分析变电站隔离开关分、合闸操作时分合不到位的原因
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摘要：保障电力供应关系到国家的生产发展和人民的生活利益，是电力企业最根本的效益所在。它是电力企业生存和发展的基石，同时也影响着电力企业本身的内外形象。本文重点分析了变电站隔离开关分、合闸操作时分合不到位的原因。
关键词：变电站 分、合闸 原因分析
电力作为国民经济发展的基础产业，已经和经济社会发展、人民生活、构建和谐社会等栖息相关，涉及整个社会的发展和稳定。当前，我国经济社会正处于高速发展的大好时期，对电力需求十分迫切，相伴随着提高供电质量，保证供电时间的作用和意义也日益凸显。保障电力供应关系到国家的生产发展和人民的生活利益，是电力企业最根本的效益所在。它是电力企业生存和发展的基石，同时也影响着电力企业本身的内外形象。
云顶山变电站位于太原市娄烦县天池店东侧1公里，是山西省北电南送的第三个大通道，站内有500kV、220kV、35kV三个电压等级，其中220kV系统为古交、娄烦、岚县、邢家社等多个周边市县提供电力，在山西的电网架构内所处的位置十分重要。毫不夸张的说，一旦云顶山变电站的电力供应出现问题，周边几个地区的正常生产活动和人民生活都会受到极大的影响。有鉴于此，国家电网公司对云顶山变电站的供电质量和停电时间提出了更高的要求。要求对停电工作始终要保持慎之又慎的态度，能不停电尽量不停，即使不得不停电，也要求在尽可能短的时间内完成停电、设备检修和供电工作，减少停电时间，规范操作步骤和用时，保证电网尽快恢复。
但是近些年来，本站针对220kV系统的停、送电工作在倒闸操作时经常出现隔离开关分、合困难的情况，必须经过多次分、合，甚至手动操作才能完成停、送电任务。这种重复操作既影响了设备的安全运行和供电的可靠性，又延长了停电时间，造成了耗时长、效率低的不良后果。
变电倒闸操作主要的工作步骤就是拉开或合上某些断路器和隔离开关，而根据对本站的倒闸操作中出现重复次数的统计来看，绝大部分的重复操作都出现在进行隔离开关分、合的步骤上。这主要是因为断路器基本是全封闭结构，受外界影响较小，而且由于作用的不同，设计时对它的绝缘水平、技术要求也比较高，所以不容易出现问题。而隔离开关大部分都是户外设备，容易受外界各种因素的影响，所以出现问题的几率就比较大。我们对倒闸操作时造成隔离开关重复操作的原因和次数进行了统计，如表1所示。
表1 影响2012年4月～8月隔离开关重复操作的诸多因素调查统计
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结论：从排列图可以看出，隔离开关分、合闸时出现问题是使隔离开关重复操作次数高的主要原因。
云顶山变电站220kV侧系统采用的是湖南长高高压开关集团公司的GW16A/17A-252系列户外高压隔离开关，我们对对变电站范围周边的粉尘、天气等条件进行了分析：
①风沙等污秽等级高时对隔离开关操作造成的影响。
②潮湿、阴雨天气对隔离开关操作造成的影响。
③昼夜温差大时对隔离开关操作造成的影响。
④炎热天气对隔离开关操作造成的影响。根据调查分析，自然环境因素对倒闸操作有一些影响，但设备自身的防护措施就可以将环境因素造成的的影响大大降低，所以此原因没有造成隔离开关分、合闸时出现问题。
经过查阅图纸资料，以及在检修隔离开关时同检修人员进行讨论分析，发现长高公司生产的隔离开关上操作杆材质为不锈钢材质，在隔离开关长期运行处于同一位置时（尤其在天气寒冷的情况下），不锈钢材质的上操作杆由于不锈钢热胀冷缩系数小于铜材质，上操作杆的长度和大小都会产生微小变化。经测试发现，不锈钢的热膨胀系数为16×10^-6，约为铜的0.59倍，所以铜材质的衬套会比不锈钢材质的上操作杆的变化量大了1～2mm，这就造成了在倒闸操作时不锈钢上操作杆与衬套卡涩，导致隔离开关拉合不到位的缺陷。根据调查分析，设备本身存在的设计缺陷对隔离开关拉、合不到位有重大影响，设备自有的防护措施很难将设计缺陷的影响降低，所以此原因是造成隔离开关分、合闸时出现问题的重要原因。通过查询2012年4月～8月的月度电量报表以及操作隔离开关当日的电量报表，经过调查分析，220kV系统对周边的古交、娄烦、岚县等县市供电都采用的是双回路供电，两回电源同时供电，不仅保障了负荷的不间断供电，也很好的分摊了负荷。而且根据计算，即使是一回电源出现问题，所有的负荷都集中在另外一条回路上，总负荷也远远达不到能使隔离开关导电部位发热的程度，也就不会造成隔离开关的重复操作。根据调查分析，短时的负荷增大不足以使隔离开关的导电部位发热，所以也就不存在因为负荷变化引起的分、合闸出现问题。经过查阅水文气象和图纸资料，发现我们站所在地属于干燥少雨的气候，隔离开关不具备产生锈蚀的外在条件。另外在会同检修人员仔细检查隔离开关内部的情况时，复位弹簧、夹紧弹簧、弹性圆柱销和复合轴套等重要部件也没有发现机构内部有受到锈蚀的迹象，机构大部分的部件都运作正常。而且隔离开关的玻璃纤维防雨罩以及排水孔都没有损坏或者堵塞。根据调查分析，证明了隔离开关内部并没有产生机构锈蚀的迹象，所以隔离开关的分、合闸问题并不是机构锈蚀引起的的运动卡滞、停止造成的。通过查阅图纸资料和实地测量，仔细观察隔离开关分、合闸时的情况，以及同检修人员进行了情况分析，得出两点结论：
①隔离开关初次安全调试时，由于技术人员的水平有限和责任心不强，下导电杆上的可调联接和调节拉杆没有调整到位，导致隔离开关分、合闸时的阻力增大，合闸时伞齿轮对隔离开关的推动力减弱，很容易使得可调联接和调节连杆还没有完全伸展到位就停止工作，造成了隔离开关不能合闸到位，上下连杆无法正常伸展。而且由于合闸不到位，往往会使动、静触头之间产生间隙或者接触不良，导致通流能力下降，引起发热。
②云顶山变电站位于河滩内，河床下的地下水比较丰富。近些年来由于地下水水位下降，造成了站内的一些设备的地基出现了一定的沉降。虽然沉降程度不大，但对于隔离开关的分、合也造成了部分影响。通过调查分析，发现由于初次调试的不理想以及后续没有根据实际情况进行重新调试，造成了隔离开关合闸时不到位的情况。所以调试不合格造成三相合闸不到位是隔离开关分、合闸时出现问题的重要原因。根据以上逐一确认，得出引起“隔离开关分、合闸时出现问题”的主要原因是设备本身存在设计缺陷和调试不合格造成三相合闸不到位。
对隔离开关分、合闸操作时分合不到位的原因问题进行处理：
①结合停电检修计划，对停电的隔离开关进行技改。
a拆除上导电臂
b对上导电臂解体，更换上操作杆。
c新旧上操作杆的对比
d安装上导电臂
隔离开关的上操作杆全部由原来的不锈钢材质更换为铜材质，满足了和衬套同样的热膨胀率，这样就使隔离开关在分、合闸时，不会再出现上操作杆与衬套之间的卡涩现象。设备本身存在的设计缺陷得到了根本解决。
检修公司将隔离开关的可调联结和调节拉杆的位置调整到超过死点多一点，这样就保证了即使发生了一定程度的地面沉降，也能使隔离开关合闸到位，动、静触头能够良好的接触，不会产生发热现象。
通过检修公司对隔离开关的可调联结和调节拉杆的位置进行调试，调试不合格造成三相合闸不到位的问题基本得到解决。
问题的解决提高了供电线路的安全系数，保证了电网的经济、安全、稳定运行，大大提高了变电工作的效率，也为供电公司塑造了良好的社会形象。
参考文献：
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[2]陈晓波.变电站户外隔离开关存在问题分析与措施研究[J].价值工程，2010（15）.
[3]骆志坚，马志刚.GIS隔离开关拒动分析及应对策略[J].价值工程，2010（30）.