220KV GW10（11）—252型隔離開關(guān)常見故障原因分析及處理

胡國成

摘 要：隔離開關(guān)是電網(wǎng)的重要組成部分，也是關(guān)系電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備之一。通過某廠220KV GW10（11）-252型隔離開關(guān)14年的運(yùn)行、維護(hù)、檢修經(jīng)驗(yàn)，分析該型隔離開關(guān)的常見故障及處理方法。

關(guān)鍵詞：隔離開關(guān) 常見故障 處理

中圖分類號：TM564.1 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1003-9082（2017）09-0-01

前言

隔離開關(guān)是一種主要用于“隔離電源、倒閘操作、用以接通和切斷小電流電路”無滅弧功能的一次開關(guān)器件。隔離開關(guān)的主要特點(diǎn)是無滅弧能力，只能在沒有負(fù)荷電流的情況下分、合電路。

隔離開關(guān)在一次回路中的作用：

1.隔離電源，利用它斷口的可視性和可靠的絕緣能力，形成明顯的斷開點(diǎn)，將需要檢修的電氣設(shè)備與帶電的電網(wǎng)可靠隔離，以保障檢修工作人員的安全，或者隔離處于備用狀態(tài)的電氣設(shè)備。

2.承載正常回路條件下的電流及在規(guī)定時(shí)間內(nèi)異常條件（例如短路）下的電流。

3.倒閘作業(yè)（倒母線作業(yè)），在雙母線制的電路中，斷路器與隔離開關(guān)配合將電氣設(shè)備或者供電線路從一組母線切換到另一組母線，改變系統(tǒng)運(yùn)行方式。

4.分、合小電流電路，如電壓互感器和避雷器、變壓器中性點(diǎn)接地刀閘等。

一、某廠220KV GW10（11）-252型隔離開關(guān)常見故障及原因分析

某廠220KV升壓站于2003年12投入運(yùn)行，雙母線分段帶旁路母線接線方式，共安裝26組GW10（11）-252型隔離開關(guān)，運(yùn)行至今約14年，由于受電網(wǎng)調(diào)度及一次系統(tǒng)運(yùn)行方式的制約，隔離開關(guān)長時(shí)間失修、欠修，發(fā)熱、動(dòng)觸頭片澀、放弧、分合閘不到位等各種故障逐年增多，嚴(yán)重影響機(jī)組的安全可靠性及一次系統(tǒng)運(yùn)行方式調(diào)度的方便性。

GW10-252型隔離開關(guān)為單柱垂直伸縮式，由底座、支柱絕緣子、導(dǎo)電系統(tǒng)、接地開關(guān)、傳動(dòng)系統(tǒng)組成。

底座由鋼板、角鐵等焊接而成。軸承座裝配在底座上，采用密封式結(jié)構(gòu)，能有效隔離外部水分、灰塵；軸承座內(nèi)部裝有兩個(gè)向心球軸承，保證軸承座上的杠桿轉(zhuǎn)動(dòng)靈活。底座上部可調(diào)節(jié)式螺桿用以安裝支柱絕緣子并調(diào)整其垂直高度。

GW10-252型隔離開關(guān)有支持絕緣子和旋轉(zhuǎn)絕緣子，分別由2節(jié)高強(qiáng)度耐污型絕緣子組成，支持絕緣子的下端固定在底座上端的安裝板上，上端固定隔離開關(guān)導(dǎo)電系統(tǒng)。

導(dǎo)電系統(tǒng)由靜觸頭、導(dǎo)電閘刀組成，靜觸頭主要由導(dǎo)電桿、導(dǎo)電板、金具等組成，導(dǎo)電桿為鍍銀銅管，導(dǎo)電板為鍍銀鋁板；導(dǎo)電閘刀采用垂直伸縮式機(jī)構(gòu)，由動(dòng)觸頭、上部導(dǎo)電管、下部導(dǎo)電管連軸節(jié)、基座組成。

接地開關(guān)安裝在底座上，接地靜觸頭安裝在支持絕緣子上端。底座上的機(jī)械連鎖裝置能保證隔離開關(guān)和接地開關(guān)按照主合---地分、地合----主分的方式動(dòng)作。

通過14年的使用、維護(hù)、檢修，GW10（11）-252型隔離開關(guān)常見故障有以下幾種：

1.接觸盤故障導(dǎo)致過熱

GW10（11）-252型隔離開關(guān)安裝有2個(gè)導(dǎo)電接觸盤，分別在上下導(dǎo)電桿之間、下導(dǎo)電桿與底座之間，通過紅外線成像檢查，某隔離開關(guān)C相上下導(dǎo)電桿接觸盤發(fā)熱，溫度109℃，依據(jù)DL/T644-2008《帶電設(shè)備紅外診斷應(yīng)用規(guī)范》，熱點(diǎn)溫度大于90℃，屬嚴(yán)重缺陷。

通過對其停電檢查，發(fā)現(xiàn)其上下導(dǎo)電桿接觸盤破損、脫落，導(dǎo)電觸指掉落約50%，導(dǎo)電觸指壓緊彈簧完全失效，隔離開關(guān)回路電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于120μΩ 。其導(dǎo)電觸指保持架是工程塑料制成，室外長期運(yùn)行后老化，表面出現(xiàn)裂縫、斷裂，致使導(dǎo)電觸指接觸不良而發(fā)熱。

2.動(dòng)觸片卡澀

GW10-252產(chǎn)品導(dǎo)電觸頭采用密封結(jié)構(gòu)，對防水要求高，長期運(yùn)行后，上部導(dǎo)電容易進(jìn)水，導(dǎo)致生銹，動(dòng)觸頭座卡澀，內(nèi)拉桿不能自如活動(dòng)，導(dǎo)致動(dòng)觸片打不開或夾不緊。動(dòng)觸頭打不開，在分閘時(shí)會(huì)強(qiáng)行拉拽靜觸頭，母線承受額外的拉力，合閘時(shí)動(dòng)、靜觸頭夾不緊，設(shè)備無法投入運(yùn)行。

3.動(dòng)、靜觸頭間放弧

其原因是動(dòng)觸頭夾緊力不夠，動(dòng)、靜觸頭間有間隙。動(dòng)觸頭夾緊力是通過上導(dǎo)電桿內(nèi)的彈簧調(diào)節(jié)的，當(dāng)彈簧銹蝕、疲勞或彈簧定位銷銹蝕后，動(dòng)觸頭夾緊力下降，嚴(yán)重者動(dòng)觸頭自動(dòng)打開，動(dòng)、靜觸頭間放弧，相當(dāng)于帶負(fù)荷斷開隔離開關(guān)。

4.分合閘不到位

隔離開關(guān)由于長時(shí)間不能停電保養(yǎng)、維修，軸套、傘齒輪等轉(zhuǎn)動(dòng)部位潤滑脂干涸，軸銷銹蝕、傳動(dòng)齒條損壞等原因?qū)е路?、合閘不到位，嚴(yán)重影響一次系統(tǒng)的靈活調(diào)度及設(shè)備檢修計(jì)劃安排。

統(tǒng)計(jì)最近2年26組GW10（11）-252型隔離開關(guān)各類故障，發(fā)熱4次，動(dòng)觸頭卡澀3次，放弧2次，分、合閘不到位次。

由上可見，GW10（11）-252型隔離開關(guān)故障率達(dá)到了50%，部分故障還沒有得到消除，嚴(yán)重影響電網(wǎng)、機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行。

二、GW10（11）-252型隔離開關(guān)優(yōu)化改造

為保證電網(wǎng)、機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行，針對GW10（11）-252型隔離開關(guān)各類故障，某廠進(jìn)行了優(yōu)化改造，將原導(dǎo)電系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)全部拆除，只保留支持絕緣子、旋轉(zhuǎn)絕緣子，更換改進(jìn)后的導(dǎo)電系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)。目前已經(jīng)優(yōu)化改造13組隔離開關(guān)，運(yùn)行、操作狀況良好。

優(yōu)化改造前后隔離開關(guān)的主要變化如下：

原GW10-252產(chǎn)品導(dǎo)電觸頭采用密封結(jié)構(gòu)，對防水要求高，長期運(yùn)行后，上部導(dǎo)電容易進(jìn)水，導(dǎo)致生銹、結(jié)冰，出現(xiàn)分合閘不到位現(xiàn)象；改造后產(chǎn)品導(dǎo)電采用敞開式，導(dǎo)電內(nèi)不會(huì)積水，可以保證長期可靠運(yùn)行，導(dǎo)電分閘后有積水時(shí)，水會(huì)從導(dǎo)電下端排水孔中排掉，不影響產(chǎn)品運(yùn)行，環(huán)境適應(yīng)性更強(qiáng)。

原GW10/11連軸節(jié)、基座采用接觸盤結(jié)構(gòu)，雨水流進(jìn)后，水中的鹽分腐蝕接觸面，接觸電阻增大，產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象；固定接觸盤的塑料罩長期運(yùn)行后老化，表面出現(xiàn)裂縫、甚至開裂，導(dǎo)致風(fēng)沙侵入后造成發(fā)熱現(xiàn)象；改造后產(chǎn)品連軸節(jié)、基座采用軟連接固定連接，通流能力強(qiáng)，不受環(huán)境影響。

三、結(jié)束語

隔離開關(guān)作為電氣一次設(shè)備，對電網(wǎng)、機(jī)組的安全穩(wěn)定運(yùn)行起著重要作用，但是在現(xiàn)有的“廠網(wǎng)分離”模式下，由于電網(wǎng)調(diào)度基于其運(yùn)行方式的需求，對于各發(fā)電廠涉網(wǎng)設(shè)備的停電維護(hù)檢修申請不一定會(huì)及時(shí)響應(yīng)，造成隔離開關(guān)設(shè)備長時(shí)間處于“欠修、失修”狀態(tài)，有的設(shè)備甚至帶病運(yùn)行。

本文針對某廠GW10（11）-252型隔離開關(guān)的常見故障，分析了其設(shè)備結(jié)構(gòu)、常見故障原因以及優(yōu)化改造方案，為隔離開關(guān)設(shè)備的精密點(diǎn)檢、維護(hù)保養(yǎng)提供了經(jīng)驗(yàn)借鑒。endprint