淺析單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)改造實(shí)例

萬軼倫，孔曉文，任雙劍，尹濤

（國網(wǎng)阿勒泰供電公司，新疆 阿勒泰 836599）

隔離開關(guān)在電力系統(tǒng)中的作用是將電氣設(shè)備與運(yùn)行中的電網(wǎng)隔離，以保證被隔離的電氣設(shè)備能安全地進(jìn)行檢修維護(hù)。雙母線運(yùn)行的電系中，利用隔離開關(guān)可將線路從一組母線切換至另一組母線上運(yùn)行，也可直接切斷或接通一些小電流電路。然而，變電站中隔離開關(guān)與其他一次設(shè)備相比，其故障率一直居高不下，其中又以單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)尤為嚴(yán)重，因此，對此類隔離開關(guān)開展技術(shù)改造已刻不容緩。

1 單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)存在問題分析

目前，單臂伸縮式隔離開關(guān)存在問題主要體現(xiàn)在上部導(dǎo)電桿分、合閘不到位或拒動；導(dǎo)電回路電阻增大，接觸點(diǎn)產(chǎn)生過熱現(xiàn)象兩個方面。主要由于以下幾方面原因造成：一是彈簧金屬疲勞，剛性不足，拐臂無法正常伸直，致使夾緊力不足。二是母線、上部導(dǎo)電管及隔離開關(guān)拐臂膨脹系數(shù)不同，在溫差較大地區(qū)運(yùn)行時（如阿勒泰地區(qū)冬夏季溫差約70℃）相對位置會有較大變化，從而使接觸點(diǎn)的回路電阻增大。三是個別零件長時間運(yùn)行出現(xiàn)腐蝕現(xiàn)象，造成分、合閘卡滯。同時，該類設(shè)備屬于早期產(chǎn)品，備品備件缺失較為嚴(yán)重，運(yùn)維難度進(jìn)一步提升。

2 改造為雙臂剪刀式隔離開關(guān)的主要優(yōu)勢

雙臂剪刀式隔離開關(guān)相較單臂垂直伸縮式具有以下明顯優(yōu)勢：一是分閘后導(dǎo)電回路對稱分布，對瓷瓶、底座作用力更均勻。二是雙臂結(jié)構(gòu)動觸頭夾鉗范圍更大。三是導(dǎo)電部分為雙回路并聯(lián)結(jié)構(gòu)，活動關(guān)節(jié)處采用軟連接結(jié)構(gòu)，與導(dǎo)電盤結(jié)構(gòu)相比，基本不受外界污染等因素影響，通流可靠。四是分、合閘過程及動、靜觸頭夾緊過程是通過封閉在傳動箱內(nèi)的四連桿機(jī)構(gòu)以及剪刀式導(dǎo)電桿完成，可靠性高。

通過上述分析，雙臂剪刀式隔離開關(guān)的原理及技術(shù)特點(diǎn)可有效解決單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)所存在的導(dǎo)電回路過熱、可靠性不高等問題，且該兩類開關(guān)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)類似，改造時可充分利用原基礎(chǔ)構(gòu)架，只需將靜觸頭位置旋轉(zhuǎn)90度即可。

3 具體實(shí)施步驟

3.1 前期準(zhǔn)備階段

（1）勘查現(xiàn)場，熟悉設(shè)計(jì)圖紙，進(jìn)行技術(shù)、安全交底等，并完成起重裝置選型，編制起吊方案。

（2）設(shè)備到貨后，進(jìn)行隔離開關(guān)支柱絕緣子PRTV 噴涂，支柱絕緣子膠裝部位探傷、導(dǎo)電部位鍍銀層檢測、一次引流線接線板制作等；隔離開關(guān)絕緣電阻測試，交流耐壓試驗(yàn)等；試驗(yàn)完成后，利用人力叉車將各間隔隔離開關(guān)轉(zhuǎn)運(yùn)至各間隔空余地點(diǎn)。

（3）提前根據(jù)隔離開關(guān)接線板準(zhǔn)備相應(yīng)型號設(shè)備線夾和過渡引流板等材料，通知相關(guān)廠家提前進(jìn)場，并準(zhǔn)備好相關(guān)施工工具。

3.2 停電施工階段

（1）拆除原單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)導(dǎo)電臂、設(shè)備連接線、靜觸頭軟母線、靜觸頭、支柱絕緣子，隔離開關(guān)底座，地刀操作機(jī)構(gòu)，傳動連桿；主刀電動操作機(jī)構(gòu)箱；設(shè)備雙重名稱標(biāo)示牌、五防鎖；防火封堵，二次接線等。（隔離開關(guān)構(gòu)架基礎(chǔ)利舊）。

（2）在原隔離開關(guān)水泥構(gòu)架桿基礎(chǔ)上進(jìn)行雙臂垂直伸縮式隔離開關(guān)底座安裝，支柱絕緣子安裝，安裝雙臂垂直伸縮臂，靜觸頭安裝，操作機(jī)構(gòu)安裝，隔離開關(guān)三相聯(lián)動試驗(yàn)?；謴?fù)設(shè)備連接線，二次接線，安裝設(shè)備雙重名稱標(biāo)示牌、五防鎖；進(jìn)行設(shè)備防火封堵，四遙對點(diǎn)等工作。

4 關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)及注意事項(xiàng)

4.1 設(shè)備吊裝

吊裝設(shè)備時，應(yīng)確認(rèn)設(shè)備重量、吊具及鏈條葫蘆的起重能力，嚴(yán)禁超重起吊，吊點(diǎn)選擇正確，重物受裝卸絕緣子時尤其需要小心，吊裝時吊繩應(yīng)掛在絕緣子上部傘裙之間，不能掛在法蘭澆注處。按照圖1所示，以適當(dāng)?shù)姆绞嚼υ牧?，平穩(wěn)起吊。力平衡后方可起吊。

圖1 吊裝方案

備注：主閘刀應(yīng)在分閘位置進(jìn)行吊裝，吊裝時，先不要解開主閘刀上的捆扎帶，待主閘刀安裝固定在支柱絕緣子上準(zhǔn)備調(diào)試時再斷開。

4.2 刀閘安裝

（1）底座的安裝。依圖1B所示吊裝底架，根據(jù)施工布置圖將其置于隔離開關(guān)支架上，對齊支架上的安裝孔，從附件箱中找出相應(yīng)的螺栓將其緊固，移除吊索。

圖2 底架安裝示意圖

用水平儀檢查底架是否水平，如不水平，可在底架與鋼支架之間加調(diào)整墊片進(jìn)行調(diào)整，調(diào)整雙頭螺桿（圖2序1）的長度，使兩關(guān)節(jié)軸承中心距為550mm。

（2）操動機(jī)構(gòu)的安裝。操動機(jī)構(gòu)采用通過抱夾與垂直傳動桿相連。按照圖1C所示起吊操作機(jī)構(gòu)至安裝圖所標(biāo)的位置，將其連接到基礎(chǔ)支架上，預(yù)緊螺栓。

確認(rèn)主刀傳動拐臂（圖2序號2）與操動機(jī)構(gòu)都處于分閘位置。

圖3 機(jī)構(gòu)安裝示意圖

根據(jù)廠家注明的垂直連桿長度及用途，選擇合適的垂直連桿（圖3序號2），將垂直連桿的兩端分別插入主刀傳動拐臂（圖2序號2）的轉(zhuǎn)軸部分和電動機(jī)構(gòu)的連接接頭（圖3序號3）的抱夾中。在兩個豎直平面內(nèi)使用水平儀，確認(rèn)主刀傳動轉(zhuǎn)軸與操作機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)軸的對正后，將操動機(jī)構(gòu)與基礎(chǔ)支架緊固，然后，緊固夾件來抱緊垂直連桿。

（3）支柱和旋轉(zhuǎn)絕緣子的安裝。如圖1A所示吊起支柱絕緣子并將它放在底架的墊塊上，用M12×30螺栓及彈平墊將旋轉(zhuǎn)絕緣子下法與墊塊連接起來，先不要擰緊。

使用水平儀確認(rèn)上法蘭面處于水平，從而確認(rèn)支柱絕緣子垂直；按照圖1A所示吊起旋轉(zhuǎn)絕緣子，將下端法蘭安裝在軸銷上（圖2，序1），由于軸銷與旋轉(zhuǎn)絕緣子不是死連接，先不要解除吊裝旋轉(zhuǎn)絕緣子的繩套，用捆扎帶或繩套將旋轉(zhuǎn)絕緣子和支柱絕緣子捆綁在一起，盡量保證旋轉(zhuǎn)絕緣子垂直狀態(tài)，然后接觸吊裝旋轉(zhuǎn)絕緣子的繩套。

檢查底座、操動機(jī)構(gòu)等已安裝的組件都已置于分閘位置。

按圖1D所示，吊裝主閘刀。將主閘刀與旋轉(zhuǎn)絕緣子、支柱絕緣子上法蘭的安裝孔對正后擰入螺栓（注：主閘刀與旋轉(zhuǎn)絕緣子上法蘭用M12×30螺栓和彈平墊螺母緊固，主閘刀與支柱絕緣子上法蘭用M12×30螺栓和彈平墊螺母緊固）。緊固時，應(yīng)先將主閘刀與支柱絕緣子之間的螺栓擰緊，然后再緊固主閘刀與旋轉(zhuǎn)絕緣子之間的螺栓。移除吊在繩套和捆綁旋轉(zhuǎn)絕緣子和支柱絕緣子的繩套，最后拆除主閘刀的運(yùn)輸捆扎帶。

（4）主閘刀靜觸頭的安裝。從包裝箱中取出靜觸頭導(dǎo)電管、橫擔(dān)鋁板及母線夾具，安裝前將導(dǎo)電面擦拭干凈，將母線下夾具安裝在橫擔(dān)鋁板上。然后，截取合適長度的鋁絞線，將一端緊固在橫擔(dān)鋁板的夾具上，另一端固定靜觸頭夾具上，先不要緊固，調(diào)整鋁絞線圓圈直徑大小，使靜觸頭高度滿足鉗夾位置要求后緊固所有螺栓。并且調(diào)整靜觸頭位置，使其與橫擔(dān)鋁板沿鋼芯鋁絞線中心對稱。

主閘刀靜觸頭安裝完后，然后做以下檢查：靜觸桿保持水平且平行于母線，靜觸桿的高度應(yīng)保證在動觸頭的鉗夾范圍，并考慮到由于溫度、風(fēng)力、霜凍等外界因素對鉗夾范圍的影響，保證三相靜觸桿的高度保持一致，對鋼芯鋁絞線的連接進(jìn)行確認(rèn)，對導(dǎo)電接觸面涂抹的防水膠進(jìn)行確認(rèn)，對鋼芯鋁絞線繞向進(jìn)行確認(rèn)，保證鋼芯鋁絞線繞成諧振環(huán)平滑、圓度均勻。

（5）隔離開關(guān)主刀三極的調(diào)試。確認(rèn)主刀電動機(jī)操動機(jī)構(gòu)、中相底座主刀傳動拐臂及主閘刀均置于分閘位置后，對中相進(jìn)行手動分合閘操作，當(dāng)機(jī)構(gòu)到達(dá)分合閘位置時，保證主閘刀同時也到達(dá)分合閘位置。否則，松開機(jī)構(gòu)主軸上接頭和夾板的螺栓，輕微變動垂直傳動桿與機(jī)構(gòu)主軸的相對位置進(jìn)行微調(diào)。將三極隔離開關(guān)的主閘刀均置于分閘位置，將中相、邊相水平傳動接頭分別安裝在中相、邊相三極傳動拐臂上，然后用主刀三極水平傳動桿將中相、邊相水平傳動接頭連接。

5 結(jié)語

單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)在電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)的存量較大，經(jīng)長期運(yùn)行，頻繁暴露出的問題較多。相較單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)，雙臂剪刀式隔離開關(guān)的優(yōu)點(diǎn)顯而易見，在日常的使用和維護(hù)中亦得到運(yùn)維、檢修人員的普遍認(rèn)可。實(shí)踐證明，將單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)改造為雙臂剪刀式隔離開關(guān)簡單易行，成本較低，且由于不用改變現(xiàn)場基礎(chǔ)，停電時間較短，可行性較高，改造后隔離開關(guān)運(yùn)行可靠性明顯提升，該方案對于解決單臂垂直伸縮式隔離開關(guān)運(yùn)行隱患具有較為廣闊的應(yīng)用前景。