摘要：对扎鲁特换流站的高压直流隔离开关密封导向装置设计进行了详细研究，并且针对扎鲁特换流站隔离开关81202动静触头及导电管烧损问题进行了分析。结合西安高压开关有限责任公司开发处提出的改进措施，为扎鲁特换流站直流输电工程中隔离开关以后故障的解决提供思路和手段。
关键词：隔离开关；密封导向装置；改进措施
1.概述
在电网运行过程中，高压隔离开关作为高压电器设备之一，其主要起到隔离的作用，所以长期以来，其都是电力系统中使用量最大及使用范围最广的设备，用其来作为接通高压线路时及在无载情况下断开的设备。也可用作检修时对电气进行隔离的设备，其应用范围较 广，所以保证高压隔离开关处于正常的运行状态下，是保证线路安全运行及人员安全的重要保 障。隔离开关在分位置时，触头间有符合规定要求的绝缘距离和明显的断开标志；在合位置时，能承载正常回路条件下的电流及在规定时间内异常条件（例如短路）下的电流的开关设备。一般用作高压隔离开关，即额定电压在1kV以上的隔离开关。
隔离开关主要用来将高压配电装置中需要停电的部分与带电部分可靠地隔离，以保证检修工作的安全。隔离开关的触头全部敞露在空气中，具有明显的断开点，隔离开关没有灭弧装置，因此不能用来切断负荷电流或短路电流，否则在高压作用下，断开点将产生强烈电弧，并很难自行熄灭，甚至可能造成飞弧（相对地或相间短路），烧损设备，危及人身安全，这就是所谓”带负荷拉隔离开关”的严重事故。
由于隔离开关的生产厂家较多，而且其种类也较为繁琐、电压等级也有所不同，但不管其是由哪个厂家、种类还是电压等级，导致其刀闸分合不到位，发热故障，或是触头损伤的故障都会时常发生，直接影响到供电的可靠性和电网运行的安全，所以为了更好的使隔离开关发挥应用的作用，我们需要对导致隔离开关发热的原因进行分析，并采取具体的措施保证其运行的安全性和可靠性。
2.隔离开关各种常见故障及分析
一、固定接触部位螺栓没紧固，使其接触电阻增大，引起发热。因此必须将螺栓紧固牢，保证接触面压力，才能减小接触电阻，避免发热。但接触压力增大到一定值后若再进一步增大，则会损坏镀层，引起更严重的发热。因此可以用力矩扳手紧固螺栓，按照厂家安装使用说明书中规定的扭矩值，使其保持在正常接触压力范围内。
二、导电接触面不平整。导电接触面不要求很光滑，但必须平整，才能使接触的两个平面真实接触点多，使接触电阻较小，这对长期发热即断路稳定性起着重要作用。
三、导电接触面不洁净，或运行中接触面受风、雨、雪的侵蚀，表面产生氧化而使接触电阻增大引起发热。密封罩的密封效果要优良，密封罩起到隔绝雨水，沙尘的作用。如果上导电管内部长期受潮，使触指夹紧弹簧和复位弹簧锈蚀失效，就会出现分合闸不到位、动静触头夹紧力不够等问题，严重时将导致触头发热、烧损。
四、触指弹簧由于触指接触不良产生分流而被退火使弹性降低，减少了触头接触压力而使发热更加严重。现很多厂家设计上已采用在触指与固定接触处铆装软导电带，使触指接触不良时电流可以从软导电带通过，避免了触头发热而被烧坏。亦可在弹簧两端采取绝缘措施。
五、由于操作频繁，使触头上的导电膏粘上尘土，从而使接触电阻增大或接触面受到磨损而引起发热。因此涂导电膏时仅须薄薄地涂上一层，保证润滑良好即可，千万不可涂厚。
3 扎鲁特换流站高压直流隔离开关故障分析及改进措施
3.1 高压直流隔离开关故障
自扎鲁特换流站第二阶段系统调试至今，在此期间共发生两次密封罩脱落及损坏问题。2017年11月14日国调下令对扎鲁特站极I带线路OLT试验方式后调整，在对极1直流场80105进行合闸时，后台报文显示80105刀闸B系统合闸状态显示不明。随即现场看状态人员报告后台80105刀闸分闸过程中动触头密封罩掉落。11月26日，运维人员检查发现极2区域81202刀闸密封罩脱落并烧损。如图1所示：
图1：81202密封罩脱落并烧损
之后西安西电开关电气有限公司人员对81202刀闸进行密封罩更换，在作业时发现刀闸动触头和静触头均已烧损，导电管也已烧损。如图2，图3所示：
图2 导电管和动触头局部烧损 图3 静触头局部烧损
14日当天，在对直流场所有刀闸进行排查后，发现80101、80111、81201、80205和触头已烧损的81202在内的五个刀闸的密封罩均已脱落，经检查卡在静触头内。
3.2 高压直流隔离开关故障分析
密封导向装置的结构示意如图4：
图4 密封导向装置的结构示意图
经过西开厂家对5个故障刀闸的排查和设计厂家对密封导向装置脱落的研究分析，给出分析结论。产生上导电管故障的根本原因是触头密封不良所致。导致密封罩脱落的原因：设计硅橡胶密封套的内径时，为提高密封效果，将该内径尺寸设计成与静触头的外径为小过盈
的关系，在低温环境下，由于硅橡胶密封套的材质变硬，柔韧度降低，在合闸过程中易夹至动触头支架倒角和静触头之间的间隙中，分闸时硅橡胶密封套与静触头之间的摩擦阻力则明显增大，最终使得导向密封装置等零部件发生脱落。导致81202刀闸导电管和触头烧损的原因：由于密封罩的脱落，使刀闸合闸受到影响。
动触头与静触头在合闸接触时发生变形，导致刀闸合闸不到位，通电后，动触头局部变形部位发生烧蚀，进而将触头弹簧烧损，弹簧烧断弹至导电管内壁，使得导电管也发生了局部烧损。
3.3 改进措施
1.将原硅橡胶的密封套的内径调整至与静触头处于小间隙的关系，并且将其截面改成圆弧形状，并且给动触头支架的倒角棱边增加圆角，使得在合闸接触角度变化时，硅橡胶密封套不会发生夹紧卡滞。
2.在原喉箍紧固方式的基础上，给密封导向装置增加螺钉紧固方式，现场的导电管需进行钻孔攻丝。
目前改进后的密封导向装置还在试验当中，烧损的产品已更换。
4 结论
本文介绍了扎鲁特换流站高压直流隔离开关密封导向装置脱落和81202刀闸触头烧损问题。以及对问题进行分析和改进。改造后的产品有待验证，产品结构合理才能保证扎鲁特换流站直流输电工程运行可靠。
参考文献：
[1]赵畹君.高压直流输电工程技术[M].北京：中国电力出版社，2009.
[2]预防500kV隔离开关过热，拒动综合分析，2008，12
[3]闵萌.关于隔离开关各种常见故障的分析及措施[M].辽宁沈阳新东北电气集团高压开关有限公司，2012
[4]扎鲁特换流站运行规程—设备概况.
作者简介：
朱森，1993年11月出生，男，汉族，河北省邯郸市人，现工作于国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司特高压扎鲁特换流站，助理工程师，主要研究直流运维技术。
论文作者:朱森
论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期
论文发表时间:2019/5/20
标签：触头论文; 高压论文; 导向论文; 装置论文; 接触面论文; 硅橡胶论文; 弹簧论文; 《电力设备》2018年第34期论文;