研究220kV变电站隔离开关的故障分析及处理

研究220kV变电站隔离开关的故障分析及处理
摘要：随着我国经济的不断发展，用户用电的需求量越来越多，促使电力供应
成为我国的基本产业之一，为社会发展提供动力。

变电设备运维及检修是电网供
电的重要环节，对用户用电安全和供电企业经济效益产生直接影响。

本文结合
220KV变电站的隔离开关，对220KV变电站隔离开关的故障分析与处理方法进行
了简单的分析。

关键字：220KV；变电站；隔离开关；运维检修；故障处理
为确保电力网络安全，必须将带点运行的设备和停电检修或者处在备用状态的设
备隔离，并且间断点足够大。

高压隔离开关作为电力系统应用范围较广、用电量
较大的电器设备。

由于高压隔离开关长时间处在合闸的状态，很少有操作机会，
制造厂经常将隔离开关视为断路器的附加产品，很难保障生产质量与性能；运行
部门又忽略了隔离开关管理，特别是检修管理，大部分都存在失修的情况，特别
是母线隔离开关。

对此，在220KV变电站隔离开关中，必须做好故障分析与处理
工作。

1隔离开关的概述
隔离开关又称刀闸，利用电力系统就能实现改变运行方式、隔离电源、分合电流、倒闸等功能，在操作隔离开关的同时就能形成断开点，以完全隔离220KV系统与
检修设备，从而保障维修人员的操作安全。

隔离开关因为操作方便、构造简单，
一般没有严格规定，但在长期运行中，受各种因素影响，隔离开关很可能发生触
头发热、拒动、瓷绝缘子断裂等问题，最后对整个220KV变电站带来安全隐患。

在220KV电网中，高压交流隔离开关结合不同的分类形式有不同的类型。

按照安
装地点，有户内封闭与户外敞开式；按照运动形式，有垂直旋转与水平旋转。

隔
离开关通常在220KV变电站与500KV变电站的220KV部分使用户外敞开式，结合场地条件与用途，可以使用垂直与水平旋转。

在造型更换、设计安装、技改中，
都必须考虑气候、环境因素，这样才能保障工作性能与稳定性。

隔离开关内部不存在灭弧设备，在运行期间不能用于220kv负荷电流，和断路器
配合以达到改变运行方式的目的。

鉴于此，在系统运行中，必须遵守对应的操作
准则，确保分合闸动作的快速与果断，在结束时不能用力过猛；无论是合闸还是
分闸，除了负荷在允许范围内，都不能带负荷；如果隔离开关存在带负荷误操作，合闸之后不能马上拉开。

2隔离开关的故障
2.1分合不到位与拒动
分合不到位与拒动是220KV变电站最常见的故障与问题，由于端子箱受潮、元件
侵蚀、结构干涩、润滑不够、开关失灵等因素影响，都会影响分合闸与拒动工作
的展开。

故障原因有二次与一次之分，一次包含传动与操作机构故障灯；二次有
电机控制、外部闭锁与电机工作回路等。

就变电站实验反馈的信息来看：
220KVGW型号的隔离开关有很高的故障率，更多的体现为连接区域的折断问题；因为GW型号的密封性不够，很容易找到锈蚀，发生卡滞等问题，最终出现三相
分合不灵、开关拒动等问题。

另外，DR与PR型号在操作中，也会发生连杆断裂
与操作回路失控等问题。

2.2触头发热
结合最热点温度、温升大小、倒闸温度可以确定隔离开关缺陷与发热程度，隔离
开关属于电流致热设备，螺丝与弹簧部位很容易出现发热问题，严重时还会影响
隔离开关运行。

导电回路失灵是触头发热的根本原因，或者螺丝松动、弹簧被压紧，接触电阻增大、接触面积增大，或者静触头、刀片接触面积减少，都会破坏
触头的工作环境。

在变电站投产、定期检修隔离开关后、频繁操作不当后，隔离
开关都很容易出现发热的问题。

2.3瓷绝缘子发生断裂
在220KV变电站运行中，对安全构成最大威胁的是瓷瓶发生断裂，如果22KV在
操作与运行中出现绝缘子断裂，首先会影响相邻设施正常运行，然后对操作人员
带来损失。

220KV高压部分发生瓷绝缘子断裂，势必会带来闪络放电、自动分合
闸等问题，让变电站、母线发生失压与短路，最终酿成停电事故。

3处理方法
3.1处理拒动的方法
及时查出拒动原因，然后再结合具体情况操纵。

检查倒闸的外部结构，查看刀闸
是否存在卡死、锈蚀、断裂等问题，观看隔离开关是否有轴销、熔焊变形、脱落
与断裂等问题，判别是否属于机械故障。

在二次回路中按照以下步骤进行检查：
首先检查倒闸是否存在闭锁回路，查看电源空气开关、电源电压，判定闭锁回路
工作是否正常；其次，对电机控制回路进行检查，查看控制把手位置、检查图纸
端子排接点情况，判别是否存在交流接触器、热偶继电器与行程开关故障等问题
发生；最后，检查电机回路，利用电源空气开关、判定电机是否有烧坏、缺相等
问题。

在原因不明的情况下不能操纵，反之很可能带来事故。

3.2处理分合不到位的方法
利用后台机械信息、物理位置与指示牌等进行综合判断，在处理期间应结合具体
情况而定。

如果没有发生拉弧等问题，不管刀闸是合上还是拉开，都应及时向上
级汇报，再结合处理意见进行故障处理。

如果刀闸发生拉弧，在保障工作人员安
全的基础上，应及时采用措施减小或者消除拉弧。

3.3处理触头发热的方法
结合发热程度进行处理：当发热点温差低于15K，要做好监测工作；热点超过90℃或者温差大于80%时，必须做好监测，由相关人员确立缺陷性质，同时使用对应
的解决方案；当温度超过130℃或者温差超过95%时，应及时减小或者转移负荷，并且做好停电处理。

具备工作条件时，结合不同的接线形式操作；双母线接线可
以结合运行方式，通过母联断路器，使用热倒形式转移负载。

3.4处理瓷绝缘子断裂的方法
当220KV隔离开关发生破损放电、断裂时，很容易带来带负荷分合闸与闪络放电
等事故，从而造成大面积停电。

对此，一旦发现该缺陷，应马上进行停电处理，
对破损的绝缘子进行更换。

4结语
220KV隔离开关作为电力系统的核心设备，同时也是故障的常发区域。

因此，工
作人员应及时掌握运行状态，做好维护与巡视工作，一旦发现故障马上查明故障
原因，并且结合相关技术，减小隐患，这样才能保障电网系统经济、安全的运行。

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