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        摘要：由于隔离开关在变电站中起着非常重要的作用，所以其一旦发生故障的情况下对供电可靠性都会造成影响。而运行中的隔离开关， 的确也会发生一些故障，一般会出现一次设备或二次回路的故障。本文仅从隔离开关的静触头过热问题方面进行分析，根据某 220kV 变电站发现的隔离开关静触头过热的基本情况进行介绍。
        关键词：变电站；隔离开关；触头过热
        
        
Due to the isolation switch plays a very important role in the transformer substation, so the case of a failure affects on the power supply reliability. And run the isolating switch, it will happen some faults, generally there will be a device or secondary loop failure. This article only from the aspects of the overheating of the static contact of isolating switch is analyzed, according to a 220 kv substation of isolating switch to introduce the basic situation of the static contact overheating.
        Abstract:Substation; Isolating switch; Contact overheating
        引言
        变电站中高压隔离开关设备能否正常运行在很大程度上取决于隔离开关触头的接触电阻 ( 一般要求在 100μΩ 左右 )。随着设备运行时间的增长受周围环境的影响 ( 如工业废气排放污染，特别是化工废气排放污染、盐碱污染锈蚀、长期氧化锈蚀等 ) 等，使得隔离开关触头导电接触面逐渐锈蚀，表面形成一层氧化层，至使触头接触电阻增大，  在正常运行工况下触头发热量增大，温度升高，随着温度升高又使锈 蚀氧化层加重，造成触头接触电阻进而增大，产生接触电阻更大→发 热、温升更高→锈蚀氧化更快的恶性循环。运行中时有发生因锈蚀导 致隔离开关触头烧坏、烧熔事故，以致需要更换隔离开关的整体部件， 造成极大的经济损失。
        我局某 220kV 变电站，由于投运的年限比较久，其中有些设备也比较老旧。在近几年来隔离开关发生过不少故障现象。后由工作人员 调查发现该站 220kV 及 110kV 侧先后有若干个隔离开关的静触头都有不同程度的过热现象。按照规程来讲，其要求是隔离开关静触头的运 行温度是必须≦ 70℃，而所调查到的若干个过热的隔离开关的静触头运行温度最严重的已经超 150℃，是规定的 2 倍。从当时的气温来看， 并非夏季高温时节。所以按此推断，到夏季高温时节，隔离开关的静 触头的运行温度有可能会加剧，这就直接影响到电网的可靠性。本文 从这一次的隔离开静触头过热问题进行分析，并提出相应建议。
        案例经过
        我局某 220kV 变电站运行人员在对站内设备进行巡视测温时，发现 220kV 侧有几个隔离开关的静触头过热现象，存在过热缺陷，最高的温度已经超过 150℃。该站的隔离开关静触头是由某厂家生产的， 其结构如图 1. 现场检查情况：现场检查发现 XX-XX 隔离开关 C 相北侧静触头严重过热。8 付触指中 1 根拉簧已经经过热而脱扣。2 付触指失去了作用。再经调查后发现 220kV 及 110kV 侧共有 16 个隔离开关的静触头过热现象。
          
                 
        图 3 不起作用触指与导向滑竿熔焊痕迹 图 4 连接件图
        原因分析
        隔离开关触头过热的主要原因
        一般来说造成隔离开关触头过热的主要原因通常有以下几点：
        受周围运行环境的影响，如工业废气排放污染，特别是化 工废气排放污染、盐碱污染锈蚀、长期氧化锈蚀等，使得隔离开关触 头导电接触面逐渐锈蚀，表面形成一层氧化层，致使接触面电阻增大
        温度升高，温度升高又使锈蚀氧化层加重，形成接触电阻进一步增大，  温度进一步升高的恶性循环。
        合闸不到位，即动触头插入行程不够，造成动静触头接触不 良，导致接触电阻增大发热。
        （3）隔离开关长期过负荷运行，造成隔离开关触头过热。
        （4）静触头压紧力不够，造成接触不良过热（静触头压紧力主要 依靠触指与触指间拉簧产生）。
        （5）动触头连接件松动，动静触头接触不良造成发热。
        （6）动静触头接触面小也是造成闸口过热的主要原因。
        某变电站隔离开关静触头过热原因
        而通过对该220kV变电站隔离开关静触头的检查发现有以下几个问题：
        铝绞线和铝夹件间的连接方式不太合理。
        从图 4 中可以发现，铝绞线和铝夹件是通过螺栓连接起来的，而表面已经严重氧化，造成之间的接触面小、紧密性差。在每一次对隔 离开关进行操作的时候，都会对静触头造成一定的冲击，使铝铰给与 铝线夹之间出现松动。由于氧化和接触面小，导致铝绞线和铝夹件之 间的接触电阻增加。对于规定的铝绞线和铝夹件之间的平均接触电阻100μΩ 来说，通过对拆卸之后的静触头的测量得出为 300μΩ 已经严重超标。
        铜压环和铜导电管之间的配合间隙过大。
        导电铜管的结构为空心。对铜导电管及压环的测量数据如表 1。拆除铜压环之后发现，其内侧表面出现不同程度氧化，甚至有些还有 微量积水。
        表 1 铜压环和铜导电管测量数据
 
        铜铝过渡引起铜压环表面氧化。
        静触头的铜导电管两端套着铜压环，再用螺栓将导电铜管与铝夹 件连接起来，铜压环的表面出现较为严重的铜锈，对过对接触电阻的 测量得出，其接触电阻平均值又远大于规定值 100μΩ。
        解决措施
        针对这一次发现的隔离开关静触头过热现象分析之后，对以下方 面进行改进：
        改进铝绞线与铝夹件的连接方式。
        本文第2 点中分析得出，因为铝绞线和铝夹件有着比较容易氧化、接触面积小和接触电阻大等问题。所以针对这种问题，应该对铝夹件进行改进，使铝绞线和铝夹件整合为一体，其之间的衔接更为紧密， 加大铝绞线与铝夹件的接触面积，让它导电性能变好，这样就更加可靠。  在改进之后对铝绞线及铝夹件进行接触电阻测量，结果大大低于规定的 100μΩ，最高接触电阻仅为 40μΩ。
        针对铜压环和铜导电管的配合间隙
        相应改进措施是减小铜压环和铜导电管之间的配合间隙。因为它 们之间的配合间隙过大的话不但影响导电的性能，也会大大降低铜导 电管的寿命。这次的改进是将铜压环与铜导电管融为一体，就是将铜 压环焊接在铜导电管的两端，这样的话它们之间就不存在间隙。不仅 提高了接触面积，也从根本上避免了里面进水。
        3.2 避免铜铝过度
        铝夹件和铜压环的连接处出现氧化层，将影响铜压环和铝夹件间的接触良好性。针对这一问题，改进措施是将铜压环表面进行打磨， 然后作镀锡处理。这样一来可以避免铜铝过度引起的铜压环表面氧化，。改进后对接触电阻测量的结果大大低于规定的 100μΩ，最高接触电阻仅为 23μΩ。
        结论
        通过对某变电站的隔离开关的静触头过热现象进行分析，提出相 应的措施，实施之后效果还是比较明显的。通过测温后发现，静触头的温度已经明显不会再高于规定的温度上限值了。
         表 2 更换前及更换后的测温对比/ 单位 ℃
       

参考文献
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