变电站高压闸刀运行中异常发热原因研究和对策探析

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1、变电站高压闸刀运行中异常发热原因研究和对策探析　　摘要本文笔者对无锡供电公司变电运行一工区自2005年以来运行中高压闸刀发热缺陷进行统计，对高压闸刀过热的原因进行了分析、总结，并从现场运行管理角度提出了相关对策，保证设备的可靠安全运行。关键词高压闸刀；发热；对策中图分类号：TM732文献标识码：A文章编号：1671—7597（2013）051-066-02高压闸刀是一种在电网中广泛使用的电气设备，由于其结构比较简单，正常检修和维护工作常常不为人们所重视，日积月累，产生了很多问题。闸刀的健康状况已成

2、为最薄弱的环节之一，对电网的安全、经济运行构成较大影响。8自2005年统计至今无锡供电公司变电运行一工区所辖变电站共发生闸刀发热缺陷44起，其中需紧急停电处理的I类缺陷19起，严重影响了无锡地区的供电可靠性。从闸刀运行与检修中发现的问题及异常情况来看，最突出的缺陷是导电回路过渡发热。对过热缺陷做的统计和分析可以看出：投运时间较久的刀闸比新投运的刀闸出现发热概率要大的多；闸刀桩头及闸刀中间触头部位发热故障率最高。一旦在运行中闸刀导电回路发生过热故障，一方面调度员则需限制负荷，影响负荷出率；另一方面增

3、加变电站值班员倒闸操作次数，严重危及了电网的安全可靠运行。为此我们在日常工作中有必要加强对此类问题进行深入研究。本文对近几年我公司变电运行一工区闸刀导电回路过热缺陷进行了统计分析，并在相应对策方面进行了探讨。1原因分析电力系统中广泛使用的高压闸刀的导电回路主要由动静触头构成的主刀口接触导电杆、导电杆与接线座的过渡接触、引线接线座等组成，因此过热的部位主要是主接触刀口、过渡接触、引出线接线座。现场运行中动静触头接触部分及引线接线座发热最为多见。下面就这两种发热进行深入分析原因。1.1动静触头接触过热

4、81）动静触头刀口接触不良。如GN系列闸刀两导电片由于调整不当或导电片两边压紧弹簧的压力不均，造成导电片未完全达到合闸位置，或两导电片与静触头间的接触压力不等，使得两边与静触头间的接触电阻不相等，接触良好的一边电流大可能过载发热，接触不良的一边也由于接触电阻大而热；又如GW系列闸刀，由于传动系统或其他原因调整不当，常常发生其柱形触头与条形触指一边接触良好，另一边接触不良，造成中间触头过热故障，或造成其导电杆合不到位，或操作功过大发生导电杆弹跳在合闸限位之外，均导致过热。2）动静触头接触压力不足。如

5、GW系列闸刀合闸时其触指弹簧长期处于受拉（或受压）状态下而疲劳，使弹性降低，或触指弹簧受过热而退火失去弹性。另外，条形触指因受到机械应力或受到过热而退火引起弹性下降。这些均造成该系列闸刀中间触头过热。户外闸刀的动静触头均暴露在大气中，其触指弹簧（片）在雨水及大气化学污染物质的作用下，发生锈蚀，如早期投运的GW系列闸刀触头的导通附着力由静触头上的弹簧提供，经过频繁操作后弹簧弹力降低，并且该弹簧表面生锈，甚至锈断，均造成闸刀在合闸时动静触头间过热，发展为严重过热故障。譬如GN型号刀闸动静触头两旁的弹簧

6、经过多次变位操作后，它的固定螺栓啮合力降低，使导电片于静触指间的接触压力下降，导致过热。3）动静触指机械变形或机械磨损。闸刀在分合闸操作时，动静触头均受到机械应力的作用，加上由于调试不良，或通流过热等原因，会使触指产生机械磨损及机械变形，甚至使触指机械弹性下降，这些均造成动静触头接触不良而过热。如早期投运的GN系列闸刀在检修或处理故障时，可发现两导电片与静触头接触部位间已形成凹痕；又如早期投运GW系列闸刀导电杆上与静触头相接触部位间已形成较深的凹痕；检修亦发现GW系列闸刀的柱形触指上亦有机械磨损的

7、痕迹。这些都引起了动静触头接触不良而过热。84）动静触头的电磨损。闸刀在频繁分合闸操作时，触头间产生高温电弧，使动静触头磨损，导通接触面积降低。像GN型号、GW型号隔离开关没有灭弧杆，动静触头直接被电弧燃烧，故接触面烧损较重，导致动触头和静触头接触面发热。5）动触头和静触头连接处有污垢，氧化物及空气中化学污染灰尘，使得动静触头连接处阻值增大。如长期处于分闸位置的户外闸刀动静触头敞露在大气中，受污染而在其动静触头表面形成了一层电阻较高的覆盖层，有些型号的闸刀在合闸操作时无自我清洁功能，如GW系列闸刀

8、，在合闸到位后，动触头和静触头连接处有放电现象。通过几次拉合刀闸后就能使得接触面的污垢层脱落而合闸正常。1.2固定接触部位过热闸刀导电回路的固定接触部位较多，长见的过热原因为：1）固定接触面受力不均匀，或由于振动造成紧固螺栓松动，使有效接触面积减少；另外安装检修时固定螺栓的工艺不当，如对于由两只螺栓压紧的触头，如果不同步步紧固压紧螺栓，会使得引线固定板弯曲；如果是通过四只大螺丝固定的，也应该同步紧固两侧螺栓，且四只螺栓紧固受力不均，这些会使固定接触部位的有效接触面积下降，接触电阻上