66千伏变电站Gw5隔离开关触头过热解决方案

发表时间:2021/5/7   来源:《基层建设》2020年第34期   作者:单晓辉
[导读] 摘要:本文通过对某个六十六千伏的枢纽变电站隔离开关,静触头过热的行为进行了详细的分析,指出了开关过热的原因,并提出了相应的解决方案,在很大程度上节约了变电站运行的成本,提高了经济效益,减少了,因为过热而导致开关静触头损坏的情况,解决了隔离开关,静触头过热的问题,希望对有关的部门和单位提供一点借鉴。
        国网宁城县供电公司  内蒙古赤峰  024200
        摘要:本文通过对某个六十六千伏的枢纽变电站隔离开关,静触头过热的行为进行了详细的分析,指出了开关过热的原因,并提出了相应的解决方案,在很大程度上节约了变电站运行的成本,提高了经济效益,减少了,因为过热而导致开关静触头损坏的情况,解决了隔离开关,静触头过热的问题,希望对有关的部门和单位提供一点借鉴。
        关键词:静触头;过热;接触电阻;解决方案
        1、前言
        六十六千伏的变电站是某个地区的枢纽变电站,承担着该地区内的主要供电任务,由于变电站运行的时间比较长,相应的零件都已经比较老化,随着该变电站的运行,相关人员在变电站上发现了近十几个隔离开关静触头出现了不同程度的过热现象,为了保护周围居民的用电安全,提出了相关的解决措施。
        2、隔离开关过热故障分析
        隔离开关在高压设备序列里属于通断类设备,用来改变系统运行方式和小电流电路的分合,它主要由底座、支柱绝缘子、触头、导电杆、导电罩、转帽、软连接等部件构成。
        隔离开关在变电站中使用数量很大,因其导电部分的连接点和传动部件多、动触头行程大,而且触头长期暴露在空气中,容易发生氧化和脏污,导致过热故障比较普遍且突出。从目前巴彦淖尔电业局故障率统计数据得知,隔离开关的过热故障要占到该局所有过热设备故障的60%左右。
        2.1过热故障的特点
        由于隔离开关各结构部件基本外露,所以它的大部分故障集中在外露的线夹、刀口压指、滚动触头等部位;小部分集中在隔离开关接线端,线夹与导线的连接处。目前,本局定期采用红外热成像仪检测隔离开关触头、接点的温度。
        2.2过热故障的成因
        2.2.1空气污染隔离开关接线端与导体触头长期裸露于大气中,极易受到水蒸气、腐蚀性尘埃和化学活性气体的侵蚀,这些物质在连接件接触面上形成氧化膜,使导电体表面电阻增加,造成接触不良而过热
        2.2.2大风舞动或负荷变化
        导线在风力舞动下或因负荷变化引起隔离开关连接件周期性热胀冷缩,造成连接螺丝松动、连接件有效接触面积减小、接触处的电阻增大,导致发生过热故障。这类故障一般发生在隔离开关的出线侧,或引线超过3m以上且处于悬垂状态的情况下;另一类发生在滚动触头处,遇大风时,线路摇摆严重使滚动触头受力发生变化,导致各滚动触指接触压力失衡,造成接触电阻增大而过热。
        2.2.3安装或检修工艺不当安装或检修工艺不符合标准要求。在安装或检
        修时,接触表面不平整,接触面位移,或铜、铝连接造成的电位差,在倒闸操作中隔离开关触头合不到位、或过止点,导致发生过热故障。
1.2.4结构设计不合理如巴彦淖尔电业局使用的JYN2-10-31D型手车开关隔离插头,采用点接触结构,接触面较小,易发生过热故障。
1.2.5部件质量差
        触指弹簧性能指标不良,使触头与触指间的接触压力降低,造成弹簧变形、行程传动不到位,导致发生过热故障。
        (1)如巴彦淖尔电业局普遍安装的GW4、GW5系列隔离开关的触指弹簧,因其运行中长期处于合闸状态,使触指弹簧处于拉伸状态,产生机械性疲劳,使触头间压力减小、接触电阻增大,而温度升高使弹簧弹性减弱,恶性循环导致弹簧失去弹性,触头烧损。
        (2)触指定位端子与触指座接触不良。为了防止运行中触头窜动,在触指座上开有1个圆形槽,触指与触指座采用的是面触,现场发现,因触指弹簧压力减弱,引起触指尾部窜位而导致过热烧损触指的现象。
        (3)触头与导电杆连接不良。触头用1个12mm的螺母紧固在导电杆上,触头与导电管的接触面有两部分:一部分是导电管的截面,一部分是触头插入导电管深度的圆周面。由于制造间隙大,形成导电回路接触面积小,产生过热。

由于触头长期处于大气中运行,极易受到水蒸气、油、腐蚀性尘埃和化学气体的侵蚀,在接触面上形成氧化膜使电阻增加,造成接触不良而过热触指弹簧性能不良,使触指与触头没有足够的接触压力,其原因是运行中开关长期处于合闸状态,使触指弹簧处于拉伸状态而产生机械性疲劳,使触头间压力减小,接触电阻增大,温度升高而使弹簧受热、弹性减低,恶性循环导致弹簧失去弹性,长时间带病运行极有可能出现触头烧损。
        2.2.4负荷过载
隔离开关在运行中负荷过载,也易发生过热故障。
        3、隔离开关的维护与检修
        3.1运行巡视检查项目
        
隔离开关的支持绝缘子应清洁完好,无放电声响或异常声音;
触头、接点应接触良好,无螺丝断裂或松动现象,无严重过热和变形现象;引线应无松动、无严重摆动和烧伤断股现象;隔离开关带电部分应无杂物;操作机构箱、端子箱和辅助接点盒应关闭且密封良好,能防雨、防潮、防尘;操作机构箱、端子箱内应无异常,熔断器、热耦继电器、二次接线、端子连接、加热等应完好;隔离开关的防误闭锁装置应良好,机械锁无损坏现象;定期用红外热像仪检测隔离开关触头、接点的温度,正常值不超过80°C;隔离开关严重过负荷时,要检查动静触头有无严重过热烧红现象;在冰雪天气检查动静触头有无结冰及积雪融化现象;大风时,检查引线上有无杂物及导线摆动、扭伤、断股现象;在冰雹天气后,检查刀闸瓷质部分是否完好;在大雪天气时,检查刀闸瓷质部分积雪情况,防止发生外表面闪络。
        3.2过热故障的处理
        立即记录缺陷,汇报调度,将母线所带负载转移到另1个变电站供电。对隔离开关触头过热进行停电检修的步骤如下:减小转移负荷;监视温度变化;室内设备通风降温;尽快安排停电检修。

        3.3检修实例
        检修时,发现隔离开关1只触头均因过热烧成毛点后熔焊,并伴有弹簧生锈、压力不足现象,此现象说明隔离开关运行检修周期已到时间界限。过热原因与触头弹簧拉力及操作拉杆三相一致性的行程有关。
        3.4检修质量检验
        触头是隔离开关中的1个关键元件,其性能好坏对电器整体性能起着关键作用。运行中,要求它具有良好的导电、导热性,低而稳定的接触电阻,较高的耐腐蚀性,抗熔焊性和一定的机械强度。检修后的质量检验应根据载流量来确定刀闸处理后回路电阻值的大小,同时根据弹簧压力的大小来判定是否符合开关条件。热稳定是指隔离开关耐受短路电流产生热效应的能力。隔离开关触头的运行是否可靠由热稳定性能决定,设计时,要求隔离开关触头的接触面积和接触压力尽量大,闸刀与静触头的接触应良好(至少保持线接触)。户内隔离开关压力弹簧对触头接触面的正压力,应达到下列数值:额定电流200A的为280~360N,额定电流400A的为300~400N,额定电流600A的为380~480N,额定电流1000A的为480~550N。如GN8-10T型隔离开关触头处还装有磁锁压板,在通过短路电流时加强了接触压力,以克服接触处的排斥电动力,防止接触处熔焊,提高了隔离开关的电动稳定性。回路电阻值的检验:检修后的回路电阻值应符合厂家说明书要求的值,保证开关在正常负荷下不过热。
        4、结束语
        综上所述,当开关的静触头出现过热现象的时候,很容易引发各种各样的火灾事故,对生产过程造成严重的影响,也威胁了用电人员的人身安全,因此,必须采取相应的措施解决隔离开关,静触头过热现象,本文已经提出了几种比较好的方案,有关部门和企业可以通过借鉴意向的方案进行降温工作。
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