隔離開關(guān)的功能原理及檢修維護(hù)

摘要：通過(guò)本文是想在此對(duì)GW4型隔離開關(guān)的基本原理進(jìn)行分析，主要介紹了GW4型隔離開關(guān)的基本結(jié)構(gòu)與用途、GW4型隔離開關(guān)的缺陷與檢修內(nèi)容、GW4型隔離開關(guān)的調(diào)試等。

關(guān)鍵詞：隔離開關(guān)的缺陷，隔離開關(guān)調(diào)試

引言

隔離開關(guān)是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備之一，在變電站主設(shè)備中占的數(shù)量大，運(yùn)行操作量也大。隨著電網(wǎng)中斷路器無(wú)油化、設(shè)備組合化，斷路器的可靠性不斷提高，敞開式隔離開關(guān)存在的問(wèn)題日益突出。因此，提高隔離開關(guān)的運(yùn)行可靠性，是當(dāng)前提高系統(tǒng)可靠性，保證電力系統(tǒng)安全、穩(wěn)定運(yùn)行的當(dāng)務(wù)之急。

隔離開關(guān)電氣閉鎖是隔離開關(guān)安全操作的重要組成部分，是防止誤分誤合的主要技術(shù)措施。由于變電站接線方式的不同，電氣閉鎖要結(jié)合實(shí)際情況進(jìn)行科學(xué)的設(shè)計(jì)和改造，才能確保電力生產(chǎn)的正常進(jìn)行，防止誤操作事故的頻繁發(fā)生。

生產(chǎn)運(yùn)行中大部分的重大人生安全事故都出在隔離開關(guān)這一塊，作為檢修工者，對(duì)隔離開關(guān)的全面了解，有助于工作的順利開展和安全可控。

1 隔離開關(guān)的用途與分類

1.1 隔離開關(guān)用途

隔離開關(guān)又稱刀閘，其主要用途是保證電路中檢修部分與帶電體之間的隔離以及用隔離開關(guān)進(jìn)行電路的切換工作或關(guān)合空載電路。

1.2 隔離開關(guān)的類型

隔離開關(guān)可根據(jù)裝設(shè)地點(diǎn)、電壓等級(jí)、級(jí)數(shù)和構(gòu)造進(jìn)行分類的，主要有如下幾種類型：

按裝設(shè)地點(diǎn)分為戶內(nèi)式和戶外式;按級(jí)數(shù)可分為單級(jí)和三級(jí);按絕緣支柱數(shù)目可分為單柱式、雙柱式、三柱式;按隔離開關(guān)的動(dòng)作方式可分為閘刀式、旋轉(zhuǎn)式、插入式;按有無(wú)地刀可分為有接地隔離開關(guān)和無(wú)接地隔離開關(guān);按所配操動(dòng)機(jī)構(gòu)可分為手動(dòng)式、電動(dòng)式、氣動(dòng)式、液壓式。

2 GW4刀閘缺陷概述?

2.1常見缺陷

2.1.1 發(fā)熱

刀閘常見的發(fā)熱點(diǎn)分別有刀頭、導(dǎo)電桿、接線掌以及支持底座的轉(zhuǎn)動(dòng)部分（軟銅帶）。對(duì)觸頭、觸指以及導(dǎo)電桿部位的發(fā)熱情況，通常是因?yàn)槭苁彝猸h(huán)境的影響，灰塵、下雨、潮氣和污穢等的侵襲，致使其接觸面積灰、積垢和銹蝕。還有可能是氧化的化學(xué)作用使接觸表面生成氧化薄膜。處理此類缺陷應(yīng)對(duì)其進(jìn)行清洗，保證觸面的光潔度，對(duì)有麻點(diǎn)或氧化的接觸面要用紗布或棉紗打磨光潔，并涂抹白色凡士林或?qū)щ姼?，而涂抹?dǎo)電膏一定要注意涂抹均勻且薄。因?yàn)楫?dāng)涂抹過(guò)厚時(shí)，經(jīng)過(guò)運(yùn)行操作將在觸指表面產(chǎn)生堆積，由此引起觸頭放電，導(dǎo)致觸頭燒損發(fā)熱。同時(shí)要注意檢查觸頭的燒傷情況，必要時(shí)要更換觸頭、觸指。

2.1.2 拒分（合）故障

此類故障主要表現(xiàn)為由于機(jī)構(gòu)傳動(dòng)部分卡滯、轉(zhuǎn)動(dòng)軸銹死、動(dòng)靜觸頭摩擦力過(guò)大、二次元件損壞引起的。

對(duì)于隔離刀閘分合故障的處理，對(duì)傳動(dòng)部件加適量潤(rùn)滑油后，緩慢操作，逐步對(duì)活動(dòng)部位進(jìn)行潤(rùn)滑，必要時(shí)更換損壞嚴(yán)重的部件。對(duì)于動(dòng)靜觸頭摩擦力過(guò)大，處理方法是將動(dòng)靜觸頭用汽油清洗干凈，調(diào)整動(dòng)靜觸頭插入深度;在條件允許的情況下，可以通過(guò)對(duì)隔離刀進(jìn)行大修或更換隔離刀閘來(lái)解決隔離刀閘運(yùn)行時(shí)間久、傳動(dòng)部件老化的問(wèn)題。對(duì)于隔離刀閘操作機(jī)構(gòu)壓力降低造成隔離刀閘分合困難的，應(yīng)將其壓力處理恢復(fù)正常后進(jìn)行操作。

2.1.3 銹蝕故障?

機(jī)構(gòu)、傳動(dòng)桿和齒輪盤等部件的銹蝕也是造成操作失靈、分合閘不到位的重要原因。部件的銹蝕造成轉(zhuǎn)動(dòng)和傳動(dòng)部件卡澀，零部件機(jī)械強(qiáng)度降低，甚至部件變形損壞。引起銹蝕故障原因主要是隔離刀閘長(zhǎng)期運(yùn)行在戶外惡劣環(huán)境中，刀閘維護(hù)不當(dāng)、機(jī)構(gòu)箱門密封不嚴(yán)。

對(duì)于隔離刀閘分合故障的處理，對(duì)傳動(dòng)部件加適量潤(rùn)滑油后，緩慢操作，逐步對(duì)活動(dòng)部位進(jìn)行潤(rùn)滑，必要時(shí)更換損壞嚴(yán)重的部件。對(duì)于動(dòng)靜觸頭摩擦力過(guò)大，處理方法是將動(dòng)靜觸頭用汽油清洗干凈，調(diào)整動(dòng)靜觸頭插入深度;在條件允許的情況下，可以通過(guò)對(duì)隔離刀進(jìn)行大修或更換隔離刀閘來(lái)解決隔離刀閘運(yùn)行時(shí)間久、傳動(dòng)部件老化的問(wèn)題。對(duì)于隔離刀閘操作機(jī)構(gòu)壓力降低造成隔離刀閘分合困難的，應(yīng)將其壓力處理恢復(fù)正常后進(jìn)行操作。

2.2 深圳供電局GW4型刀閘缺陷數(shù)據(jù)分析

通過(guò)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)將深圳局110kVGW4型刀閘各類缺陷導(dǎo)出后進(jìn)行數(shù)據(jù)分析及統(tǒng)計(jì)之后整理出下表，由圖表可見，GW4型刀閘最為常見的缺陷還是發(fā)熱，一共201條缺陷其中發(fā)熱占了100條，高達(dá)50%。而發(fā)熱部位接線掌發(fā)熱的有42條，觸頭發(fā)熱的有29條，導(dǎo)電桿、拐臂、接線座發(fā)熱的有29條。而導(dǎo)致接線掌發(fā)熱的原因有螺絲松動(dòng);在拉合過(guò)程中，電弧燒傷觸頭或用力不當(dāng)，使接觸位置不正，引起壓力降低;接觸面氧化，使接觸電阻增大;過(guò)負(fù)荷運(yùn)行。由此數(shù)據(jù)可以歸納總結(jié)，每次刀閘大修時(shí)大部分流程都是為防止刀閘運(yùn)行時(shí)發(fā)熱的采取的措施：比如各個(gè)部件的拆卸、清潔以及打磨，回路電阻測(cè)試。

2.3 檢修總結(jié)

刀閘的大修的根本目的有兩點(diǎn)：為了讓刀閘能夠更加穩(wěn)定地運(yùn)行并且在運(yùn)行中盡量少出現(xiàn)發(fā)熱情況;操作刀閘時(shí)更加順暢，不會(huì)出現(xiàn)拒分拒合、分合不到位、三相不同期的情況，刀閘大修的所有步驟都是為這兩點(diǎn)所服務(wù)。因此，為保持設(shè)備的正常運(yùn)行，我們必須及時(shí)地對(duì)刀閘進(jìn)行維護(hù)或大修，尤其對(duì)那些敏感和易磨損的部位。

3 刀閘調(diào)試

在刀閘進(jìn)行維護(hù)或大修之后重新安裝時(shí)必然會(huì)出現(xiàn)刀閘分合不到位或是三相不同期的情況，此時(shí)刀閘的調(diào)試尤為重要。

3.1 刀閘動(dòng)作過(guò)程

刀閘操作機(jī)構(gòu)輸出力矩，帶動(dòng)上傳動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，再通過(guò)拐臂和驅(qū)動(dòng)連桿帶動(dòng)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，然后通過(guò)對(duì)角連桿帶動(dòng)對(duì)側(cè)轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)，使兩邊絕緣子和導(dǎo)電桿同步轉(zhuǎn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)分合閘。隔離開關(guān)各相之間亦通過(guò)曲柄和連桿相連，當(dāng)操作機(jī)構(gòu)箱時(shí)，帶動(dòng)三相聯(lián)動(dòng)。在合閘位置時(shí)，操作機(jī)構(gòu)的拐臂位于過(guò)死點(diǎn)位置，開關(guān)被鎖定。

3.2 刀閘調(diào)試規(guī)則

a、先調(diào)主刀，再調(diào)地刀，先調(diào)合閘，再調(diào)分閘，先調(diào)A相，再調(diào)B相，再調(diào)C相。

b、首先將A相分閘定位，接著調(diào)機(jī)構(gòu)再調(diào)主拐臂再調(diào)A相合閘，確保機(jī)構(gòu)與主拐臂及A相合閘，分閘同時(shí)到位。

c、確保A相合閘，分閘到位、依次調(diào)整B相、C相，直至滿足要求。

3.3 刀閘調(diào)試流程

本調(diào)試方法以西開gw4型刀閘為示范，其他廠家gw4型刀閘動(dòng)作原理與原理均類似。

a、 松開限位螺絲。

b、 松開地刀閉鎖聯(lián)板。

c、 松開主相與B相相間連桿。

d、 松開操動(dòng)機(jī)構(gòu)與垂直連桿抱箍。

e、 將操動(dòng)機(jī)構(gòu)手搖至合閘，聽到響聲搖一圈回半圈。

f、 手動(dòng)將主相刀閘調(diào)整至正確位置，連上抱箍，并手搖分合三次檢查位置是否正確。

g、 手動(dòng)將B相刀閘調(diào)整至正確位置，連上主相與B相相間連桿。

h、 調(diào)整B、C相相間連桿使C相刀閘至正確位置。

i、 手動(dòng)電動(dòng)分合三次刀閘，位置正確后恢復(fù)限位螺絲與閉鎖聯(lián)板。

4 ?總結(jié)

通過(guò)對(duì)GW4型刀閘一次結(jié)構(gòu)全面分析，對(duì)GW4型刀閘的感性和理性有了更深入的認(rèn)識(shí)，對(duì)GW4型刀閘的組成及動(dòng)作基本原理方面的了解上了一個(gè)臺(tái)階，并且明白了刀閘在電力系統(tǒng)中不是獨(dú)立的一部分，而是與其他設(shè)備緊密相連，保障其可靠運(yùn)行，可促進(jìn)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定性。為防止隔離開關(guān)各類缺陷的惡性發(fā)展，運(yùn)維檢修人員應(yīng)加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)巡視檢查，采用必要的技術(shù)手段，如紅外線測(cè)溫儀、紅外線熱成像儀等對(duì)導(dǎo)電接頭運(yùn)行中的溫度進(jìn)行在線測(cè)量，特別是在高峰負(fù)荷時(shí)段檢修監(jiān)測(cè)，保證設(shè)備運(yùn)行處于可控、在控狀態(tài)。另外，很多隔離刀閘沒(méi)有按照正常的檢修周期進(jìn)行檢修，因此檢修人員要利用每次停電機(jī)會(huì)，對(duì)隔離刀閘進(jìn)行全面檢修。同時(shí)要提高運(yùn)行人員判斷故障能力，發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)報(bào)告，確保缺陷得到及時(shí)處理，提高設(shè)備健康水平，保證電網(wǎng)安全供電、可靠供電。

參考文獻(xiàn)：

[1]?崔景春.高壓交流隔離開關(guān)和接地開關(guān)，中國(guó)電力出版社，2016.

[2]?國(guó)網(wǎng)河南省電力公司鄭州供電公司.220kV及以下變電站設(shè)備異常和故障典型案例分析.中國(guó)電力出版社2017

[3]?張軍華.隔離開關(guān)安裝及調(diào)試，科技經(jīng)濟(jì)導(dǎo)刊，2001（8）.

作者簡(jiǎn)介：李柏一（1993），男，湖南長(zhǎng)沙人，工學(xué)學(xué)士，助理工程師，主要從事電力一次設(shè)備檢修工作。