GW6型隔離開關(guān)存在的問題及完善化改造

220kV GW6 型隔離開關(guān)經(jīng)過近17年的運行，在機械、電氣性能等方面出現(xiàn)了動觸頭導(dǎo)電桿腐蝕、隔離開關(guān)銹蝕、接地開關(guān)可靠性差等問題。通過完善化改造，讓設(shè)備安裝調(diào)試方便快捷，操作靈活可靠，設(shè)備運行穩(wěn)定，達到了預(yù)期的技術(shù)要求，取得了良好的安全、經(jīng)濟效益。

一、運行中存在的問題

該型號隔離開關(guān)活動關(guān)節(jié)多，且長期運行在戶外經(jīng)受日曬雨淋，幾年后便出現(xiàn)刀閘本體、操作機構(gòu)、傳動機構(gòu)的鍍鋅軸銷生銹、鋁構(gòu)件氧化等問題，導(dǎo)致開關(guān)操作阻力增大。由于受電網(wǎng)運行方式及可靠性等諸多方面的影響，該隔離開關(guān)自投運以來一直不能有計劃地進行全面解體檢修，經(jīng)過近16年的運行，隔離開關(guān)在機械、電氣性能等方面出現(xiàn)了一系列問題，主要表現(xiàn)在以下幾點：

（1）隔離開關(guān)支柱絕緣子、操作絕緣子日漸老化，機械強度降低，防污等級不能滿足環(huán)境要求。該隔離開關(guān)選用的支柱絕緣子整體抗彎負荷為4kN，設(shè)備長期置于戶外風吹雨淋日曬，部分絕緣子的金屬法蘭與瓷件間的水泥膠合劑因材料老化脫落，絕緣子機械強度降低。由于絕緣子自身結(jié)構(gòu)的特點，常規(guī)檢查手段難以發(fā)現(xiàn)內(nèi)部存在的隱患。1998年1月， 在巡視過程中發(fā)現(xiàn)宛222南隔離開關(guān)A相操作絕緣子斷裂。給設(shè)備的穩(wěn)定運行和檢修人員的人身安全帶來極大的威脅。與此同時，國內(nèi)同型號的隔離開關(guān)也多次出現(xiàn)支柱絕緣子、操作絕緣子斷裂事故，嚴重影響電網(wǎng)的安全生產(chǎn)。此外，支柱絕緣子、操作絕緣子的外絕緣污穢等級偏低，其爬電距離為4060mm，已經(jīng)不能滿足站內(nèi)設(shè)備的整體防污技術(shù)等級要求。1999年1月，宛22旁南隔離開關(guān)在操作過程中發(fā)生絕緣子閃絡(luò)。

（2）隔離開關(guān)動觸頭導(dǎo)電桿出現(xiàn)嚴重的金屬腐蝕問題。2005年在設(shè)備處缺過程中，發(fā)現(xiàn)全站約有90%的GW6隔離開關(guān)動觸頭導(dǎo)電桿出現(xiàn)金屬腐蝕問題，鋁導(dǎo)電桿腐蝕處表面呈起層剝離狀，深度在1～6mm不等，有50%的導(dǎo)電桿腐蝕面積和深度已相當嚴重，危及隔離開關(guān)的正常運行。

（3）隔離開關(guān)傳動機構(gòu)銹蝕嚴重。由于隔離開關(guān)傳動機構(gòu)箱為敞開式，加之空氣濕度大等外部惡劣環(huán)境的影響，使隔離開關(guān)的傳動機構(gòu)銹蝕嚴重，造成部分平衡彈簧斷裂。受其影響，隔離開關(guān)操作阻力增大，靈活性降低，不能正常操作。多年來，先后發(fā)生多起彈性裝置銹死，B相機構(gòu)小連桿因別勁而折斷，造成不能分閘等一系列危及設(shè)備安全運行的問題。每次處理此類缺陷都需母線臨時停電，影響設(shè)備的正常運行。

（4）隔離開關(guān)的接地開關(guān)運行可靠性差。該接地開關(guān)多次出現(xiàn)分、合閘不到位，分相傳動拐臂被拉彎的現(xiàn)象。造成此類問題的主要原因有：①接地開關(guān)傳動機構(gòu)老化、金屬構(gòu)件銹蝕嚴重，導(dǎo)致傳動軸、桿操作力矩增大。②平衡彈簧銹蝕，拉力降低，使接地開關(guān)的閘刀桿在合閘初始時便滑出限位槽，合閘完畢后動、靜觸頭不能正常接觸。③由于接地開關(guān)傳動部位運動不靈活，在合閘過程中接地開關(guān)的閘刀桿先向上回轉(zhuǎn)約80°，當動、靜觸頭相碰時，動觸頭受反作用力回彈，此時機構(gòu)將使閘刀桿做上伸運動，動觸頭卡在靜觸頭的防護罩上。由于摩擦力大，導(dǎo)致單相傳動拐臂被拉彎，可能帶來更嚴重的后果是由于接地開關(guān)動觸頭卡在靜觸頭的防護罩上后，若傳動拐臂強度大、不能變彎，接地開關(guān)動觸頭向上大約有80mm的行程，可能使整個隔離開關(guān)的支持絕緣子因受力異常被頂斷，造成更加嚴重的后果。

二、設(shè)備的完善化改造

根據(jù)220kV隔離開關(guān)的整體結(jié)構(gòu)及技術(shù)要求，針對設(shè)備導(dǎo)電、傳動部分和接地開關(guān)局部存在的問題，決定對該站所有該型號的隔離開關(guān)進行完善化改造， 對導(dǎo)電動觸桿、接地開關(guān)的傳動拐臂和軸承套進行更換。隔離開關(guān)的導(dǎo)電動觸桿選用河北任丘奧斯特生產(chǎn)的GW6-220DW/2500A型長開距導(dǎo)電動觸桿。同時，針對原隔離開關(guān)在運行檢修時出現(xiàn)的共性問題，結(jié)合本次完善化改造進行了處理。主要包括以下幾方面：

（1）采用密封軸承、GB882軸銷，所有鋼制鍍鋅銷、軸承套等元件改為不銹鋼元件，以增強設(shè)備轉(zhuǎn)動部件操作的靈活性，相對延長設(shè)備的檢修周期。

（2）有配合公差的連桿、拐臂更換為表面鍍鋅鉻處理件；沒有配合公差的采用滲鋅處理件。

（3）所有M10以上的緊固件均采用滲鋅標準件，M10及以下的緊固件為不銹鋼標準件，所有開口銷均采用不銹鋼件。

（4）傳動機構(gòu)箱改為鋁板焊制的全密封結(jié)構(gòu)，增強了防雨、防塵及導(dǎo)電效果。

（5）彈性裝置、E21485桿表面進行滲鋅處理，導(dǎo)電上管、下管均改為經(jīng)陽極氧化處理導(dǎo)電桿，增強防腐效果。

（6）動觸頭改為銅制鍍銀四方件（GW6-220GD/2500A），每個面都可作為接觸面，以提高使用壽命；同時傳動機構(gòu)箱平衡彈簧改為與導(dǎo)電閘刀重力相匹配的D29314+D29315彈簧，彈簧表面涂防腐漆。

（7）隔離開關(guān)傳動機構(gòu)箱底座操作軸安裝孔加裝橡膠密封墊，防止底座軸承銹蝕影響開關(guān)操作。

（8）接地開關(guān)主平衡彈簧調(diào)節(jié)螺栓的螺紋改為正、反螺紋裝配，以便于彈簧拉力調(diào)整。同時加裝一根輔助平衡彈簧，增加合閘初始時的平衡拉力，以解決接地開關(guān)的閘刀桿在合閘初始時滑出限位槽的缺陷。

通過上述項目的改造，隔離開關(guān)在過去運行維護過程中存在的缺陷基本得到有效的解決。

三、存在的問題和建議

技術(shù)改造后的設(shè)備安裝調(diào)試方便快捷、操作靈活可靠、設(shè)備運行穩(wěn)定，達到了預(yù)期的技術(shù)要求，取得了良好的安全、經(jīng)濟效益。通過對隔離開關(guān)的改造，為其它設(shè)備日后的技改積累了經(jīng)驗。但是，改造后的隔離開關(guān)在設(shè)計、制造、裝配、檢修維護等方面仍存在以下不足之處：

（1）隔離開關(guān)在正常機械、電氣使用壽命周期中，應(yīng)合理安排母線停電方式，為母線隔離開關(guān)解體大修創(chuàng)造條件，以確保設(shè)備安全穩(wěn)定運行。

（2）接地開關(guān)鋼材料托架表面采用鍍鋅鉻處理效果不理想，部分設(shè)備出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象?？紤]到宛北變現(xiàn)在特殊的周邊環(huán)境，金屬結(jié)構(gòu)部件應(yīng)采用更先進的防腐、防潮措施，避免大氣腐蝕導(dǎo)致不能正常運行操作。