水平旋转式隔离开关闸口发热的分流装置分析

卞士朋，魏力强，李 铠，宁晋峰，张瑞峰

(1.国网山西省电力公司长治供电分公司，山西 长治 046000；2.国网河北省电力公司电力科学研究院，石家庄 050021；3.国网河北省电力公司邢台供电分公司，河北 邢台 054000)

水平旋转式隔离开关闸口发热的分流装置分析

卞士朋1，魏力强2，李 铠1，宁晋峰1，张瑞峰3

(1.国网山西省电力公司长治供电分公司，山西 长治 046000；2.国网河北省电力公司电力科学研究院，石家庄 050021；3.国网河北省电力公司邢台供电分公司，河北 邢台 054000)

分析水平旋转式隔离开关闸口发热缺陷，提出带电处理闸口发热的分流装置，介绍分流装置的结构、材料选取、制作工艺及安装，通过模拟实验和现场实验，利用红外热像仪对安装分流装置前后闸口温度进行对比分析，验证了该装置的有效性。

隔离开关；带电处理；闸口发热；分流

隔离开关在变电站中起改变系统运行方式、切断和导通电源的作用，按照运行方式特点，可分为水平旋转式、垂直旋转式、摆动式和插入式4种。其中，水平旋转式隔离开关主要用于35 kV、110 kV等户外变电站中，该类型隔离开关接地端通过软连接过渡，接地开关采用外合布置，确保合闸过程中的可靠绝缘距离，具有导电可靠、维护方便等优点。然而由于其导电、绝缘和传动等关键部位常年均处于室外恶劣环境下，极易导致发热缺陷。近年来，随着设备改造和维护力度的加大，该类型隔离开关的发热缺陷大幅减少，但由于隔离开关触指或触头严重受损，仍有部分发热缺陷不能及时带电消除，影响了电网的安全运行。

1 隔离开关闸口发热缺陷原因分析

通过对常用的水平旋转式隔离开关闸口发热缺陷进行统计分析，发现水平旋转式隔离开关发热缺陷主要发生在闸口位置。常见的发热原因如下所示[1]：

a.触指与触头接触部位存有污垢、氧化，接触不良;

b.触指、触头烧损严重，接触面积减小，引起过热;

c.触指弹簧性能退化，接触压力不够引起过热;

d.各连接部分紧固螺栓松动，引起闸口导电部位发热。

因此，针对目前隔离开关闸口发热缺陷不能带电维护的情形，研制了一种带电消除隔离开关闸口发热的分流装置，从而提高电网供电可靠性。

2 分流装置的研制

2.1 装置结构

鉴于GW4隔离开关闸口带电清洁专用工具[2]的研制经验，根据隔离开关闸口接触方式的原理，提出了利用水平旋转式隔离开关触头、触指的接触方式，研制带电处理闸口发热的分流装置。

隔离开关闸口的触指和触头间接触面积小，只要接触压力合适，材质可靠，即可满足通过额定电流和短时故障电流的要求；其次隔离开关安装的相间距离和对地距离，均远大于相应电压等级的最小安全距离。故只要采用优质的材料、合理的外形尺寸以及有效的措施，就能满足隔离开关闸口的运行工况，分流装置安装至闸口示意见图1所示。

图1 分流装置安装至闸口示意

2.2 材料选取

导体材料选择见表1。通过表1中铜质和铝制2种材料对比可知，铜质材料综合性能优于铝制材料，故选择铜质材料。

表1 导体材料

项目铜质材料铝质材料导电性能良好良好质量较重轻强度适中较软

触指接触方式选择见表2。

表2 触指接触方式

形式自力式内压弹簧式外压弹簧式效果优差良

由表2可知，相比于内、外压弹簧式触指方式，自力式触指接触效果更为优良，故优先考虑选用自力式触指应用于该分流装置。

2.3 制作工艺

首先,根据隔离开关闸口尺寸对铜排进行切割加工，并对加工好的铜排进行打孔；其次，应用可调节螺栓对铜排和触指进行固定，触指夹紧程度根据导电杆直径进行调整；最后，制作便于与绝缘杆配合使用的操作挂钩。分流装置见图2。

图2 分流装置

3 分流装置的安装及试验

3.1 安装流程

根据Q/GDW 1799.1-2013《国家电网公司电力安全工作规程(变电部分)》(简称“《安规》”)[3]要求，做好组织措施和技术措施。

进行地电位安装分流装置[4]时，人身与带电体间的安全距离及绝缘操作杆的有效绝缘长度应符合《安规》要求。

利用绝缘操作杆[5]将分流装置安装至发热隔离开关闸口两端的导电臂上，并使其牢靠，安装好分流装置后将操作杆撤离。

3.2 模拟试验

试验时，选择闸口接触不良的某隔离开关为对象，测量其闸口两侧的接触电阻，待将分流装置并联至闸口两侧后再次测量其接触电阻，并进行对比分析，结果如表3所示。

表3 分流装置安装前后接触电阻对比

测量顺序接触电阻/μΩ安装前1540安装后62

4 现场应用

2015年8月， 国网长治供电公司某220 kV变电站198-1隔离开关W相(GW4-110/1250)发热温度达82 ℃，运行人员倒母后，198-2隔离开关U相发热温度也高达76 ℃，因其触指烧损较严重，触指弹簧压力减弱，闸口发热处于严重缺陷，最终采用该分流装置进行带电消缺，安装分流装置前后红外测温数据对比情况见图3。由此可见，安装分流装置后闸口温度恢复正常，效果良好，验证了该装置的有效性。

图3 分流装置安装前后闸口温度对比

5 结束语

隔离开关闸口发热缺陷将会造成触头放电、烧熔、起弧甚至相间短路，严重威胁电网的安全运行。与停电处理隔离开关闸口发热缺陷存在倒母繁琐和误操作隐患相比，可带电操作的分流装置，使用安全便捷，有效解决了隔离开关闸口发热缺陷，提高了电网供电可靠性。

[1] 陈文志．变电站隔离开关发热缺陷原因分析及对策探讨[J]．电源技术应用，2013，23(08)：121-126.

[2] 安 军，王永强．带电处理110 kV隔离开关设备线夹发热问题[J]．电网技术，2006，30(7)：228-229．

[3] 国家电网公司.国家电网公司电力安全工作规程(变电部分)[M]．北京：中国电力出版社，2013．

[4] DL/T 878-2004，带电作业工具基本技术要求与设计导则[S]．

[5] DL/T 976-2005，带电作业工具、装置和设备预防性试验规程[S]．

本文责任编辑：秦明娟

Parallelled Device Dealing With Gate Heated forHorizontal Rotary Disconnector

Bian Shipeng1,Wei Liqiang2,Li Kai1,Ning Jinfeng1,Zhang Ruifeng3

(1.State Grid Shanxi Electric Power Company Changzhi Power Supply Branch，Changzhi 046000，China； 2.State Grid Hebei Electric Power Research Institute，Shijiazhuang 050021，China；3.State Grid Hebei Electric Power Company Xingtai Power Supply Branch，Xingtai 054000，China)

The gate heated is analyzed and the shunt device with gate heated is proposed through the contacts in touch with fingers for horizontal rotary disconnector.The shunt device can eliminate the heated defect.By simulation and field test,heating parts is detected with thermal Infrared Imager for the device installation before and after.This method is fast,efficient and able to improve the reliability of the power grid.

disconnector；on-line treatment；gate heated；shunt

2016-05-27

卞士朋(1985-)，男，工程师，主要从事变电站一次设备检修工作。

TM564.4

B

1001-9898(2016)06-0057-03