隔离开关电动失灵原因分析

周磊

摘要：本文在分析隔离开关操作回路基本原理的基础上，结合生产实际从检修人员的角度讨论了对隔离开关的电动操作失灵的处理方法。最后提出了对隔离开关的维护建议和电动失灵预防措施。

关键词：隔离开关；电动失灵；处理方法

引言

隔离开关在电力系统中的主要作用是将高压配电装置中需要检修的部分与带电部分可靠隔开，保证人身和设备的安全，或者是与断路器相配合，进行倒闸操作，改变系统的运行方式。隔离开关的可靠性事关倒闸操作的效率，乃至电网的安全运行。

1操作回路基本原理

隔离开关相关回路由控制回路和电机回路组成，物理设备涉及环网电源、断路器机构箱、测控柜、刀闸操作机构箱。在图1所示的控制回路中，可以通过实现隔离开关“远方”的汇控箱和“就地”的机构箱的分合闸操作。合闸按钮、分闸按钮可控制机构箱里的“合闸”接触器和“分闸”接触器来控制电机的正反转，再通过传动垂直杆、旋转绝缘子而实现隔离开关主刀口的分合闸。当隔离开关分合闸到位时，限位开关就会动作，切断控制回路，接触器返回，电机停止转动。

常规机构箱里使用的是三相交流电机，GIS设备小型化多使用单相交流电机，在电机回路中接触器的动作决定电动机的转动的方向，使得隔离开关“合闸”和“分闸”。并设有电机热耦继电器（FR）和电压监视继电器（1K、2K、3K）对交流电机进行保护。

图1隔离开关电动操作控制回路

图2隔离开关电机回路

2隔离开关电动操作失灵的原因查找与处理

2.1操作不到位

依据倒闸操作的要求，逻辑解锁和电气解锁正常投入，操作刀闸需要到断路器机构箱内操作。当断路器机构箱不能操作，才可以至刀闸机构箱内操作。因此需确认的几个把手、空开位置：

（1）断路器机构箱：合上“刀闸电机电源”，“远方/就地”开关根据操作需要打到相应位置，旋入式的急停按钮确认弹出；

（2）刀闸机构箱：合上“刀闸控制电源”空开；“远方/就地”开关打到“远方”位置（如在刀闸机构箱操作，需将刀闸机构箱内的“远方/就地”开关打到“就地”位置）；部分机构有挡板的，若之前有拉出，必须推进方可操作。

2.2隔离开关控制电源故障

区分新老站的刀闸操作电源的来源：较老的传统站刀闸机构箱内空开的隔离开关控制电源，来源于电气闭锁和逻辑闭锁后的交流220V电源；其余站空开的隔离开关控制电源，直接取自机构箱内三相交流电机电源。

首先，分别测量刀闸机构箱的“刀闸控制电源”空开上下端子，应有220V交流电压；然后，在按下"合闸"及“分闸”按钮的同时，再次测量，确认仍有220V交流电压（因为在第一步测量的220V交流电压可能为火线对悬浮地电位的电压差，而零线实际对地并不导通，按下分合闸按钮时即导通刀闸机构箱内的操作回路，如此时“刀闸控制电源”空开电源归零，或近似为零，则断定零线有问题）。

2.3电动机本体故障

当按下分合闸按钮时，听到中间继电器动作，而隔离开关拒动，初步断定是电机本体故障，此时分合闸中间继电器需要断电复归，否则会一直自保持。

（1）过负荷保护接点、全相监视接点可能损坏。

（2）部分机构由于机械机构生锈阻力增大的原因，电机保护继电器保护经常动作，切断电机回路，则需要按复归按钮。进而检查阻力来源，做除锈处理。

（3）切断交流电源后，用万用表的电阻档检查电机各相对地和相间的绝缘是否正常，判断电机绕组是否烧坏。

（4）直接按压KM1或KM2，此时不经过任何控制回路，观察隔离开关电机是否动作。

2.4联闭锁回路故障

（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（即短接图中①②），确认电气解锁故障。

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内设备，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。对于线路侧接地刀闸，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。

结论

（1）新、扩建变电工程或主设备经技术改造后，防误闭锁装置应与主设备同时投运。在改扩建工程中为了防误操作，可仅将待试验设备的控制把手选择在“远控”，其他运行设备的控制把手选择在“就地”。

（2）防误闭锁装置不能随意退出运行。按照国网公司十八项反措的要求，短时间退出防误闭锁装置应经操作队长的同意，并应按程序尽快投入运行。在检修人员处理隔离开关不能电动操作之前，务必确认一次设备的运行方式，得到运行人员许可，并确认隔离开关可以被操作，方可进一步处理，严防误入间隔及误用解锁。

（3）为了避免操作回路绝缘击穿导致运行中刀闸自动拉开的事故，在电气倒闸操作过程中都采取了刀闸操作前合上操作电源，操作完成后立即拉开控制电源的措施。但控制回路加装的电机回路电源监视继电器（使电机电源无电时闭锁控制回路，防止出现误分合现象）在电机电源健全的时候长期动作，经分析电机回路可知此项动作确无必要，而且确有误碰使得隔离开关误动的可能。因此建议，操作完成后，不但拉开控制电源回路，也断开隔离开关电机电源。

参考文献：

[1]国家电网公司．国家电网公司十八项电网重大反事故措施（修订版）[M]．北京：中国电力出版社，2012．

[2]孙亚辉．电动操作隔离开关控制回路设计分析与应用[J]．电气技术，2010（9）．

作者简介：周磊（1984－），男，河南信阳人，工程师，从事变电检修工作。