1、XX 水电站高压隔离开关温度高处理及预防随着电力系统的发展，发电容量的日益增加，一次设备的设计容量逐渐加大。为能通过更大的电流，设备体积也在不断增加，伴随着相应的问题也多起来，如发热点的多样性、设备的复杂性、检修难度的提高、新设备的掌握，这些问题都是电力行业一次设备检修不能避免的课题。XX 水电站一次设备，大电流回路隔离开关就曾出现几次发热故障，现就此问题分析如下：一、故障案例及原因分析1、水轮发电机组隔离开关案例一：2010 年 11 月 30 日，10kV 开关室内有较浓烈的异味， 1#发电机出口隔离开关 11G 上端 10kV 母线侧 B 相动触头的导电部分与绝缘瓷瓶之间的填充粘合剂（或
2、密封橡胶垫）有较严重的碳化现象（由于开关柜采用全密封结构，无法实际测量开关触头处温度。 ） 。后经停电检查，故障相实测压缩弹簧高度为 18.9mm，远远大于 150.3mm 的标准，导电部分咬合力不足，接触电阻过大，是造成 11G 严重发热、烧损的根本原因。因此，对 11G 进行了更换。更换后，又出现了新的问题。新隔离开关与原开关柜不完全配套，隔离开关转轴与操作相连的连臂，焊接角度过大，开关在合闸位置时，作力点与转轴不垂直，导致分合时，操作力过大，需进行改造。案例二：2011 年 10 月 21 日，10kV 开关室内有异味，检查发现 1#水电发电机组出口隔离开关 11G 上触头导电膏呈黑褐色
3、，触指有变色现象，隔离开关C 相上端静触头温度高达 180。停电检查，实测压缩弹簧高度为 15mm 左右，符合设计要求；触指与动触头间的凡士林变质，已出现硬化现象，分析应为凡士林变质硬化，接触电阻增大，导致温度升高。打磨、修复动静触头后，运行正常。故障原因分析：XX 两台机组均采用 GN30-12（D）/3150 型隔离开关，是一种旋转触刀式的新型隔离开关，开关主体通过两组绝缘子固定在开关底架上下两个面上，通过旋转触刀实现开关的合闸和分闸。由于触头分别安装在开关的上、下两个面上，使得带电部分与不带电部部分在开关柜内完全隔开，从而保证维修时人员的绝对安全。触刀对触头的接触方式采用多片触指的线接触
4、，增强了开关的通流能力。通过调整触指根部连接螺杆螺帽的位置，调整弹簧压缩变形量，可调整动静触头间接触压力。造成隔离开关发热的原因有：1、电气连接导体接触面和触头接触面，不管加工如何光洁，从细微结构来看，都是凹凸不平的，实际有效接触面只占整个接触面的一小部分，各种金属在空气中还会生成一层氧化层，使有效接触面积更小。隔离开关长期运行，动静触头间接触面氧化，使导体表面电阻增加而发热。2、运行过程中，由于电磁力、弹簧作用力及机械振动的作用，会减小触指根部弹簧压缩量，减少动静触头间的压力，造成隔离开关发热。3、长期运行，动、静触头间，用于润滑用的凡士林、导电膏等，老化、吸尘、变质、硬化，导致接触电阻增大
5、。动、静触头清洗后，抹导电膏比凡士林的效果好。导电膏中的锌、镍、铬等细粒填充在接触面的缝隙中，等同于增大了导电接触面，金属细粒在压缩力或螺栓紧固力作用下，能破碎接触面上金属氧化层，使接触电阻下降，相应接头温升也降低，使接头寿命延长。2、主变低压侧隔离开关故障案例一：2011 年 5 月初，运行人员发现主变低压侧隔离开关触头示温片 100变色，停电、打磨触头，收紧磁锁板调整螺栓后，投入运行正常。故障案例二：2011 年 10 月 22 日，主变低压侧隔离开关操作后投运，发热较为严重，停电重新分合，清洗、打磨静触头，在主变低压侧隔离开关合闸状态下，从柜后检查其合闸状态正常，动静触头间无间隙，适当收
6、紧磁锁板螺栓后，关闭柜门不再操作隔离开关。投入运行后，温度正常。故障原因分析：主变低压侧采用 GN22-12/6300 型隔离开关。此产品与传统结构产品不同之处在于，采用了合闸- 接触两步动作原理，即主轴转动的前 800 位移为合闸过程，用于转动动触头，使之从开断极限位置运动到合闸极限位置。动触头转动后 100 为锁紧行程，用于锁紧装置动作，顶杆向外推出，磁锁板起杠杆作用，将杠杆的推力放大约 5.5 倍后，将动静触头压紧，形成紧密结合，主变低压侧隔离刀闸 9011G 构成及动作原理详见附图。试分析发热原因如下：1、该型隔离开关设计存在不合理现象正常运行时，动静触头连接，但动触头固定杆存在导流现
7、象。因为在此时，固定杆中部一直靠在静触头上的解锁止位桩上，与静触头连接，形成导流回路。虽然电阻大的分流少，但由于是不固定接触，小电流通过时，也会产生发热，只是发热量较小，对设备的正常运行极为不利。2、出厂时，未将隔离开关的行程调整好，导致操作把手在隔离开关的锁紧行程调整好，导致操作把手在隔离开关的锁紧行程未完全接触好，接触电阻明显增大。通过大电流，必然导致发热。发热量取决于通过的电流大小和回路中的接触电阻大小。发热量增加又导致接触电阻增大，形成恶性循环，温度越来越高，可能造成触头氧化变色，甚至触头间导电部分粘连。由于主回路导流不畅，会导致动触头固定连杆通过部分电流，造成发热。因为是铁结构，又是
8、不固定连接，发热会在此处体现得相当明显。温度越来越高，最终将动触头固定连杆烧断，动触头间隙进一步增大，温度继续上升，最终因高温作用，动触头固定装置被烧断，导致动触头脱落，隔离开关烧毁。3、设计上存在的缺陷在正常操作隔离开关后，因磁锁板被顶杆推出，通过杠杆原理，磁锁板将顶杆的力放大 5.5 倍后，产生很大的力加于动触头接触位置。此时的磁锁板将长期在运行位置承受此力量，容易造成磁锁板的金属疲劳，形成变形，使压力降低，同样会导致发热量增加。二、处理方法及防范措施：1、调整行程。让操作把手有足够的行程将其动静触头锁紧，无摆动，且操作灵活。2、打磨触头。将动静触头接触部分全部进行打磨和修复，并涂上导电膏
9、，降低接触电阻。测量隔离开关的接触电阻，让其保证在 80 微欧以内。3、加强温度监视。一旦出现发热，马上给予处理。目前，温度监视手段有红外线测温仪测温或观察示温蜡片变色情况。4、加大培训。因很多检修人员和运行人员对此设备原理不了解，需要加大其培训力度，让运维人员对此设备都了解掌握。5、每次停电检查时，检查磁锁板是否变形；若存在变形，可在磁锁板面上加焊小面积的横条板，以加大其受力强度。6、对 1#发电机出口隔离开关 11G 进行改造，解决操作力过大的问题。7、每年进行一次隔离开关检修。检修项目为：（1 ）清除导电部分及支柱绝缘子表面尘埃，检查刀闸接触部分是否过热及清除氧化痕迹；（2）用酒精清洗刀口接触面，清洗干净后涂导电膏；（3）检查手动机构及转动摩擦部分有无发卡，补涂工业用凡士林，检查各销孔连接紧固螺丝是否松动；（4）如遇严重短路故障，应在故障后立即进行检修。隔离开关、电气接头的例行检查纳入检修规程，定期进行。附图：主变低压侧隔离刀闸 9011G 构成及动作原理
