高压刀闸故障分析及处理措施

　　摘要：隔离刀闸是变电站、输配电线路中与断路器配合使用的一种主要设备，随着电网自动化程度的越来越高和无人值班站的广泛推行，对高压隔离刀闸的安全运行要求也越来越高，只有充分了解高压隔离刀闸在运行中可能出现的各种故障现象及其故障原因，并熟练掌握相应的故障发生时的处理措施，才能有针对性地强化安装和检修时的工艺质量，确保电网运行的安全性和可靠性。

　　关键词：隔离刀闸,故障处理,户外,高压

　　引言

　　隔离刀闸又叫隔离刀闸是变电站输配电线路中与断路器配合使用的一种主要设备，其主要作用是保证高压设备检修时工作人员的安全。在需要检修的设备和其他带电部分之间，用隔离刀闸构成一个明显的断开点，给工作人员提供足够大的绝缘间隔。在长期运行中，由于各种原因可能会导致隔离刀闸出现各种故障，给电网的安全稳定运行和人身安全造成很大的安全隐患。某变电站的户外高压隔离刀闸是采用早期西安某厂GW4系列的产品，其隔离刀闸机构的型号为CJ6-1型电动操动机构，该型号隔离刀闸无论在制造工艺还是性能质量方面都比较差，再加上运行环境比较恶劣，其可靠性很大程度上受环境因素的影响与制约。由于自然因素的侵袭，该型刀闸导电部分和机械传动部分都易产生锈蚀，操作箱普遍存在箱门密封胶边老化掉落、密封不严，且箱内生锈严重接线端子生锈腐蚀氧化;运行人员在操作时经常不能电气操作分、合闸，甚至需要手动操作。失去了五防闭锁安全防护的作用，对运行人员的操作存在着极大的安全隐患。

　　1.隔离刀闸的常见故障

　　1.1隔离刀闸柜分(合)故障

　　此类故障是隔离刀闸常见的故障之一，多数是由于机构传动部分卡滞、转动轴锈死、动静触头摩擦力过大或操作机构压力降低引起的。经过多年的运行情况来看，型号为GW4系列的隔离刀闸故障率较高，主要体现在操作方面，因操作力过大，容易切断中相拐臂轴销。据统计，在某一年里，发生拒分合故障的隔离刀闸有12组，占站内隔离刀闸总数的12.5%。

　　1.2控制回路故障

　　隔离刀闸的控制回路故障主要表现在隔离刀闸的二次控制回路方面，主要集中在直流回路接地、交流回路短路、操作回路有关接点、按钮接触不良，微动刀闸接触不良、不能正确切换或操作电源熔断器、保险丝熔断等故障，造成隔离刀闸分合困难。引起二次控制回路故障的原因很多，可分为人为因素和自然因素，人为因素主要表现在施工、验收等环节，没有严格按照要求及有关制度进行施工，验收，导致接线端子松动，电缆破损等隐患;自然因素主要是由于刀闸运行时间久、环境恶劣造成控制回路接线端子绝缘基座绝缘老化，导致绝缘降低，影响隔离刀闸的正常运行。据统计，发生隔离刀闸二次回路直流接地故障的有6组，占站内隔离刀闸总数的6.1%;发生隔离刀闸控制回路或隔离刀闸闭锁小母线回路熔丝熔断现象有l2组，占隔离刀闸总数的12.5%。

　　1.3隔离刀闸接触部分发热

　　隔离刀闸发热与设备所在地的环境、运行负荷、运行年限、操作方法等因素有关，主要原因表现在如下方面：接触面氧化使电阻增大、动静触头接触面调节过小或负荷过大、触头的压缩弹簧弹性降低、在拉合过程中，电弧烧伤触头或用力不当使接触不正，引起触头压力降低。

　　1.4锈蚀故障

　　机构、传动杆和齿轮盘等部件的锈蚀也是造成操作失灵、关合闸不到位的重要原因。部件的锈蚀造成转动和传动部件卡涩，零部件机械强度降低，甚至部件变形损坏。另外机构箱内的辅助刀闸接点受潮腐蚀氧化，接触不良造成保护装置TV电压不能切换到位等现象。引起锈蚀故障原因主要是隔离刀闸长期运行在户外恶劣环境中，刀闸维护不当、机构箱门密封不严、加热器损坏等。

　　2.隔离刀闸的常见故障处理

　　隔离刀闸的故障根据电压等级、型号、厂家、故障原因不同，处理方法也不同，但是其基本结构大致相同，现根据故障现象分别进行阐述。

　　2.1隔离刀闸柜分(合)故障处理措施

　　(1)对于传动部件卡涩及锈蚀，应该加强平时对户外隔离刀闸传动部件的维护，加适量润滑油后，轻轻操作，逐步对活动部位进行清洗，更换损坏严重的部件。(2)对于动静触头摩擦力过大，此故障在GW4型隔离刀闸上表现尤为突出，处理方法是将动静触头用汽油清洗干净，调整动静触头插入深度;在条件允许的情况下，可以通过对隔离刀闸进行大修或更换隔离刀闸来解决隔离刀闸运行时间久、传动部件老化的问题。(3)对于隔离刀闸操作机构压力降低造成隔离刀闸分合困难的，应将其压力处理恢复正常后进行操作，不能处理或电动操作机构的电机故障时，可以改为手动操作。

　　2.2控制回路故障处理措施

　　(1)据统计，造成户外隔离刀闸直流接地和交流短路故障，大部分是由于电动操动机构箱门密封胶边老化掉落、密封不严，氧化锈蚀等原因造成结构箱内潮湿，绝缘降低引起的。针对这种情况，要做好定期检修、维护、防潮等工作，加强雨雾天气的特巡工作。(2)由于隔离刀闸的控制回路中存在利用断路器和接地刀闸的辅助触点来闭锁隔离刀闸的回路，所以对于由于二次回路故障导致隔离刀闸操作困难，运行人员首先要检查操作是否正确，确保能够满足解锁条件。控制回路故障处理流程如图1所示。根据隔离刀闸机构箱的交流接触器是否励磁来判断是操作控制回路故障还是电动机控制回路故障。当交流接触器励磁动作，说明操作控制回路没有问题，故障点在电动机控制回路或者一次设备上;当交流接触器的励磁不动作，说明故障点在操作控制回路上，可以结合控制回路图去查找故障。(3)检查并确保隔离刀闸的操作电源正常，断开操作电源空气刀闸，以防隔离刀闸误动。在机构箱将远方就地操作把手由“远方”打至“就地”，用五防钥匙使控制回路五防接点接通，按下机构箱就地合闸按钮，使回路接通，根据控制回路图检查控制回路上的每一个元件引出端子排的接线点。从正电源依次开始测量其电压，测量到正电压说明接点完好，当测量元件一侧为正电压，另一侧为负电压或者只有几伏的虚电压时说明故障点就在这个元件上，然后排除故障。

　　2.3发热及锈蚀故障处理措施

　　合隔离刀闸后必须详细检查隔离刀闸确已合闸到位，带负荷后要对触头和握手进行红外测温，防止隔离刀闸发生过热现象。若隔离刀闸过热要根据不同的情况进行处理。(1)对于双母线接线方式母线侧刀闸发热，则可以通过将负荷转移至另一母线上运行，拉开发热隔离刀闸。检修发热隔离刀闸，应将母线及其回路中的断路器停电。(2)单母线接线方式母线侧刀闸发热，应联系调度降低负荷或线路停电做检修处理。如不能停电和降低负荷，应加强监视，在发热严重的情况下，可以作为事故处理，进行停电检修。(3)要正常操作，电动操作隔离刀闸时防止刀闸在操作转动过程中突然停止转动产生电弧，损坏隔离刀闸。(4)对操作机构箱做好防水、防潮措施，防止雨水浸渍、潮气进入、接线端子锈蚀氧化。

　　3.结束语

　　隔离刀闸特别是母线隔离刀闸，既属于刀闸间隔内设备也与母线相连，检修母线隔离刀闸既要母线停电也要刀闸间隔停电，这就给检修母线隔离刀闸带来了相当大的困难，使很多隔离刀闸没有按照正常的检修周期进行检修，所以，要结合每次停电机会，对隔离刀闸进行检修。该站经过对隔离刀闸操作机构箱改造，加强对设备的维护和运行人员的查找故障能力，降低了隔离刀闸的故障率，提高了消除故障速度，保证了检修、运行人员的人身安全，提高了电网的安全系数。

　　参考文献

　　[1]陈家斌.《电气设备运行维护及故障处理》.中国水利水电出版社.2010

　　[2]田洪宝.《农电工使用技术》.当代中国出版社.2008(2)

《高压刀闸故障分析及处理措施》

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