关于户外隔离开关手力操作机构改造的意见

关于户外隔离开关手力操作机构改造的意见
四川南充电业局
[摘要]：通过分析安装及运行过程中出现的事故原因，指出了110KV及以下户外隔离开关CS11型手力操作机构存在的缺陷，并提出具体的改造方案，以供大家参考。
[关键词]：手力操作机构   隔离开关   直流接地   外壳
1、引言
  随着城农网改造的结束，供电系统中的无人值班站建设也在逐渐增多，到今年底我局所有的110KV及以下变电站都将成为无人值班站，在无人值班站的改造过程中，几乎每一个变电站都出现过直流接地现象，而且查找起来较困难，为什么会出现这种现象呢？经过处理的结果表明110KV及以下隔离开关手力操作机构存在缺陷，若不进行改造，将会影响到电网的安全运行，同时对供电系统的增供扩销造成较大的隐患。
2、原因分析
对于变电站的110KV及以下综合自动化改造均要从户外隔离开关手力操作机构的辅助开关取接点来反映隔离开关位置、闭锁及二次电压切换（双母线的二次电压自动切换）等，其外罩为铁质圆筒形外罩，靠两颗M4铁质螺栓固定在隔离开关手力操作机构上，手力操作机构是通过接地网直接与大地连通的。手力操作机构的辅助开关外罩作用是防止人员误碰辅助开关带电接点等，由于现在的开关长期处于与空气相通的环境中，不好进行密封，其两颗M4的固定螺栓也很容易被氧化锈蚀，或在辅助开关圆筒形外罩内壁上结露，当固定外罩的螺栓断裂时，往往是两颗中的一颗螺栓先断裂，造成外罩斜靠在辅助开关本体的带电接点上，引起直流系统接地或二次电压接地，使监视、控制设备不能正常工作；或者是辅助开关长期处于户外恶劣的气候条件中，外罩不好采取密封措施，辅助开关本体与大气直接接触，当空气中的水蒸气在外罩内壁上大量结露，外罩与辅助开关本体之间安全净距很小，导致辅助开关本体带电接点与外罩之间通过露珠相连，使其绝缘水平大大降低，甚至使带电接点通过结露水珠与外罩接通，使直流系统接地或二次电压接地短路。上述两种情况，都会造成直流系统或其它二次监视、控制设备不能正常工作，如果在这种情况下，一次设备发生故障，有可能造成继电保护或自动装置不能正确动作切除故障，导致事故扩大，甚至酿城成大面积停电事故。
3、改进意见
    通过上述事故引发的原因分析和实际运行缺陷处理的结果来看，主要是手力操作机构的辅助开关外罩是铁质的，其固定是由两颗容易氧化锈蚀的铁质螺栓固定，铁质外罩与辅助开关本体电气绝缘距离很小等原因造成的。根据其引发事故的原因，现提出对110KV及以下户外隔离开关手力操作机构的辅助开关进行改造意见，防止此类情况发生：
    方案一：⑴我们先将固定外罩的两颗M4铁质固定螺栓更换为不会氧化锈蚀的有较好机械强度的环氧树脂材质螺栓（最好是改成M6），这样就避免了固定螺栓先断裂一颗造成外罩歪斜在辅助开关带电接点上，引起辅助开关接点接地短路问题发生。
    ⑵对于铁质外罩与辅助开关本体带电接点电气绝缘距离较小的问题，我们可以通过改进辅助开关本体，使辅助开关本体体积减小，从而增大铁质外罩与辅助开关本体带电接点电气绝缘距离，提高开关带电接点与外罩之间的绝缘强度；也可以考虑用绝缘护套将辅助开关本体包裹，解决本体带电接点电气绝缘距离小的问题；最直接的方法是将铁质外罩更换为高绝缘强度的环氧树脂外罩。这样可以从根本上解决辅助开关带电接点通过铁质外罩短路接地的发生，同时也满足了外罩防止人员误碰辅助开关带电接点的安全要求。
⑶解决现在户外手力操作机构辅助开关密封不好的现状，可以用热缩的绝缘护套将整个手力操作机构外部进行密封，以解决隔离开关手力操作机构的辅助开关长期暴露在空气中。
方案二：⑴为了解决两颗容易锈蚀的螺栓和容易通过外壳降低绝缘等缺陷，我们可以将手力操作机构的辅助开关铁质外壳改为机械强度较好而且绝缘性能也较好的环氧树脂外壳，同时去掉螺栓，改为用螺纹与手力操作机构连接，在连接处采用密封垫。
⑵为了解决现在户外手力操作机构辅助开关长期暴露在空气中，而不好密封的现状，我们可以改造一下上面的环氧树脂外壳的形状（如图1），然后用防火材料封堵就可以解决。
 

⑶对于铁质外罩与辅助开关本体带电接点电气绝缘距离较小的问题，我们可以通过改进辅助开关本体，使辅助开关本体体积减小，从而增大铁质外罩与辅助开关本体带电接点电气绝缘距离，提高开关带电接点与外罩之间的绝缘强度；也可以考虑用绝缘护套将辅助开关本体包裹，解决本体带电接点电气绝缘距离小的问题。
根据目前运行单位实际情况，操作性较强的方案是方案一，将固定外罩的两颗铁质固定螺栓更换为不会氧化锈蚀的有较好机械强度的环氧树脂材质螺栓（最好是改为M6），将手力操作机构的辅助开关用热缩材料包裹进行与外界大气隔绝，这样就能够较好解决辅助开关带电接点通过铁质外罩接地或由此引起的短路等问题。至于方案二，生产厂家可以在以后生产过程中进行技术改造以满足电力系统的要求。
4、结束语
辅助开关带电接点通过铁质外罩接地、短路等问题的解决，对保证变电站的正常运行，让无人值班的监控人员及时准确了解隔离开关的运行状态以及对保证直流系统、二次测量设备、继电保护、自动装置的正常运行都具有重要意义，特别是综合自动化变电站，隔离开关辅助开关作为反映隔离开关运行状态的动作设备或电压切换回路切换设备可以通过上述方法解决辅助开关带电接点通过铁质外罩接地、短路等问题，我局准备实施，各位同行可以试试。

参考资料
1、建设工程技术与计量（安装工程部分）   中国计划出版社
2、重高、西高等厂家的隔离开关安装使用说明书
3、无人值班站改造的技术要求及施工图纸

本文关键字：隔离开关  机构  电工文摘，电工技术 - 电工文摘