新型隔离开关带电研磨器研制和应用

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1、新型隔离开关带电研磨器研制和应用　　摘要：采用常规方式处理这隔离开关因接触面氧化引起的发热问题必须在停电条件下进行，且需要将设备部分解体，整个过程费时费力，影响电力系统供电的可靠性。针对上述问题，研制了一种新型的隔离开关带电研磨器，分析了主要针对的问题，研磨器设计方案，工作原理，现场使用情况及特点。在郑州供电公司应用结果表明，该研磨器使用安全便捷，效果明显，环境适应能力强，为电网的稳定运行提供了有力保障。关键词：隔离开关；发热；带电研磨器；供电连续性中图分类号：U223文献标识码：A文章编号：电力系统中使用的隔离开关，长

2、期在自然环境中运行或者备用状态下，触头触指接触面会由于雨水侵蚀、环境污染、设备材质不佳而引起接触面氧化、锈蚀、熔点等老化现象，从而使隔离开关动静触头间接触面接触电阻急剧增大，致使隔离开关运行在额定值以内的较大负荷情况下接触面严重发热，危及设备安全正常运行。7然而以往在处理由于接触电阻大而引起隔离开关发热缺陷时，除需要将故障设备停止运行，还需要根据故障隔离开关在变电站系统中所处的位置，进行相应的导闸操作，停运相关的设备，乃至整个运行间隔，然后由检修人员登高进行手工研磨处理，甚至需要将隔离开关部分解体才能处理。不仅停电操作复

3、杂，故障处理的时间也较长。本文介绍了一种新型的带电研磨装置，该装置能够在设备带电或者处于热备用状态下有效研磨隔离开关触头触指氧化层，提高了工作人员故障的处理效率，为电力系统供电可靠性做出了一定的贡献。1.隔离开关触头触指接触面发热问题分析笔者对2011年度夏期间，郑州供电公司所管辖范围内110kV隔离开关缺陷进行了统计研究.通过分析可知，触头触指接触面发热是110kV隔离开关数量最多的缺陷类型。随后又对隔离开关发热的各种原因进行进一步讨论发现，在导致隔离开关发热的诸多原因中，触头触指接触面氧化为最常见，在2011年度夏期

4、间26次隔离开关发热缺陷中因氧化引起的发热次数达到了18次，比重高达69.2%。对其中10次有代表性的缺陷处理情况进行分析，统计结果如表1所示：表1110KV隔离开关发热缺陷处理统计表7通过表1数据可以看出，隔离开关处理前直流电阻平均阻值为991.6微欧，而电力设备运行规程要求110kV隔离开关直流电阻值应不大于125微欧，前者是后者的8倍。由隔离开关产生热量的公式Q=I2R可知，增大的直流电阻是隔离开关发热的直接元凶，发热点如果得不到及时处理，触头触指长期在高温环境下将产生不可逆的物理性损伤，这将导致直流电阻的急剧增加

5、，形成恶性循环，为设备运行带来极大的安全隐患。采用常规的作业方式消除隔离开关触头触指氧化层，在进行研磨氧化层作业时，需要对待处理设备所在间隔完全停电；然后检修人员采用登高方式将隔离开关触头、触指拆除并分解；触头、触指经砂纸研磨、汽油棉纱清洗后装回隔离开关；最后间隔恢复送电。该作业方式费时费力，需要对设备进行拆装分解，内容繁琐。通过表1列出的10次代表性缺陷处理过程的时间统计，发现发热缺陷处理造成的设备所在间隔停电平均时间长达198.6分钟，这不利于电力系统对对用户供电的连续性。尤其迎峰度夏期间用电负荷非常高，为了保证供电

6、可靠性，保证迎峰度夏工程的顺利完成，一般不允许对外停电，尤其是带有医院、工矿企业等重要负荷的设备需要保证持续供电。因此隔离开关发热问题与电网可靠性间的矛盾异常突出，急需解决，迫切需要一种在不影响变电站正常供电的情况下，能够在带电环境在线对隔离开关触头触指氧化层进行研磨的专用工具，来有效降低隔离开关的直流电阻，抑制隔离开关发热，以保证电网安全稳定运行。2.带电研磨器的研制7采用常规方法对隔离开关的触头触指进行研磨作业，需要在设备所在间隔完全停电情况下进行，且需将隔离开关部分解体，整个作业过程耗时耗力，严重影响对用户供电的连

7、续性。针对以上问题，研制了一种能够在设备带电或者处于热备用情况下，无需对隔离开关解体就能够完成对触头触指接触面研磨的装置。2.1带电研磨器方案的提出利用变电带电检修专业中地电位带电作业基本原理，设计出能够将接触表面的锈蚀氧化层磨掉的研磨器，以滑动摩擦力公式f=μN为基础，提出新型研磨器的整体设计思路为：制作满足带电作业高压绝缘要求的研磨器，能够满足对研磨接触面压力N及研磨面粗糙程度μ要求，对处于带电或者热备用状态下的隔离开关，能够完成对触头触指接触面研磨的工作。　　2.2方案可行性分析7目前绝缘操作杆已普遍应用于变电站1

8、10kV电压等级运行维护工作，因此可设计满足110kV电压等级绝缘要求的绝缘杆构成人身与带电部分间的主绝缘，带电处理隔离开关发热缺陷即具备绝缘条件。若能够设计操作简便的研磨机构，使用机械代替人力，选择具有合适粗糙程度的氧化层研磨材料，通过合理的传动支撑结构设计，使操作者站在地面，即可对隔离开关触头触指进行氧化层研磨作