一台110kV隔离开关触头过热的故障分析

一台110kV隔离开关触头过热的故障分析

作者：高宝峰 张登宇 石卫华

来源：《中国科技纵横》2015年第13期

【摘 要】隔离开关是高压开关中使用最多的一种电气设备，该类设备需要经常操作，其导电节点又都直接暴露在大气中，发生过热性故障概率较高。本文介绍了 一例通过红外诊断技术及时发现的110kV隔离开关触头两相过热的故障及故障的诊断分析，起到了及时避免设备故障扩大的重要作用。

【关键词】红外检测 隔离开关 触头过热 处理 1 故障经过

朔州供电公司110kV开发区变电站铺区线171-1隔离开关，生产于2008年，由河南平高公司制造，型号为GW4A--120W。2013年12月8日，试验人员在该变电站红外线测温过程中，发现110kV铺区线171-1隔离开关触头B、C两相异常过热，触头温度分别是：171-1隔离开关B相触头187.4℃、C相触头133.6℃，均超过规范要求，于是立即汇报了上级部门--运维部，并在12月9日及时安排了对以上过热部位的处理，重点更换所有触头的全部弹簧及部分灼伤的触指，并用丙酮和软布擦除触指氧化层的方法进行处理，处理完毕后，在导电回路接触电阻检测合格后送电，送电后再次测温，温度正常。 2 故障分析

171-1隔离开关在环境温度为-12℃、相对温度为46%情况下，进行了红外热成像检测时，发现171-1隔离开关两相触头过热，对其进行红外诊断，其热图信息表如表1。 1热图信息表 2.1图表分析

信息表明：隔离开关刀口温度A相24.2℃，B相187.4℃，C相133.6℃，温差均大于15K，为过热缺陷。根据《DL/T664-2008 带电设备红外诊断规范》中表2，按照表面温度判断法和同类比较法，该例隔离开关转头、闸口等发热类型属于电流致热型热缺陷；而且热点温度均>130℃，因此该刀闸B、C两相定为危急缺陷。 表2电流致热型设备缺陷诊断判据 2.2原因分析

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引起隔离开关触头过热常见的主要原因有：（1）隔离开关接线端与导体触头长期裸露于大气中运行，极易受到水蒸气、腐蚀性尘埃和化学活性气体的侵蚀，在连接件接触面上形成氧化膜，使导电体表面电阻增加，造成刀口接触不良而发热；（2）触头在不断的闭合过程中，承受着机械闭合力的冲击，从而造成触头的变形、龟裂与剥落以及隔离开关开闭过程中电弧作用使触头表面的金属熔融，蒸气飞溅而散失造成的电弧侵蚀等现象，均会使触头接触不良，接触电阻增大而过热；（3）因触头紧固件松动，刀片或刀嘴的弹簧锈蚀或过热，使弹簧压力降低；或操作时用力不当，使接触位置不正，这些情况均使触头压力降低，触头接触电阻增大而过热；（4）合闸不到位，使电流通过的截面大大缩小，因而出现接触电阻增大，亦产生很大的斥力，减少了弹簧的压力，使压缩弹簧或螺丝松弛，更使接触电阻增大而过热；（5）隔离开关过负荷，引起触头过热。

综上所述，结合该隔离开关运行情况分析，本例中两相过热原因可能是由于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，触指弹簧性能不良，使触指与触头没有足够的接触压力，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。 3 故障处理

针对171-1隔离开关触头严重过热，立即进行了处理，主要方法是：更换所有触头的全部弹簧，更换部分灼伤的触指，并用丙酮和软布擦除触指氧化层的方法进行处理，处理后进行导电回路电阻检测，在其合格后送电，送电后再次进行红外诊断测温，隔离开关刀口温度B相23.9℃，C相23.2℃，温度正常。 4 建议

（1）红外诊断技术能行之有效的发现设备过热缺陷，建议对经常过负荷的隔离开关、线路以及高压设备缩短检测周期，进行检测；（2）提高检修水平和检修质量，减少隔离开关和高压设备过热故障的发生。重点检查导电回路触头部位，对于失去弹性或锈蚀严重的触头弹簧进行更换；另外应重点检查触指有无变形、过热及变色等异常现象，并清扫接触面；（3）对新安装的、特别是额定电流大的GW4系列隔离开关，应对接线座进行抽样解体检查、清洗或整个接触面并重新涂中性凡士林，更换变形的滚轮弹簧。对运行年久的隔离开关应更换老化和破损的密封罩的密封圈，以防止进水；（4）隔离开关触头的运行是否可靠由热稳定性能决定，厂方在设计时，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。 5 结语

综上所述，通过红外监测技术，能及早发现这些设备是否存在过热缺陷，能有效杜绝这些设备出现故障所造成的停电，对保障电力设备乃至电网的安全运行能够起到积极的预防作用。

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参考文献：

[1]国家电网公司《DL/T664-2008 带电设备红外诊断规范》.中国电力出版社，2008版. [2]国家电网公司《电网设备状态检测技术培训教材》.国网技术学院，2013版.

作者简介：高宝峰（1968-），男，山西朔州人，毕业于武汉大学电气工程自动化专业，技师，研究方向为电网检修管理。