摘要：电力系统中隔离开关的主要功能是将需要检修的部件与高压配电装置中的带电部件可靠地分开，保证人身和设备的安全，或与断路器配合，进行开关操作，改变系统的运行方式。隔离开关的可靠性关系到开关操作的效率，甚至关系到电网的安全运行。
关键词：隔离开关；电动失灵；原因；措施
1电动隔离开关特点
隔离开关在分闸位置时，应具有明显可见的断口使运行人员能清楚观察到隔离开关的分、合状态；断口绝缘应稳定可靠，确保运行检修人员人身安全；应具有足够的动稳定和热稳定能力；隔离开关与断路器配合使用时必须装设机械或电气闭锁及微机闭锁，避免“带负荷拉刀闸”事故；主刀闸和接地刀闸之间应具有机械或电气闭锁，以保证正确的动作次序，避免“带电合地刀”事故发生；隔离开关应具有足够的机械强度。
2隔离开关电动操作失灵的原因查找与处理
2.1电气操作故障的电气原因
当隔离开关的电气控制失灵时，操作人员应按“由简单到困难”和“由普通到不常见”的顺序找出原因，帮助我们迅速排除故障。首先检查控制电源和电机电源的空气开关是否处于闭合位置，电机过载保护继电器是否动作，用万用表测量电源电压是否正常等。
2.1.1电气五防闭锁的原因
220千伏隔离开关的分、合操作受到电气五防闭锁的限制。当操作失败时，第一步是检查当前操作步骤是否正确。如果正确，检查相关开关、接地开关和隔离开关是否在正确位置，并检查辅助开关位置是否正确。
2.1.2控制回路原因
由于控制电路与“远程”和“本地”开关手柄、接触器及其触点、限位开关、电机过载保护继电器、手动操作位置开关等串联，任何元件损坏都会导致控制电路断开，造成隔离电器电气控制故障。在运行经验中，限位开关故障频率和电机过载保护继电器动作切断控制电路最高。在检查控制电路之前，必须确保电机电源已断开，以防止隔离开关不正确地断开和闭合。根据子控制电路的组成，逐一检查电压是否正常。检查“合”交流接触器和“分”交流接触器是否动作，是否卡滞，检查隔离开关限位开关位置，手动操作位置开关等。
2.1.3电机回路原因
电机回路中有手动操作位置开关、接触器触点、电机过载保护继电器触点和电机本体串联。隔离开关控制电路及电机电路图。由于机械机构的抗锈性增大，电机保护继电器经常动作切断电机电路，需要按下返回按钮。如果电路中的所有元件都正常，可以用万用表的电阻档来检查电机之间和相对地之间的绝缘，经常会发生电机烧毁。
2.2隔离开关操作时的故障现状
从新设备验收到老设备操作, 经常会碰到隔离开关不能电动操作的故障现状。结合对控制回路的分析, 主要故障现象有:(1) 电机的正反转出现错位, 按分闸按钮时刀闸合, 按合闸按钮时刀闸分;(2) 倒闸操作时没有母联开关、刀闸位置的闭锁能直接操作;(3) 在端子箱操作分合闸时, 接触器KM1、KM2不能保持;(4) 雨季期间, 现状由于户外隔离开关长期受到风吹雨打, 运行间隔设备停电经常不能电动操作刀闸, 主要体现为:刀闸机构箱、端子箱密封不严, 漏水潮湿, 造成电气回路松动、短路及绝缘下降;机构箱设备锈蚀卡死, 动、静触头变形移位, 导致限位开关不能导通, 主回路电机失电等现象。
2.3电机本体故障
当按下关断按钮时，听到中间继电器动作，隔离开关不动。最初确定电机有故障。此时，断电后需要恢复中间继电器的断开状态，否则将自行保持。（1）过载保护触点和全相监测触点可能损坏。（2）由于某些机构的防锈性增加，电机保护继电器经常动作，需要返回按钮切断电机电路。检查阻力源并进行防锈处理。（3）切断交流电源后，用万用表的电阻档检查电机绝缘是否正常，判断电机绕组是否烧坏。（4）直接按压KM1或KM2，观察隔离开关电机是否无控制回路动作。
2.4联闭锁回路故障
2.4.1电气闭锁回路故障
方法一:检查间隔内设备的辅助接点是否到位,自端子排从A11′顺序测量(通常因为机构卡死,重新分合一次,或者辅助接点损坏、接线松),直至A15,逐个排除。此类故障,在日常处理过程中出现频率较高,对于老站而言,辅助接点损坏情况较多;新站虚接的情况较多。对于线路侧接地刀闸特别要注意PT二次空开和带电显示器的状态。
方法二:在确认一次运方满足操作条件的情况下,使用电气解锁钥匙，确认电气解锁故障。
2.4.2逻辑闭锁回路故障
方法一:在后台机上观察关联间隔的所有设备,确认位置显示正常,否则需检查防误操作规则库。其中接地桩故障率偏高,这与接地桩通常是后续工程加装,施工验收不严瑾且其结构简单,容易受潮进水相关。线路侧接地刀闸曾发生因“无压”阀值过低,但出线PT二次感应电压偏高,造成了误判线路有压而不能合闸的故障。
方法二:在测控屏上将“逻辑联/解锁”把手切换到“解锁”位置,再次测量A16是否有电。如若无电压,则重启测控装置(现场发生过逻辑解锁后,已有解锁逻辑信号,但解锁继电器不出口的故障),若重启无效则检查测控装置逻辑解锁出口板。
闭锁回路串接在常规站的隔离开关控制回路中,通常置于分合闸中间继电器之前,因而可以通过测量对地交流电压的方法逐步寻找回路故障。而GIS设备的闭锁回路通常串接在分合闸继电器之后(接于零线回路),此时可以通过拉开交流电源测量闭锁回路是否导通,或者测量对地是否导通(注意保证测量点无火线电压)的方式来确认。
图1 隔离开关电动操作控制回路
3预防措施
目前，变电站采用全新的隔离开关进行全面的自我完善改造和更换，（例如西门子、ABB等）。它们都具有很高的可靠性，一些制造商承诺在正常条件下运行5年或不到1000次，无需维护。然而，为了保证电气设备和电网的安全、连续和稳定运行，隔离开关的日常检查和维护是必不可少的。在日常维护中，需要采用有效的方法对隔离开关的各个部分进行全面的检查和状态评估。确保隔离开关在带电状态下能正常、健康地工作。机构箱和水槽控制箱应密封，以防雨天灰尘和雨水进入。制定定期检查和清洁计划。如果发现水或灰尘较多，应立即处理。机构箱和水槽控制箱的自动加热器应处于打开状态。湿度和温度应在操作规程规定的范围内调节，并能正常运行。为了防止电器线路的绝缘跌落和金属机械元件在箱内受潮而生锈。定期检查隔离开关的垂直传动杆和各相之间连杆的所有螺钉是否拧紧，是否生锈。传动杆上的铁销是否脱落。检查位置标记的相对位移。检查机械五防联锁及各动作部位。润滑油用于润滑连杆的主轴承和相对运动的连接。检查二次电缆和二次接线是否断裂或松动。
结论
新建、扩建变电站工程或主要设备技术改造后，防误闭锁装置应与主要设备同时投入运行。为防止改扩建工程误操作，试验设备的控制手柄只能在“遥控”中选择，其它操作设备的控制手柄只能在“现场”中选择。防误闭锁装置不能随意退出运行。根据国家电网公司十八项反措施的要求，短时间内撤回防误闭锁装置，应经运行领导批准，并按程序尽快投入运行。在维修人员处理隔离开关不能进行电子操作之前，必须确认一次设备的运行方式，取得操作人员的许可，确认隔离开关可以操作，才能进行进一步的处理，防止误操作间隔和解锁。为避免运行中操作回路绝缘击穿导致刀闸自动开启，在运行中采取操作前关闭操作电源，操作结束后立即打开控制电源的措施。关闭电源。但在控制电路中增加了电机电路电源的监控继电器（在电机电源断电时阻断控制电路，防止误分、误合现象），在电机电源完好时动作时间较长。对电机电路的分析表明，这种动作确实是不必要的，并且有可能不正确的接触导致隔离开关故障。因此，建议在操作完成后，不仅要打开控制电源电路，还要断开断路开关电机电源。
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论文作者:徐治洪
论文发表刊物:《电力设备》2018年第32期
论文发表时间:2019/5/24
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