GW4—110型隔離開關故障缺陷分析及改進措施

關艷梅

摘 要：隔離開關在電力系統(tǒng)中起著隔離電源、改變系統(tǒng)運行方式、分合小負荷電流、進行倒閘操作等重要作用，其在電網(wǎng)中應用十分廣泛。由于戶外高壓隔離開關安裝在室外受環(huán)境和氣候因素的影響，在運行中容易造成接觸不良，開關銹蝕，傳動系統(tǒng)故障等缺陷，這些缺陷若處理的不好，將直接威脅電力安全生產(chǎn)，電網(wǎng)正常運行。文章對GW4-110型戶外隔離開關在運行中所出現(xiàn)的上述故障缺陷進行了重點分析與論述，并提出了技術改造方面的措施，避免設備帶缺陷危害電網(wǎng)安全運行。

關鍵詞：隔離開關；故障缺陷；改進措施

1 概述

GW4-110型戶外高壓隔離開關為早期我國自行設計制造的系列產(chǎn)品，采用雙柱水平開啟式結構，主要由底座、傳動部分、支柱絕緣子和導電部分組成。近年來氣候環(huán)境炎熱、潮濕，空氣污染較嚴重，使得隔離開關的傳動部分、導電部分經(jīng)常發(fā)生轉(zhuǎn)動不靈活、銹蝕、導電接觸不良、溫升過高等故障，危害電網(wǎng)的安全運行。文章通過對某變電站26組GW4-110型戶外隔離開關近幾年運行中紅外測溫技術及過熱處理和歷次大修中發(fā)現(xiàn)的問題進行綜述，并提出一些相應的改進措施。

2 常見缺陷及其原因分析

2.1 觸頭接觸不良

在運行中，通過紅外測溫及紅外熱成像發(fā)現(xiàn)部分隔離開關的動觸指和觸頭間、接線座等的接觸不良致使過熱缺陷。經(jīng)停電維護觀察分析如下：

（1）觸指臂裝配的觸指和導電管的接觸面積小，其裸露在外，運行時受潮氣、鹽霧、酸雨和灰塵的影響，容易氧化，造成接觸不良，發(fā)熱。發(fā)熱使觸指彈簧彈性減弱或是彈簧受雨水腐蝕生銹甚至斷裂，造成觸指接觸壓力降低，接觸不良情況進一步惡化，觸頭發(fā)熱越加嚴重。

（2）部分接線座采用圓錐型滾動接觸，由于密封不良，灰塵、雨水進入，使其表面氧化、積污，造成接觸不良。接線座連接導線接線夾螺栓松動，特別是鋁對鋁、鋁對銅接觸表面，因其材質(zhì)不同，容易產(chǎn)生電池化學反應產(chǎn)生氧化造成接觸不良。

（3）隔離開關在運行中，隨著操作次數(shù)的增多，電弧對觸頭、觸指接觸表面造成燒傷，其又露天運行，觸頭上的油脂又易粘上空氣中沙塵，操作次數(shù)多接觸表面磨損，也造成觸頭過熱。

2.2 隔離開關銹蝕問題

隔離開關大多數(shù)安裝在戶外其抗腐蝕能力差，近幾年維護發(fā)現(xiàn)主要有以下狀況：

（1）隔離開關的底座橫梁運行幾年普遍生銹現(xiàn)象比較嚴重，可能與運行環(huán)境條件有關，也與出廠時的加工，鍍鋅工藝有關。

（2）隔離開關零部件鍍鋅工藝不符合要求，表面加工處理質(zhì)量差，造成螺栓、螺母、軸銷、開口鞘、墊圈、彈簧等零部件腐蝕生銹嚴重。影響隔離開關正常操作。

（3）隔離開關部分零部件的材質(zhì)差，應力不夠。曾發(fā)現(xiàn)在運行中接線座的鑄鋁支持件有開裂現(xiàn)象，原因可能是鑄鋁支持件的材質(zhì)差，運行時受氣候環(huán)境及電、熱化學反應的影響而變質(zhì)，在應力作用下開裂并發(fā)展至整個斷裂。

2.3 隔離開關傳動故障

隔離開關的傳動部分由于銹蝕，變形等原因，操作時卡阻，造成合閘不到位，分閘困難，甚至傳動桿扭曲變形、拐臂斷裂。其原因主要有如下幾點：

（1）國產(chǎn)隔離開關的銷軸，一般采用鍍鋅的鋼制銷軸，配以黃銅軸套。這些部件大多裸露，遇雨水潮濕即生銹，嚴重的銹死，不能轉(zhuǎn)動。

（2）底座軸承生銹，卡死，主要是轉(zhuǎn)動軸承出廠時涂油不足，加上密封不嚴，雨水進入生銹；或是長期不檢修，油脂干固，轉(zhuǎn)動不靈活，嚴重者完全銹死不轉(zhuǎn)動。

（3）施工焊接部位焊接不牢或安裝調(diào)整不當。如傳動連桿焊接，連桿彎曲，連鎖板位置不對，軸銷卡滯不靈活等。

（4）新投運時傳動部位有潤滑油，操作靈活，隨著運行時間長，傳動系統(tǒng)腐蝕生銹即會產(chǎn)生操作費力、卡滯現(xiàn)象。

上述這些問題，有些將造成導電回路接觸不良；有些會導致隔離開關拒合和拒分，嚴重影響安全運行。

3 改進措施

3.1接觸不良對策

針對上述接觸不良和過熱的原因，建議采取如下改進和防止措施：

（1）選用強度高，導電性能好的觸頭。對動靜觸頭表面燒傷或磨損處，清理積塵，打磨光滑，動靜觸頭接觸表面涂潤滑劑或凡士林，減少摩擦和防止氧化。

（2）導致彈簧彈性減弱或銹蝕的彈簧，應予更換，觸指彈簧壓力要調(diào)整合適，涂抹潤滑劑或凡士林，減緩生銹期限。最好采用不銹鋼彈簧。

（3）改進接線座里的滾珠軸承處的密封結構，防止水分進入。避免油脂流失，延長油脂老化干枯的期限。

（4）加強巡視，利用紅外技術，及時消除隔離開關觸指、觸頭間接觸不良，出線座接觸不良的缺陷。

3.2 銹蝕防護措施

對隔離開關銹蝕問題，采取以下對策：

（1）加強隔離開關的選型，選用結構合理、設計優(yōu)良、整體質(zhì)量高的產(chǎn)品，符合當?shù)貧夂驐l件使用的。

（2）針對有缺陷的隔離開關進行技術改造，定期進行刀閘防銹處理。螺栓、螺母、墊圈、開口銷彈簧等零部件采用不銹鋼制造或鍍鋅符合要求的零部件。

3.3 傳動部分改進

為防止由于軸銷、軸套和瓷瓶底座軸承銹蝕卡滯造成的隔離開關機械傳動部分嚴重變形、焊口斷裂等事故，對隔離開關傳動部分改進措施如下：

（1）將機械傳動部分的鍍鋅鋼制軸銷改為不銹鋼軸銷，軸套也用不銹鋼或無油復合軸套。

（2）瓷瓶底座軸承應采用不銹鋼軸承，底座內(nèi)加滿潤滑劑，整體密封性應良好，防止水分進入和潤滑劑的流失。亦可在軸承座外平面處向內(nèi)鉆一個孔，外部安裝注油嘴。這樣不分解軸承座，就能向軸承處補油，防止軸承內(nèi)發(fā)生無油銹蝕現(xiàn)象。采用這一措施不僅可大大節(jié)省檢修工時，而且以后可以在不停電時加潤滑油（見圖1-圖4）。

隔離開關運至現(xiàn)場后，在隔離開關的安裝過程中，一定要認真、細致，不能因為它結構簡單，而輕視；在運行維護中，要嚴格按規(guī)程規(guī)范的要求進行檢修、調(diào)整。

4 結束語

隔離開關故障會造成設備損壞甚至大面積停電的事故，我們應對此加以足夠的重視；而加強運行檢修、管理和嚴格實行工藝導則、規(guī)范是解決隔離開關缺陷和提供設備健康狀態(tài)的最有效手段。

參考文獻

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