220kV戶外隔離開關(guān)缺陷分析及處理

馮學(xué)斌

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司江門供電局,廣東 江門529000）

1 GW16型戶外隔離開關(guān)的構(gòu)造特點(diǎn)及運(yùn)行現(xiàn)狀

1.1 構(gòu)造特點(diǎn)

在220kV變電站中，GW16型隔離開關(guān)是較為重要的電器設(shè)備之一，其主要功能是對檢修設(shè)備與電源進(jìn)行有效隔離。該隔離開關(guān)最為顯著的特點(diǎn)是機(jī)械與電氣性能都十分穩(wěn)定，其結(jié)構(gòu)如下圖所示。

GW16型隔離開關(guān)構(gòu)造示意圖

GW16型隔離開關(guān)的動觸頭系統(tǒng)為單臂折疊式；整個傳動機(jī)構(gòu)全部密封于導(dǎo)電管內(nèi)，這種設(shè)計使得傳動部件基本不會受到外界環(huán)境的影響；導(dǎo)電管內(nèi)平衡彈簧的主要作用是平衡動力原件的重力矩，由此能夠使分合閘更加輕便、平穩(wěn)；頂壓脫扣裝置的加入有效確保了隔離開關(guān)的可靠合閘，在各種外力的作用下，如風(fēng)、地震、電動力等等，都不會影響隔離開關(guān)的工作狀態(tài)；在關(guān)節(jié)部位設(shè)計了耐磨性能優(yōu)良的導(dǎo)電滾動觸指；當(dāng)接地閘刀合閘時為先旋轉(zhuǎn)然后在豎直并向上直接插入至靜觸頭當(dāng)中，整個合閘過程安全、可靠；支撐與旋轉(zhuǎn)瓷瓶全部采用的是高強(qiáng)度瓷套，其特點(diǎn)是抗彎、抗扭強(qiáng)度高。

1.2 運(yùn)行現(xiàn)狀

在220kV變電站GW16型隔離開關(guān)主要是在戶外運(yùn)行，換言之，其長期暴露在大氣環(huán)境當(dāng)中，從而使得環(huán)境和氣候條件對開關(guān)的運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性的影響非常大。通過對大量應(yīng)用GW16型隔離開關(guān)的變電站進(jìn)行調(diào)查后發(fā)現(xiàn)，機(jī)構(gòu)、齒輪盤以及傳動桿等主要部件的銹蝕是引起操作失靈及合閘不到位的關(guān)鍵原因。當(dāng)部件出現(xiàn)銹蝕之后，便會導(dǎo)致轉(zhuǎn)動或傳動聯(lián)結(jié)卡澀，同時，部件本身的機(jī)械強(qiáng)度也隨之降低，嚴(yán)重時甚至?xí)斐刹考冃螕p壞。由于刀閘多數(shù)都是安裝在母線下方，為確保供電可靠性，即便在停用時，也很少對其進(jìn)行檢修，從而造成了隔離開關(guān)長期失修的情況，實踐證明，隔離開關(guān)動作的次數(shù)越少，其故障問題就越多。當(dāng)隔離開關(guān)運(yùn)行一段時期后，各種缺陷便會集中顯現(xiàn)，特別是在冬季時缺陷問題更為嚴(yán)重，并且?guī)缀跛械娜毕荻急憩F(xiàn)為分合閘困難，或分合不到位。

2 GW16型戶外隔離開關(guān)的缺陷分析

由于GW16型隔離開關(guān)為國產(chǎn)設(shè)備，其生產(chǎn)工藝相對較差，加之受戶外環(huán)境的影響，致使隔離開關(guān)在運(yùn)行過程中出現(xiàn)了諸多的缺陷和隱患，導(dǎo)致缺陷的主要原因如下：其一，由于傳動部分及導(dǎo)電回路長期暴露在大氣環(huán)境當(dāng)中，受雨水、潮氣、腐蝕性塵埃及各種有害氣體的侵蝕和影響，致使傳動部分出現(xiàn)銹蝕和卡澀。其二，動、靜觸頭在長期操作和氧化作用的影響下，觸頭表面的鍍銀層磨損嚴(yán)重，致使接觸電阻增大，從而引起觸頭接觸不良。例如，220kV鶴山站的GW16型隔離開關(guān)的動靜觸頭存在接觸點(diǎn)過低的問題，導(dǎo)致這一問題的原因如下：母線管的設(shè)計相對較細(xì)且跨度較大，致使母線管下墜；刀閘靜觸頭導(dǎo)電環(huán)采用的是單圈240鋼芯鋁導(dǎo)線，導(dǎo)電環(huán)過細(xì)，容易發(fā)生變形；刀閘分閘時動觸頭仍然對靜觸頭存在夾緊力，由此會引起導(dǎo)電環(huán)變形。其三，夾緊與復(fù)位彈簧的質(zhì)量不好，彈簧本身的抗腐蝕性較差，長時間使用后，彈性會降低，夾緊力也會隨之下降。其四，由于刀閘拐臂處銹蝕、干澀，加之滾輪卡阻，致使刀閘拐臂無法正常伸直。其五，因傳動系統(tǒng)生銹變形，造成動作靈活性降低，操作力矩增大，從而使得分合閘比較困難。其六，接地刀閘的密封性較差，雨水常常會經(jīng)由傳動軸滲入到機(jī)構(gòu)箱中造成零件銹蝕，由此會引起操作不靈活。

3 GW16型戶外隔離開關(guān)缺陷的處理方法

針對220kV變電站GW16型戶外隔離開關(guān)的缺陷問題，可采取如下方法進(jìn)行處理：

3.1 對隔離開關(guān)上臂的處理

（1）由于站內(nèi)部分刀閘的運(yùn)行時間較長，致使大部分動觸頭的觸指均出現(xiàn)了燒傷的痕跡，通過檢查發(fā)現(xiàn)，有些觸指的燒傷十分嚴(yán)重，已經(jīng)無法進(jìn)行維修，所以只能通過更換來予以解決。

（2）因部分壓緊和復(fù)位彈簧的性能失效，從而無法很好地完成分合閘動作，故此需要對其進(jìn)行更換。

（3）刀閘上臂提升桿的腐蝕情況比較嚴(yán)重，需要進(jìn)行更換。

（4）對老化損壞的防雨罩進(jìn)行更換，并對動觸頭座下無排水孔的進(jìn)行加鉆排水孔處理。

（5）對靜觸頭進(jìn)行檢查，并對有關(guān)接觸面進(jìn)行清潔和涂抹凡士林。

（6）對老化、銹蝕嚴(yán)重的部件進(jìn)行更換，并進(jìn)行密封處理，同時在裝配彈簧時涂抹二硫化鉬，借此來提高部件的潤滑性能和抗腐蝕性。

（7）對尚未影響安全運(yùn)行的靜觸頭可以用酒精加以清潔，以此來除去氧化層。

（8）將被拉成橢圓形的導(dǎo)電環(huán)向上壓，使之變圓，并減小導(dǎo)電環(huán)的直徑。

（9）對磨損情況比較嚴(yán)重的滾輪進(jìn)行更換，并在刀閘拐臂處和滾輪出加潤滑油。

（10）對已經(jīng)出現(xiàn)轉(zhuǎn)動的刀閘傳動連桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，或?qū)C(jī)構(gòu)與垂直連桿上的連接盤進(jìn)行調(diào)節(jié)，以此來消除刀閘拐臂無法伸直的問題。

（11）對導(dǎo)電帶進(jìn)行檢查，并將接觸面上的氧化層全部去除，然后進(jìn)行打磨，再擦拭干凈。需要注意的是，打磨時要盡可能的輕一些，以免損傷到鍍銀層，如果發(fā)現(xiàn)有斷股的現(xiàn)象應(yīng)當(dāng)進(jìn)行更換。

3.2 對下導(dǎo)電臂的處理

由于GW16型隔離開關(guān)的缺陷問題一般都是上臂原因引起的，所以對下導(dǎo)電臂只需要進(jìn)行檢查處理即可，主要包括以下內(nèi)容：

（1）將齒輪箱打開并對箱內(nèi)的部件進(jìn)行檢查，確認(rèn)無缺陷問題后，加入適量的二硫化鉬，借此來提高齒輪的抗腐蝕性能。

（2）檢查平衡彈簧，確認(rèn)無問題后，添加適量的二硫化鉬，借此來增強(qiáng)潤滑和抗腐蝕性能。

（3）對齒輪條進(jìn)行檢查，看有無損壞現(xiàn)象，如果發(fā)現(xiàn)缺齒、斷齒應(yīng)及時更換。

3.3 對卡澀問題的處理

（1）將裸露在外的傳動軸全部更換為不銹鋼材質(zhì)，并將軸套更換為復(fù)合軸套，這種軸套主要是由鋼基表面、燒結(jié)青銅、聚四氟乙烯三層復(fù)合而成，其最為顯著的特點(diǎn)是具備自潤滑功能，可以顯著減少軸與套之間的摩擦力，有助于傳動效率的提高。

（2）將所有開口銷全部更換為不銹鋼材質(zhì)，并使用硅酮類防水密封膠在彈性圓柱銷兩端進(jìn)行封堵，這樣能夠起到一定的隔離作用，可以防止腐蝕。

（3）將旋轉(zhuǎn)瓷瓶上端的橡皮墊和主閘刀中的緩沖墊全部更換為硅橡膠材質(zhì)，這樣能夠使老化時間延長，并且還能改善防水性能，有助于延長其使用壽命。

3 結(jié)論及建議

綜上所述，通過對符合檢修條件的GW16型戶外隔離開關(guān)進(jìn)行有針對性的維護(hù)、檢修后，基本消除了缺陷，隔離開關(guān)的安全隱患隨之大幅度降低。針對GW16型隔離開關(guān)的缺陷問題提出如下幾點(diǎn)建議：其一，在隔離開關(guān)設(shè)計制造的過程中，應(yīng)當(dāng)減小動觸頭座定位螺栓與配合孔之間的間隙；其二，應(yīng)當(dāng)盡可能采用非焊接結(jié)構(gòu)，軸、銷等部件應(yīng)當(dāng)采用不銹鋼材質(zhì)；其三，應(yīng)對上下導(dǎo)電管接頭部位采用密封膠密封，這樣能夠提高防水性。

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