GW11-550DWI隔离开关发热缺陷分析与处理

王俊成，张玉海，蒋伟毅

(1.江苏省电力公司检修分公司，江苏 苏州 215004；2.山东电力工程咨询院有限公司，山东 济南 250014)

高压隔离开关在电网结构中起着隔离电源形成明显断开点、改变间隔运行状态、拉合无电流或者小电流设备等作用，是电力设备的重要组成部分，其可靠运行关系着电网的安全。因此，确保运行隔离开关的可靠维护，特别在发展高压特高压电网背景下，解决高压隔离开关易发热缺陷成为供电企业极为重要的任务。

1 问题发现及设备情况

2012-05-21，苏州地区某500 kV变电站运行人员巡检测温时发现GW11-550DWI 型隔离开关50421 B相温度90 ℃(电流840 A);50512 A相温度85 ℃，C相温度44.4 ℃(电流560 A)，B相温度75 ℃(电流540 A)。这些隔离开关出现发热现象，但受负荷原因限制，一直处于测温跟踪状态；同时与设备厂家及时沟通联系确认发热原因。设备厂家结合发热测温图片作了“对动触头进行调整，表面如有烧蚀及变形，公司予以更换，彻底解决发热问题”的回复。检修人员则根据实际运行记录，分析故障原因，防患于未然。

2012-12-05T21:00，巡检测温发现50421 C相隔离开关触指与导电杆连接部位发热，温度达248 ℃，动触头红外测温照片如图1所示。当时负荷电流675 A，环境温度5 ℃，正常相设备温度5 ℃（5041，5042，5043开关均在合闸位置）。随及与调度申请汇报，拉5042开关，在地面上观察未发现有明显烧损迹象。2012-12-11T12:51测温发现，50512 C相动触头处温度超过250 ℃，观测到C相夹紧不锈钢销处有明显发红迹象，汇报调度后，及时拉开5051开关。

图1 动触头红外测温照片

2 现场处理情况

一方面与厂家联系备件，另一方面于2012-12-09停电处理50421隔离开关， 同时对50412隔离开关导电回路进行检查。12月12日对50512，50521隔离开关停电处理。

根据检修前的检查和回路电阻测试，发现50421 C相隔离开关烧损严重。遂对该隔离开关C相导电杆转位，B，C相动触头解体，处理导电接触面，各更换C相4片触指；更换解体相蝶形弹簧及绝缘附件；更换动触头不锈钢销。对A相动触头导电触指、触点进行清洁处理，加油润滑，整组调试。对50412隔离开关检查时也发现A，B相回路电阻测试结果严重超标。作解体处理，更换解体相蝶形弹簧及绝缘附件、更换动触头不锈钢销，对C相动触头导电触指、触点进行清洁处理，加油润滑，整组调试。

根据50421，50412隔离开关导电回路检修情况，并在50512，50521隔离开关停电检修时，发现50512 C相隔离开关烧损严重，遂对该隔离开关C相导电杆转位、2组隔离开关共6只动触头全部进行了更换，整组调试。检修时发现50512 C相M12顶杆螺栓已烧熔断裂，遂更换M12螺杆。处理前后回路电阻对比如表1所示。

表1 隔离开关处理前后回路电阻对比 μ Ω

3 原因分析及处理方法

GW11-550DWI隔离开关动触头结构如图2所示。

经解体检查，初步认为造成发热故障的原因为整个动触头结构设计不合理，导致闸刀触指导电触点烧损、烧毛(见图3)，造成接触电阻变大而发热。

图2 GW11-550DWI隔离开关动触头结构

分析认为该型隔离开关存在以下几个问题：

(1) 触指压紧导电的结构设计不合理。两片触指与导流板的压紧仅靠外侧蝶型铜片压紧固定，蝶形垫紧固(M12)后无夹紧力的测试要求，力矩过大会造成触指转动不灵活或卡死，过小则会导致合闸时触指不能很好夹紧静触头导电杆，动静触头接触压力不够；分闸时不能平滑打开。触指触点烧伤与接触情况如图3所示。

图3 触指触点烧伤与接触情况

(2) 触指导流结构不合理。触指片与导流板通过3个凸点滑动接触，且无防尘措施，户外的尘土很易粘接其上，多次操作后接触点间有污秽进入，而使表面镀银层磨损严重，紧固后触指片的不平整等因素会造成部分触点未可靠接触。

(3) 上导电杆内顶杆与动触头夹紧的连接杆仅为M12螺杆，螺杆长时间顶起受力后极易弯曲变形，特殊情况下，如动触头发热会使其弯曲变形更为严重，甚至发生断裂。

(4) 动触头装配调节余量不够，GW11-550DWI隔离开关的安装调试依靠M12螺栓和动触头安装位置的配合以满足夹紧力需求。检修过程中发现，在尽量满足触头夹紧力达到不低于1 200 N的前提下，造成隔离开关在合闸位置过死点但却有一定角度的倾斜，存在一定危险。

4 安全措施

鉴于此类产品结构问题仍未得到妥善处理，目前只能采取准备好部件，加强监视，缩短检修周期，作解体更换部件的处理方法，但不能从根本上解决问题，给运行和检修带来一定的工作压力。更应注意的是，该2条线路是800 kV同里变电源线路，日常带有1 000 MVA以上的负荷，一旦再出现同样的发热情况，将对苏州南部电网带来供电能力的下降，直接影响该地区的生产生活用电。因此，加强对该型号隔离开关的红外检测和运行维护工作显得尤为重要。

为此，要定期(3个月)开展特巡特检，运行人员每日巡检时要进行红外测温工作，以便准确掌握设备运行温度、温升等即时数据。检修人员要充分利用计划停电时机做好设备检查维护工作，特别是针对重点间隔、重点设备，以及相应易发热部位(触头触指、出线座、接线板等)的解体检查，并进行瓷瓶探伤、回路电阻测试等常规试验，详细记录检修前后试验数据，确保合格设备投入电网。

此外，要加强与生产厂家的沟通交流，及时反馈遇到的问题，以促使厂家改进设备设计，提升生产工艺。设备安装投运前要做好设备的出厂验收、现场安装验收工作，生产厂与安装施工单位需提供详细准确的试验数据和安装报告。

现场试验证明，针对GW11-550DWI发热缺陷的分析处理工作，解决了主回路的发热问题，为此类型隔离开关的检修和维护提供了技术依据，也为其他类型隔离开关的故障处理提供借鉴。建议将该检修工序写入隔离开关大修工程的技术安全措施中，以提高检修质量。

1 凌 颖，赵莉华，林 显，等．高压隔离开关电触头性能改善探讨[J]．高压电器，2010(8).

2 李 颐．GW4-110型和GW4-220型隔离开关机构卡涩的处理[J]．高压电器，2002(2).

3 杜 巍，董维辉，王敦政，等．GW4-110型隔离开关检修方法的改进及检修工具的制作[J]．江苏电机工程，2007(2).

4 苏国政．变电检修工[M]．北京：中国电力出版社，2008.