GW4型隔离开关完善化方案.docx

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1、GW4 型隔离开关完善化方案1 引言GW4 型隔离开关构造简洁，安装修理便利，在电力系统中有大量的应用。由于绝大多数隔离开关都是运行在户外，南方空气环境炎热、潮湿，而且空气污染状况也越来越严峻，隔离开关的 转动局部、导电局部在恶劣的自然环境的作用下，常常发生转动不敏捷，导电接触不良、温升过 高等故障，危害电网的安全运行。近年来，随着电网的不断扩大， GW4 型隔离开关的数量也不断增多，缺陷故障也越来越突出，为解决这一问题，广东电网对该型隔离开关提出进展完善化的 要求，期望提高质量，更好地保证电网的安全运行。经过对运行中产品的深入分析，以及对有关 的技术、工艺应用状况的了解，笔者提出了以下几方面

2、的完善化建议。2 隔离开关整体(1) 隔离开关的材料目前的隔离开关通常在安装完成一年后即开头消灭锈迹，底座及拉杆锈蚀现象比较严峻。拉杆两端的螺纹常常因锈蚀导致拉杆不能转动，无法进展调整。拉杆两头的接头在现场焊接，不但增加了现场安装的工作量，而且因现场条件、工人技术水平的不同，导致焊接工件质量不稳定， 在现场焊接后，焊接口往往难以到达防锈蚀的效果。瓷瓶的强度也是隔离开关的一项重要指标， 运行中曾消灭过瓷瓶断裂等事故，局部瓷柱与法兰浇装不严实、填料缺乏，屡次消灭裂缝，给电网的安全运行造成严峻的威逼。国产瓷瓶本身弯曲现象比较多，不但影响美观，也给瓷瓶的调整造成困难。完善方案：隔离开关应承受防污型防污

3、力量满足安装饰污秽级别要求 、高强度的瓷瓶，强度不低于DL 486-92沟通高压隔离开关订货技术条件的要求，以防止发生瓷瓶污闪、断裂等严峻故障。隔离开关的钢质部件外表必需承受热镀锌处理，拉杆、万向接头、机械限位等装置如须焊接，则应在焊接工作完成后统一进展热镀锌处理，否则必需改用牢靠的螺栓固定。连接螺栓外表应承受热镀锌处理或不锈钢材质，防止因螺栓锈蚀影响隔离开关的安全运行。机构箱体应用足够强度的不锈钢板或铝合金材料制作，以防止机构箱锈蚀、变形影响其密封。(2) 隔离开关的安装现场安装时，除了传动杆局部焊接比较麻烦外，还常常会消灭由于转动角度开距不符合要求的问题，现象是“内八”、“外八”或一边向内

4、偏一边向外偏，这些缺陷在现场调整比较困难。 完善方案：为加快隔离开关的安装速度，提高隔离开关的安装质量，厂家应供给隔离开关的本体、拉杆及底座等全部元件。用户订货时向生产厂家供给隔离开关间距离、本体及操作机构的高度等有关 尺寸，由厂家进展完成全部生产工作，隔离开关在出厂前应进展整体调试，以下参数应列入调整 报告中：三相合直状况； 三相分闸距离； 各瓷瓶旋转角度；触头相对位置、插入深度；触头接触电阻或塞尺检查状况；三相合闸同期。以上参数应符合厂家说明书要求，现场安装工作仅包括底座、本体的吊装，固定操作机构， 连接拉杆，在现场不再进展烧焊等工作。安装后对上述各项参数进展校验。厂家向用户供给隔离 开关

5、底座固定螺栓的有关尺寸，由用户进展根底的预制工作。3 导电局部(1) 触指局部国产 GW4 型隔离开关活动接触处发热故障较多，例如，触指与触头的接触压力是靠触指弹簧的弹力来保证的，隔离开关长期运行，由于环境影响，弹簧简洁生锈发生塑性变形，弹力下降， 导致接触电阻增大发热，促使弹簧生锈加剧，形成恶性循环。完善方案：厂家应对该局部重设计，取消弹簧构造，用其他的方法来保证接触压力和接触电阻符合要求，否则应将弹簧完全密封起来，并参加足够的油脂，防止弹簧生锈。触指片应固定良好。目前GW4 型隔离开关的触指片仅靠弹簧的弹力来固定，在开合动作中简洁发生移位变形，要求隔离开关完善化后触指片在分闸及合闸过程中都

6、能良好固定。目前的 GW4 型隔离开关为了使触头能够顺当地插入触指内，往往需要在触指外表涂一层润滑脂，润滑脂在自然的环境下，简洁附着灰尘，并发生分散硬化，影响润滑、导电性能。厂家应对 触指与触头的材料进展争论，期望能够开发出一种接触电阻低、导电性能良好，且在无润滑脂的条件下能够顺当完成分合闸动作的材料。(2) 接线座局部GW4 型隔离开关接线座转动局部的导电连接主要有两种。一种是以软铜带导电，导电接触是固定的，另有转轴便利转动；一种是通过多个镀银铜滚子完成转动和导电功能。第一种方式的不 足之处在于固定软铜带的螺栓简洁生锈，不能保证长期运行下的导电接触压力，转动局部不能防 水，简洁锈蚀卡滞，在运

7、行一段时间后就不能转动了。其次种方式下导电接触面较小，镀银铜滚 子会消灭开裂现象，压紧弹簧简洁生锈，转动局部也会通过电流造成发热，影响转动性能。总结长期的运行阅历，笔者认为第一种方式的导电性能较好，但需要进展完善，软铜带接头及与其接触处应做镀银处理，其转轴局部应承受干润滑膜等先进技术，或承受非金属材料，并应密封良好，防止水份进入转动局部造成锈蚀、卡滞；紧固螺栓、开口销、垫圈等配件应用不锈钢 材料制成。4 机械传动局部(1) 操作机构箱运行中的隔离开关的机构箱大局部是用钢板制成的，内部端子排座、挡板等是用一般镀锌钢板制成，简洁生锈，影响机构箱的密封性能。大量 CJ6 型操作机构电动机行程开关由于

8、长期受较大的压力而变形裂开，使电动机不能自动停机，发生电机烧毁、金属件爆裂等事故。端子排螺栓简洁生锈，影响使用和美观。齿轮、涡轮、蜗杆等部件生锈现象也很严峻，手动摇把在操作过 程中简洁脱落。另分、合到位限位开关难更换。完善方案：操作机构箱应用足够强度的不锈钢板制成，三侧开门；机构箱应有两个通风口，使空气能够形成对流。箱内端子排支架、挡板等应用不锈钢或铝合金材料制成，端子排位置应便利接线，全部应承受不锈钢螺栓，机构箱内应有温湿度掌握器和加热器，在必要时自动启动，保证箱内温湿度符合要求。行程开关安装位置应保证开关正确动作，不受过大的压力。手动操作时摇把与机构应接合良好，便利操作，闭锁装置应动作正确

9、。机构箱内齿轮、涡轮、蜗杆等部件外表均应有防 腐蚀措施，转动局部涂有足够的润滑脂。更改分、合到位限位开关的安装位置。(2) 传动杆传动杆的锈蚀现象格外严峻，影响刀闸的正常操作。黄铜轴套和钢轴在酸雨的作用下简洁发生化学反响，造成锈蚀和卡滞；局部开口销因锈蚀严峻，完全失去作用，在大修时往往需要对转 轴进展热处理后才能拆开。局部传动杆两端螺栓锈死，在大修时无法对其进展调整。调角联轴器 简洁生锈失去弹性。完善方案：传动杆应由厂家完成制作，在现场不再进展气、电焊等工艺的处理，制作好后再对其整体进展热镀锌处理。调角联轴器、转动轴、轴套、开口销、垫圈等均应承受不锈钢材料。应设法将转 动轴、轴套与空气隔绝开来

10、，或承受干润滑膜等技术，保证在长期运行的条件下，转动轴与轴套 之间有良好的滑动效果。传动杆的其他局部均应进展热镀锌处理。由于强度不够，在操作过程中发生过传动杆、拐臂变形的事故，有些大电流刀闸，由于触头加紧 力较大，在安装时同相拐臂会发生微小变形，有时需要在拐臂上焊接筋板以提高其强度。由于同 相拐臂角度不同，很多隔离开关在安装调整过程中传动杆消灭与瓷瓶底座或其他传动杆发生摩擦 或碰撞，影响刀闸的正常操作。完善方案：传动杆应用高强度的水煤气管制成，拐臂在分合闸操作过程中不应消灭任何变形，各连接头的焊接应结实，能够承受正常操作力。垂直传动杆上端的轴承必需用不锈钢轴承，涂抹足够的润 滑脂，并密封良好。

11、各传动杆在分合闸过程中不应与其他传动杆或瓷瓶底座接触。(3) 瓷瓶底座转轴GW4 型隔离开关较多发生由于瓷瓶底座轴承锈蚀卡滞造成的隔离开关机械传动局部严峻变形、焊口断裂等事故，严峻影响了刀闸的安全运行。造成这种现象的缘由是轴承座密封性能不好， 润滑油很简洁流失，导致轴承生锈。运行中曾在底座上钻孔以便在运行中注入润滑油脂，在实践中，由于隔离开关长期带电运行，给加油造成困难，而且油脂很难直接加在轴承上，钻孔处的防水也比较困难。实践阅历证明，在轴承处涂满润滑油脂对于隔离开关的长期良好运行是至关重要的。完善方案：瓷瓶底座应承受不锈钢轴承，底座内加满二硫化钼润滑脂，整体应密封良好，防止水分进入和润滑脂的

12、流失。隔离开关运至现场后，对上述工程进展抽检，未承受不锈钢轴承或未加满二硫化钼润滑脂的隔离开关做不合格处理。对于密封达不到要求的隔离开关，亦应拒绝其进网运行。5 接地刀闸型接地刀闸构造简洁，安装修理便利，但操作功比较大，短时耐受电流值较小，为 8kA10kA。型接地刀闸构造比型的简单，安装调试也困难一些，但操作功比型的小，短时耐受电流值较大，可以到达与主刀一样的短时耐受电流值。现在电网容量越来越大，短路电流也越来越大。 以佛山分公司所辖变电站母线三相短路电流计算值为例，220kV 母线短路电流可以到达 20kA 左右，110kV 母线三相短路电流值约 8kA16kA，故认为 110kV 及 3

13、5kV 电压等级可承受型接地开关，220kV 及以上电压等级应承受型接地开关。(1) 型接地刀闸本体 型接地刀闸的转动轴为钢材料，轴套为黄铜材料，在南方炎热的气候条件下，由于酸雨的作用，简洁发生电化腐蚀，导致操作困难。每组接地开关共有 6 个衡弹簧用于减轻操作力，由于平衡弹簧通过定位套上的螺杆固定，假设地刀分闸时平衡弹簧受力太大，弹簧简洁脱出，受力太小又起不到减小操作力的作用。平衡弹簧的防锈蚀力量缺乏，在运行一段时间后会发生锈蚀，产生塑性变形，影响地刀的操作。地刀导电杆端部定位弹簧简洁生锈断开，假设合闸操作时用力过大， 导电杆会越过地刀的静触头，导致无法分闸。传动杆及接头的故障现象与隔离开关本

14、体的相像， 在此就不再赘述。完善方案：对于型接地刀闸，转轴及轴套应处应承受干润滑膜技术进展处理，或承受不锈钢材料制成。 应转变平衡弹簧的固定方式，保证弹簧固定良好，使其可以正常地起到减小操作功的作用。加强平衡弹簧的防腐力量，在隔离开关运行期间平衡弹簧不应因锈蚀而消灭故障。导电杆外表应进展热镀锌处理，定位弹簧应用不锈钢材料制成，其强度应可以承受操作力的冲击。对其余传动局部的完善与隔离开关本体相像，在此不再赘述。(2) 型接地刀闸本体 型接地刀闸短时耐受电流值与主刀一样，对电网的适应力量较好，型接地刀闸外形与型有较大的差异，但是其转动轴、传动杆的材料却是大同小异，在在运行中也会消灭转动不敏捷、 操

15、作困难等故障，而且局部刀闸在导电杆旋转动作完成后，动触头常常不能对准静触头的导向位置，使动触头不能顺当插入静触头内；在分闸时，导电杆伸缩运动未完成即转入旋转运动，使分闸操作不能顺当完成。220kV 的接地刀闸在运行一段时间后，还会消灭三一样期差异大，使合闸操作不能顺当完成的故障。这些故障与平衡弹簧的拉力有关。假设平衡弹簧因腐蚀生锈，发生塑性变形，弹力变小，就有可能消灭上述的局部故障；导电杆定位弹簧锈蚀失去应有的作用也会消灭上述的局部故障。完善方案：对于型接地刀闸的机械传动局部的完善可以参照隔离开关本体的方案进展，对于平衡弹簧， 应提高其防腐蚀的力量，平衡弹簧的挡水板应承受不锈钢材料制成， M1

16、0 及以下规格螺栓应全部承受不锈钢材料，其余螺栓可承受不锈钢或热镀锌处理。导电杆托板和定位弹簧均应用不锈钢材料制成，以免锈蚀。静触头座外表应进展热镀锌处理。上述两种接地刀闸的静触头夹紧弹簧应承受不锈钢弹簧或自力型构造触头构造，保证长期运行时 触头接触电阻、接触压力符合要求。(3) 接地刀闸操作机构型接地刀闸通常配 CS14G 型手力操作机构，这种手力机构一般由铸铁件制成，耐腐蚀性能也不好，其下部遮盖关心开关的罩常常由于锈蚀导致穿孔脱落，完全失去作用。罩本身无密封功 能，潮气简洁进入，导致关心开关接点故障。完善方案：CS14G 型手力操作机构关心开关罩应用不锈钢制成，且密封应良好，能有效防止潮气

17、进入。关心开关固定装置外表应做有效的防腐处理。操作手柄、机械锁等部件外表应做热镀锌处理。型接地刀闸通常配 CS9-G 或 CSA 型手力操作机构，在运行和检修工作中，常觉察这两种机构的齿轮箱内进水，缘由是齿轮箱封板仅靠 4 口螺栓固定，其横向连口两口螺栓间距离约 220mm， 雨水可以从中间进入齿轮箱。完善方案：对于 CS9-G 和 CSA 型手力操作机构，其对外表应进展热镀锌处理，以改善防水性能，避开关心开关接点接触不良。增加齿轮箱封板的固定螺栓，改善其防水性能。齿轮处应涂抹足够的二硫 化钼锂基脂，保证良好的润滑效果。6 结语GW4 隔离开关构造简洁，在 20 世纪 80 年月大量应用以来曾

18、经消灭过不少的缺陷及事故，针对一系列存在的问题，建议厂家应依据状况，改进生产工艺、材料，对产品的不断完善，提高产 品的质量。但是在生产运行中，仍需加强对设备的维护，依据GW4 隔离开关运行状况作出相应的现场完善，保证电网的安全、牢靠运行。GW4 系列高压隔离开关问题浅析1 引言隔离开关在电力系统中起着隔离电源、转变系统运行方式、分合小负荷电流、进展倒闸操作等重要作用。由于其操作原理和构造较简洁，通常没有严格的大修周期规定，按惯例一般随主设备大修而进展。但随着近几年断路器 断路器C45N 的无油化改造、无人值班变电站改造及变电设备由定期检修制向状态检修制的逐步过渡，主设备的大修周期在渐渐延长，因

19、而 运行中的户外式隔离开关消灭的问题大幅上升，直接影响系统的供电牢靠性和安全性，更严 重的甚至造成变电站一条母线全停的严峻故障。本文就白鹤发电厂 110kv 建#161 间隔中的西开GW4-126 型刀闸安装调试中的一些问题进展了分析，并结合 GW4-110 型刀闸就两者的不同之处进展了一些比较，并结合问题提出解决方法。2、GW4-110 型刀闸与GW4-126 型刀闸构造上的差异GW4-110、126 系列高压隔离开关 GN19-10C/630A 都为单相式双柱构造，主要由底架、棒形支柱绝缘子 FXB(W)复合绝缘子 及导电局部组成，每相有两个支柱绝缘子，分别装在底架两端的轴承座上，以穿插杆

20、连接、可以水平旋转，其转角为90 度，导电刀闸分为两半， 分别固定在支柱绝缘子上，触头的接触处在两个支柱绝缘子的中间。接线端子 UK-35N/1 节 可以是硬联接构造。也可以是软联接构造。白鹤发电厂 110kv 建#161 间隔中所用的GW4-126 型刀闸为西开生产的完善化刀闸，而我局目前使用的刀闸根本上为老式的GW4-110 型刀闸，两者在构造上差异如下： 1中间触头局部GW4-110 型刀闸中间触头局部为圆柱型触头见GW4-126 型刀闸中间触头局部为“凸”型触头见：触头的正视图 2触指局部GW4-110 型刀闸触指由两排共四片触指片构成，触指间距很小，触头与触指的接触为线接触，两排触指

21、靠两排之间的两根弹簧拉紧。西开生产的GW4-126 型刀闸触指由两排共六片触指见构成，触指间距为1-2mm，触头与触指的接触为线间接触，两排触指片靠触指片外的六根弹簧压紧。 3分、合闸位置的限位止钉GW4-110 型刀闸在每相刀闸轴承座传动板的下端各有一分、合闸位置限位止钉，调整时通过其限位止钉的调整来确定刀闸三相分、合闸的位置GW4-126 型刀闸在每相刀闸的轴承座传动板的下端没有分、合闸位置限位止钉，在其操作机构上方与刀闸基座相连的圆盘型拐臂处的左、右各有一限位止钉，以此来保证分、合闸位 置确实定。4极间连杆连接部位GW4-110 型刀闸每相刀闸间的极间连杆连接到轴承座传动板的下端连板上，

22、一般下端连板都为焊接，以此保证刀闸的分、合闸操作。GW4-126 型刀闸支柱绝缘子用4 个M16*45 螺栓，将传动板与下方两块10mm 厚外角为120 左右的连板(见)并接，固定于传动板上，使其刀闸旋转角度由 360转变为 100，在肯定程度上说限制了刀闸分、合闸的位置，极间连杆将每相刀闸间的连板相连。 5关于主刀闸首相与机构的联动调试GW4-110 型刀闸调试时，我们会用手柄将机构摇至分、合闸终端位置，通过连杆将联结板与首相刀闸的轴承座相连。在 GW4-126 型刀闸调试时，我们觉察假设按上述方法进展调试，当手柄摇至合闸终端位置后，会消灭反弹现象，严峻的反弹状况下，触头与触指处于刚接触状态

23、，不能保证刀闸的正常运行。6中间触头外型上的区分GW4-110 型刀闸中间触头有防雨罩，起防尘、防雨作用。GW4-126 型刀闸中间触头无防雨罩，长期暴露。3 关于完善化刀闸的问题及解决方法1） 关于接触面的问题在安装 GW4-126 型刀闸时觉察一排中间片触指变形，造成主刀闸刚合闸时，中间触头只有5 片接触，使其接触面积减校由于 GW4-126 型刀闸接触面为线间接触，为了保证接触面积最大化，既要保证在合闸位置时，中间触头插入深度即中间间隙应满足此型刀闸导电要求16-21mm，其导电管与触头上下差不大于 5mm，又要保证合闸过程中中间触头对弹簧触指不产生更大的横向挤压应力。触指片的质量及外观

24、也是打算导电性能好坏的一个重要参数，其触指接触面的镀银涂层无脱 落，外表无毛刺、氧化。对于运行中的刀闸，应定期着重检查导电接触面是否有镀银涂层脱落，外表毛刺、氧化等现象。2） 分、合闸位置的限位GW4-126 型刀闸在每相刀闸的轴承座传动板的下端没有分、合闸位置限位止钉，在其操作机构上方与刀闸基座相连的圆盘型拐臂联接头 船用空气延时头SK4-324C 处左、右各有一限位止钉，以此来保证分、合闸位置确实定。调试时，只要能保证首相刀闸与操作机构能正常联动且到位，满足导电要求，便可对后两相 刀闸进展联调。但事实上，仅靠首相来确定分、合闸位置的方式，对后两相刀闸分、合闸位置的调试提出了较高要求，既要满

25、足三一样期，又要满足单相中间触头插入深度，其可调整 面削减，增加了调试的难度。因此，在调试时，应首先进展联调，依据三一样期和中间触头插入深度的状况，调整水平连杆、极间连杆、轴承座传动板固定螺栓间隙及出线座固定螺栓间隙的方法来调整。 3关于主刀闸首相与机构的联动调试在调试过程中，觉察当手柄摇至合闸终端位置，将主刀闸首相与机构相连后，经过一次分、合闸操作后，合闸时中间触头会消灭反弹现象，严峻的反弹状况下，触头与触指处于刚接触 状态，不能保证刀闸的正常运行。在 GW4-126 型主刀闸首相与机构的联动调试时，应首先将主刀闸置于合闸位置，将手柄将操作机构摇至分、合闸终端位置后，反向回转分、合两边预留全都，再将主刀闸首相与机构相连。4GW4-126 型刀闸中间触头局部没有防雨罩，由于此刀闸安装于火电厂，受粉尘污染较重， 因此对于长期运行格外不利，影响其导电性能。4 完毕语通过对GW4-110 型刀闸与GW4-126 型刀闸的比较，不难觉察构造上的微小差异，造成调试方法上的有所不同之处，生疏各种设备的制造工艺及调试方法，会大大提高我们的工作效率。隔离开关故障引起的事故，会造成设备损坏甚至大面积停电的事故，我们必需对此加以足够 的重视。对于安装时应加强工艺质量治理，依据设备自身构造进展敏捷处理；对于日常巡察， 应准时把握设备运行状况，觉察故障尽快查明缘由并排解隐患，保障电网安全牢靠运行。