GW4型隔离开关闸口发热综合治理

何 杰，和文平，宁晋峰

（国网山西省电力公司长治供电公司，山西 长治 046000）

GW4型隔离开关闸口发热综合治理

何 杰，和文平，宁晋峰

（国网山西省电力公司长治供电公司，山西 长治 046000）

针对GW 4型隔离开关闸口发热问题，详细分析了闸口发热的主要原因，阐述了预防运行中隔离开关闸口发热的措施，从加强专业化巡检、红外诊断和现场标准化作业角度对隔离开关的发热问题进行预防控制。自行研制的“隔离开关闸口带电维护装置”和“隔离开关闸口短接装置”，可对隔离开关闸口发热问题进行带电处理，避免设备紧急停电，保证其安全、可靠运行。

隔离开关；闸口发热；红外诊断；带电处理

0 引言

GW4型隔离开关结构简单、性能可靠、规格齐全、安装灵活、通用性强、维护方便，是目前户外常规变电站安装数量最多、应用最广的一种电气设备，运行中的隔离开关由于结构和运行比较简单，容易被运维人员忽视。随着投运时间的延长，设备元器件逐步老化，而且长期暴露在恶劣的运行环境中，容易产生由于弹簧疲劳、触头触指氧化积污等隐患[1]，导致隔离开关闸口夹紧力降低，连接电阻增大等问题，在运行中产生发热。据统计，在GW4型隔离开关的各种发热缺陷中，由于闸口连接电阻增大导致的发热占80%以上，严重影响了电网设备的安全可靠运行。如何更好地解决GW4型隔离开关闸口发热问题一直是变电检修人员研究的重要课题。

1 GW 4型隔离开关闸口发热原因分析

GW4型隔离开关是一种水平旋转式隔离开关，其本体由3个单极组成，开关单极为平行双柱式结构，左右对称，由底座、支座、绝缘子、主导电部分等组成，如果是接地型，还包括接地动、静触头，接地刀闸杆，连动部分及互锁板等，主隔离开关的三极联动通过水平连杆传动，接地刀闸的三极联动通过连接管传动（见图1）。主导电部分主要由软连接接线座、导电杆、触头、触指、弹簧、防雨帽等组成。触指弹簧主要有两个功能：一是用来稳固触指；二是使触指和触头之间有足够的作用压力。运行情况下，弹簧性能的好坏将直接影响触指和触头能否有效地接触。运行工况良好的隔离开关，导电部分的回路直流电阻一般在100μΩ左右，且三相平衡[2]。正常运行情况下，流过三相隔离开关的电流基本相等，三相闸口的温升应基本一致，不应有明显的发热现象。

导致隔离开关闸口发热的直接原因就是闸口连接直流电阻明显变大，而引起直流电阻变大的原因主要有以下几种[3]。

a）隔离开关在安装调试阶段，或由于振动、大风导致闸口出现三相不同期的现象，引起闸口合闸不到位，动、静触头的接触面积明显变小，连接电阻变大。

b）安装阶段由于导电杆调整尺寸不当，导致动触头插入触指的深度过深或过浅，导致触指与触头的压紧力不足。

图1 GW4型隔离开关主导电部分

c）长期置于恶劣环境中，闸口弹簧会产生疲劳老化现象，引起触指压紧力不足。

d）运行中，受到周围环境（如化工废气、盐碱污染、雨水侵蚀、氧化锈蚀）的影响，使得导电部分接触面逐渐锈蚀，形成氧化层，导致接触电阻变大。

e）长期置于工业污染的区域，闸口会形成积污，特别是置于煤矿、化工等高污染区，触头与触指之间会在短时间内形成污秽层，导致接触不良现象。

f）长期的操作过程中，由于分合过程中会产生拉弧现象，导致闸口被电弧灼伤。

2 隔离开关闸口发热的预防措施

对隔离开关闸口发热的控制，应重视设备的选型，采用符合国家电网公司《关于隔离开关订货的有关规定（试行）》完善化技术要求的产品。加强对隔离开关的专业化巡检和红外诊断分析，发现发热及时记录并跟踪检测，避免由于发热导致的恶性停电事故；停电检修时加强现场的标准化检修作业，并对闸口进行清洁处理，对老化的元器件及时进行更换，将闸口发热现象消灭在萌芽状态。

2.1 加强专业化巡检和红外诊断分析

每年组织安排运行、检修、试验专业对隔离开关开展两次专业化巡检和红外诊断分析工作，充分发挥专业人才和高端红外检测仪器的优势，对隔离开关开展全方位、全覆盖的体检，提前防范隐患。对于运行年限较长、负荷较重的隔离开关，开展差异化巡检，制定差异化巡视表，缩短专业化巡检和红外诊断周期。

加强重要时段的隔离开关技术监督：在迎峰度冬、迎峰度夏、重大节日及大负荷等重要时段，扎实开展隔离开关红外诊断专题检测。对于位于重度污染区的隔离开关，应加强测温并开展带电水冲洗工作。

对温度异常的隔离开关应记录相应的红外图谱并进行软件分析，根据红外诊断技术导则分析发热类型和严重程度，通过横向比较和纵向分析，提高诊断的准确性，并针对性制定相应的运维措施。

2.2 加强停电标准化检修作业

传统的隔离开关检修作业，主要工作集中在传动机构的检查调试、隔离开关的清洁处理、连接螺栓的紧固检查等方面，经常忽略闸口部件的检查和测试工作，容易出现刚检修过的隔离开关出现发热的情况。

现场的停电检修工作是难得的全面检查机会，应根据状态检修规程，制定详细的检修作业指导书，加强现场标准化作业，仔细检查隔离开关闸口各部件的工作现状，对触指和动触头进行清洁打磨处理，并对每对触指开展压力测试，及时更换老化的弹簧和深度灼伤的触指。调整隔离开关三相同期及触头插入深度到最佳状态，检修完成后应开展闸口连接部分直流电阻的测量工作，并保证符合规程标准且三相电阻基本一致。

3 闸口发热的带电处理方法

对于运行中的隔离开关闸口发热问题，为了不影响设备正常运行，研制了“隔离开关闸口带电维护装置”和“隔离开关闸口短接装置”，可以方便地对发热隔离开关闸口进行处理。

3.1 隔离开关闸口带电维护装置处理

对于双母运行的隔离开关，可通过倒闸操作，运用隔离开关闸口带电维护装置进行处理[4]，本专用工器具，采用绝缘材料制成，根据隔离开关闸口尺寸制作专用维护清洁头。各部件通过专用接头组合在一起，连接可靠、装拆灵活。工作人员可以在设备不停电的情况下，操作专用工具，利用调速电机的旋转，带动专用维护清洁头转动，对因闸口氧化、污垢等原因而造成发热的隔离开关进行带电清洁和打磨，恢复良好的运行工况。

2011年10月18日，某站102西隔离开关A相闸口发热温度为68.4℃，现场临时进行倒闸操作，转为102东隔离开关运行，使用带电维护工具对其进行了现场处理，处理后温度降为27.1℃，恢复到正常运行水平。

3.2 隔离开关闸口短接装置处理

对于不能立即处理的闸口发热缺陷，研制了隔离开关闸口短接装置，目前已经成功处理6例闸口发热缺陷，效果良好，下面是对某站110 kV 1021隔离开关闸口发热的处理过程。

2013年11月26日，试验人员在对某站红外诊断过程中，发现110kV1021隔离开关B相闸口位置存在严重的发热缺陷，型号为GW4-110DDW/1250，区域最高温度为232.5℃，明显高于A、C两相。

从红外图谱看到，发热中心部位在B相隔离开关闸口处,而且发热现象明显，属于隔离开关闸口触指压接不良引起的电流致热型缺陷。应用同类比较判断法和表面温度判断法，1021隔离开关B相闸口区域最高温度远高于130℃，根据DL/T 664—2008《带电设备红外诊断应用规范》电流致热型设备缺陷诊断判据中隔离开关闸口电流致热型缺陷诊断依据（热点温度＞130℃或相对温差δ≥95%），确定该缺陷为危急缺陷，应立即停运，对闸口进行检修并做弹簧触指进行压力测试，如烧损严重，应进行相关配件的更换处理，涂抹适量中性凡士林，进行闸口回路电阻的测量，处理完成，送电后应重新进行红外诊断分析。

但是由于1021隔离开关属于2号主变110 kV侧主设备，如果停电检修会损失大量负荷，引起大范围停电。经讨论，暂时应用自行研制的“隔离开关闸口短接装置”对其进行暂时性的短接分流，待有停电机会时再对该缺陷进行彻底消除，处理过程如下。

a）检修人员穿好绝缘靴，戴好绝缘手套，检查绝缘工器具。

b）检查“隔离开关闸口短接装置”，根据隔离开关型号调整卡钳开口尺寸，并在卡钳处涂抹适量凡士林。

c）两名检修人员用绝缘杆通过专用孔将隔离开关闸口短接装置固定在隔离开关闸口两侧。

在隔离开关闸口短接装置安装10min后，隔离开关B相闸口区域最高温度降低到了21.8℃，处理效果明显，处理后的隔离开关达到正常运行水平，避免了设备紧急停电。

4 结语

GW4型隔离开关闸口发热问题是影响其安全稳定运行的重大隐患，随着运行年限的延长和设备零部件逐年老化，近年来，隔离开关闸口发热缺陷呈攀升趋势，故障频率升高,发热程度加重，在高温大负荷的运行条件下很容易发展成危及电网安全运行的重大缺陷。

本文分析了GW4型隔离开关闸口发热的主要原因，在此基础上，从加强专业化巡检、带电检测和现场标准化作业角度详细阐述了预防隔离开关闸口发热的措施，提前发现隔离开关发热缺陷并及时处理。对于不能立即处理的闸口发热问题，自行研制了“隔离开关闸口带电维护装置”和“隔离开关闸口短接装置”，可在设备不停电的情况下，对其进行缺陷处理，及时、有效地改善隔离开关闸口发热现状，降低运行风险，避免紧急停电事件发生。

［1］ 李兴旺，吕鸿，卢启付，等.G4型隔离开关发热缺陷分析及处理［J］.广东电力，2012，25（9）:103-106.

［2］ 何兵，邓海峰.GW4/GW5型隔离开关烧坏原因分析及预防控制措施研究［J］.电气开关，2012（4）：46-48.

［3］ 张煦.变电站隔离开关常见故障及预防措施［J］.内蒙古电力技术，2009，27（1）：54-55.

［4］ 曹春博.GW4型隔离开关带电清洗触头专用工具的研制及应用［J］.内蒙古电力技术，2012，30（3）：96-99.

Com prehensive Treatment of GW 4 Isolating Sw itch Gate Heating

HE Jie，HEW enping，NING Jinfeng
（State Grid Changzhi Power Supply Company of SEPC，Changzhi，Shanxi 046000，China）

In view of GW4 isolating switch gate heating,themain reasons of the gate heating have been analyzed in detail.The prevention measures are put forward in terms of strengthening professional inspection,infrared diagnosis and operating according to standard.The isolation switch gate charged maintenance device and isolation switch gate short-circuitdevice have been developed,thus, the gate heating problem can be processed on-line.The emergent power failure could be avoided to guarantee the safe and reliable operation of isolation switch.

isolating switch；switch gate heating；infrared diagnosis；on-line treatment

TM564.1

B

1671-0320（2015）02-0044-03

2014-11-04，

2015-02-16

何 杰（1983），男，山西长治人，2009年毕业于天津理工大学电力系统及其自动化专业，硕士，工程师，从事电网运维检修管理工作；

和文平（1977），男，山西吕梁人，2006年毕业于东北电力大学电力系统及其自动化专业，硕士，工程师，从事电网运维检修管理工作；

宁晋峰（1970），男，山西运城人，1989年毕业于大同电校电网专业，高级技师，从事电网一次设备运维检修工作。