kāi)關(guān)治理活動(dòng)中，該市電網(wǎng)在原有集中運(yùn)維管理模式的基礎(chǔ)上結(jié)合工廠化檢修模式。工廠化檢修模式的優(yōu)勢(shì)在于可以有效整合資源，提高運(yùn)維質(zhì)量，同時(shí)能強(qiáng)化專業(yè)支撐。從治理活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，結(jié)合工廠化檢修模式，使檢修質(zhì)量得以顯著提升，可以有效排除設(shè)備隱患，綜合效益較高。

通過(guò)工廠化檢修與集中檢修模式的有機(jī)結(jié)合，進(jìn)一步完善了變電站隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)維管理，使該市電網(wǎng)全面掌握了所有變電站隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)以及設(shè)備性能，使得運(yùn)維管理計(jì)劃更具針對(duì)性，可以及時(shí)有效排除設(shè)備隱患，最大限度地保障隔離開(kāi)關(guān)正常運(yùn)行。

3.2 實(shí)施全過(guò)程、精細(xì)化運(yùn)維管理

實(shí)施全過(guò)程、精細(xì)化運(yùn)維管理要求從隔離開(kāi)關(guān)選型、采購(gòu)、安裝、驗(yàn)收、檢修、更換等全過(guò)程管控，引入精細(xì)化管理理念，推動(dòng)變電站隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)維管理模式由粗放型向精細(xì)化轉(zhuǎn)變。在全過(guò)程、精細(xì)化管理模式下，隔離開(kāi)關(guān)選型需要注意以下幾方面：其一是隔離開(kāi)關(guān)觸片以及彈簧結(jié)構(gòu)應(yīng)選擇新型銅質(zhì)合金材料，嚴(yán)格控制動(dòng)、靜觸頭的尺寸，確保實(shí)現(xiàn)有效接觸，避免出現(xiàn)因電阻過(guò)大導(dǎo)致發(fā)熱的問(wèn)題[5]；其二是軸承與軸套應(yīng)選擇防銹材料，并確保潤(rùn)滑性能良好，避免軸承運(yùn)動(dòng)過(guò)程中銹蝕；其三是隔離開(kāi)關(guān)底座架、螺栓以及連桿應(yīng)選擇非焊接結(jié)構(gòu)，這主要是由于焊接結(jié)構(gòu)的焊點(diǎn)與焊縫部位易發(fā)生銹蝕；其四是隔離開(kāi)關(guān)絕緣子上部結(jié)構(gòu)應(yīng)密封在客體內(nèi)，避免雪、雨、冰雹、潮濕等腐蝕零部件，影響隔離開(kāi)關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)；其五是主傳動(dòng)桿與聯(lián)動(dòng)桿對(duì)接部位應(yīng)采用柔性連接，避免在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行焊接，以避免焊縫處出現(xiàn)銹蝕，同時(shí)便于安裝調(diào)整。設(shè)備安裝環(huán)節(jié)要加強(qiáng)設(shè)備檢測(cè)，尤其是針對(duì)隔離開(kāi)關(guān)瓷瓶裂紋、斷裂等隱患，應(yīng)進(jìn)行超聲波無(wú)損探傷，檢測(cè)瓷瓶?jī)?nèi)部，確保其質(zhì)量合格，符合設(shè)備運(yùn)行要求[6]。在日常運(yùn)維中，定期采用紅外線熱像儀對(duì)隔離開(kāi)關(guān)觸頭以及連接部位進(jìn)行檢測(cè)，查看是否存在異常發(fā)熱的情況，以便及時(shí)采取維修養(yǎng)護(hù)措施。同時(shí)，要注意做好隔離開(kāi)關(guān)防污工作，尤其是城市地區(qū)的變電站，要定期對(duì)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行清洗處理，確保其絕緣性能良好。在每年春檢與秋檢停電過(guò)程中，要對(duì)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行全方位檢測(cè)，以排除故障隱患。

3.3 制訂差異化運(yùn)維管理方案

根據(jù)變電站隔離開(kāi)關(guān)專項(xiàng)治理活動(dòng)的結(jié)果來(lái)看，影響隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)以及性能的因素較多，城市地區(qū)與農(nóng)村地區(qū)變電站影響隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)的因素差異性較大，因此單一化的運(yùn)維管理方案無(wú)法有效解決不同的問(wèn)題，必須制訂差異化的運(yùn)維管理方案。該市電網(wǎng)針對(duì)這種情況，結(jié)合本次專項(xiàng)治理活動(dòng)的結(jié)果建立了變電站隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)，記錄了不同變電站影響隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行狀態(tài)的主要因素，比如空氣污染、產(chǎn)品質(zhì)量、安裝工藝、濕度、溫度等，以此作為依據(jù)制訂針對(duì)性的運(yùn)維管理方案，可以有效降低隔離開(kāi)關(guān)故障率，同時(shí)顯著提升運(yùn)維管理效率，減少資源消耗，提升綜合效益。

3.4 引入主動(dòng)管理理念

綜合考慮隔離開(kāi)關(guān)狀態(tài)、運(yùn)行穩(wěn)定性、技術(shù)、人員等多方面因素，該市電網(wǎng)引入主動(dòng)管理理念，針對(duì)變電站隔離開(kāi)關(guān)易出現(xiàn)異常過(guò)熱故障的問(wèn)題，對(duì)近3年全市變電站隔離開(kāi)關(guān)異常發(fā)熱故障進(jìn)行匯總分析，判斷導(dǎo)致故障的原因以及發(fā)生趨勢(shì)。采用紅外測(cè)溫技術(shù)搭建數(shù)據(jù)庫(kù)，并結(jié)合隔離開(kāi)關(guān)負(fù)荷以及溫度曲線實(shí)現(xiàn)對(duì)異常過(guò)熱故障的預(yù)判，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)異常發(fā)熱故障的有效控制，合理安排維修。

4 變電站隔離開(kāi)關(guān)治理成效

該市通過(guò)對(duì)全市110 kV及以上隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行治理，創(chuàng)新了隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)維管理模式，在全面統(tǒng)計(jì)隔離開(kāi)關(guān)缺陷的基礎(chǔ)上，制訂了差異化、針對(duì)性的運(yùn)維管理方案。經(jīng)過(guò)治理后，隔離開(kāi)關(guān)故障得以顯著降低，2020年該市110 kV及以上隔離開(kāi)關(guān)故障率控制在2%以下，設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)良好，全市范圍內(nèi)所有變電站隔離開(kāi)關(guān)出現(xiàn)異常發(fā)熱、傳動(dòng)軸斷裂以及操作卡澀的情況僅8次，有效保障了變電站的安全、穩(wěn)定運(yùn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，變電站隔離開(kāi)關(guān)作為變電站核心電氣設(shè)備之一，其運(yùn)行狀態(tài)直接影響變電站的穩(wěn)定運(yùn)行。文章對(duì)變電站隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)維關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，根據(jù)分析實(shí)際案例得出結(jié)論：創(chuàng)新、優(yōu)化隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)維管理模式可以有效確保隔離開(kāi)關(guān)保持良好的性能，持續(xù)、有效發(fā)揮作用，從而有效保障變電站運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。