220kV變電站GW16型刀閘安裝調(diào)試及故障原因分析

摘要：在220kV變電系統(tǒng)中，GW16型刀閘有著廣泛應(yīng)用，其具有良好性能，操作便捷，運(yùn)行穩(wěn)定，效率高，壽命長。為確保該種刀閘的妥善、穩(wěn)定運(yùn)行，必須做好安裝和調(diào)試工作，并要對其常見故障有深入了解。文章探討了當(dāng)前220kV變電站GW16型刀閘的安裝及調(diào)試，并剖析了其運(yùn)行中的常見故障。

關(guān)鍵詞：220kV變電站；GW16型刀閘；安裝調(diào)試；故障分析；變電系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

中圖分類號：TM451 文章編號：1009-2374（2016）36-0183-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.36.091

在安裝和調(diào)試GW16型刀閘中，必須嚴(yán)格按照既定流程、規(guī)范進(jìn)行，以確保其在變電系統(tǒng)中安全、穩(wěn)定運(yùn)行。此外，為保證刀閘的正常使用，還需要對其有關(guān)故障進(jìn)行分析，掌握相應(yīng)的科學(xué)、有效排障方法，及時解決故障。

1 GW16型刀閘的結(jié)構(gòu)

GW16型刀閘由基礎(chǔ)底座、絕緣子、接地開關(guān)、主閘刀等組成，主閘刀是最為重要的一個部件，其結(jié)構(gòu)如圖1所示：

2 220kV變電站中GW16型刀閘安裝及調(diào)試

通常在220kV變電系統(tǒng)中GW16型刀閘是采取單相整體吊裝，首先是要確保三相刀閘在基礎(chǔ)鋼盤上準(zhǔn)確定位，并進(jìn)行標(biāo)識，在此操作中要把握好三極中心線與母線間的角度。通常是45°角，如此為機(jī)械聯(lián)動奠定基礎(chǔ)。在實(shí)際吊裝中，需要設(shè)置兩條吊帶，分別置于兩個瓷瓶內(nèi)，在吊裝到一定高度后，則需要在底座上固定好對應(yīng)槽鋼，按既定程序起吊，再把刀閘裝在基礎(chǔ)鋼盤上，根據(jù)標(biāo)識確定好刀閘位，并要精確測量。然后再進(jìn)行底座槽鋼、桿盤等焊接操作，確保質(zhì)量，保證穩(wěn)固后將吊鉤除去，然后用相同操作吊裝下側(cè)兩相。由于該型刀閘在運(yùn)行中易受母線等線路等干擾，因而刀閘在完成吊裝后須進(jìn)行必要的調(diào)整和調(diào)試。

對全部元件、設(shè)備等要預(yù)先裝配好并妥善固定，主要是刀閘底座、主閘刀等，完成裝配后，予以牢固，并要應(yīng)用水平檢測儀對底座槽鋼進(jìn)行測量，查看其水平度有無達(dá)標(biāo)，如果未達(dá)標(biāo)，則可把墊片放于螺栓眼位，這里要把握好墊片用量，通常是3個以下，然后自整體吊裝好刀閘。具體從這兩方面進(jìn)行：（1）在進(jìn)行單向調(diào)試時，要松動底座的升降螺栓，先要進(jìn)行操作絕緣子垂直狀態(tài)的調(diào)試，在調(diào)試好后必須使法蘭內(nèi)螺栓穩(wěn)固，同時要對相應(yīng)的轉(zhuǎn)動法蘭予以調(diào)試，確保其高度能到預(yù)期點(diǎn)，然后要全面查看三相轉(zhuǎn)動法蘭軸，其方位必須在共同水平線上，此外還要用手來逐一調(diào)整絕緣子拐臂；（2）靜觸頭的安裝。通過人工操作主閘刀，同時要細(xì)致、全面地查看主閘刀開合是否在常規(guī)狀態(tài)，并要調(diào)整好連桿長度，還需要準(zhǔn)確定位和調(diào)試靜觸頭，確保其到達(dá)既定位置。對于三相合閘還需進(jìn)行調(diào)整和調(diào)試，以保證該裝置能達(dá)到預(yù)期效果。另外還需對靜、動兩個觸頭壓力進(jìn)行檢測，針對結(jié)果進(jìn)行分析，如有問題需及時調(diào)整，確保其在一個滿意位置上，在此基礎(chǔ)上對手動、電動等進(jìn)行安裝檢查，確保安裝質(zhì)量。

3 220kV變電站中的GW16型刀閘故障分析

3.1 定位套的變形

相對220kV變電站而言，GW16型刀閘最為常見的故障就是定位套變形，主要表現(xiàn)為中間頭發(fā)熱、局部溫度高達(dá)50℃。中間頭導(dǎo)電盤基本原理。在該裝置中導(dǎo)有兩個接觸盤，其分別和上、下導(dǎo)電桿連接，而內(nèi)部的導(dǎo)電珠、導(dǎo)電盤間是相互接觸的，兩者間接觸的范圍、壓力等會直接影響到中間箱的溫度，其構(gòu)造如圖2所示：

原因分析：（1）接觸壓力，通常情況下其與這些因素有關(guān)系：導(dǎo)電盤中的彈簧力度大小，在彈力減小時，接觸的壓力會隨之變小，或定位套的間隙變大，同樣對彈簧力度有影響；如主軸配置不合理，也有可能導(dǎo)致刀閘在開合中發(fā)生導(dǎo)電盤錯位的情況，進(jìn)而影響到彈簧的受力均勻性，使得接觸壓力減小而引起發(fā)熱，造成定位套變形。（2）接觸面積，如導(dǎo)電盤氧化，則會導(dǎo)致其與導(dǎo)電珠間的接觸面變小。

故障處理：對于該類故障必須先進(jìn)行全面、細(xì)致的檢查，掌握定位套的形狀是否發(fā)生改變或者損傷。某變電站在實(shí)際檢查中，發(fā)現(xiàn)定位套變大，比正常大1mm，使得導(dǎo)電盤與導(dǎo)電珠間未能全面接觸。為有效解決此類故障，可應(yīng)用游標(biāo)卡尺開展必要的測試，主要是對定位套孔徑，再依照孔徑實(shí)際大小來調(diào)整定位的間隙，確保合理得當(dāng)，使其達(dá)到設(shè)計(jì)指標(biāo)，確保安裝到位。與此同時，還需要做好周邊的清理工作，避免雜物滲入。

3.2 動觸片與靜觸桿接觸不良

原因剖析：（1）動、靜兩個觸桿間方位上未能準(zhǔn)確把握，動觸片的觸點(diǎn)和靜觸桿間未能平行；（2）動觸片的形狀出現(xiàn)改變，也就是出現(xiàn)明顯變形情況。

故障處理：如在檢查中發(fā)現(xiàn)動觸片的觸點(diǎn)和靜觸桿未平行，那么需要進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整、放松導(dǎo)電管與動觸頭間螺栓或調(diào)整靜觸桿位置，進(jìn)而使動、靜觸頭間穩(wěn)定、妥善連接。另外也可適當(dāng)轉(zhuǎn)換動觸片，保證單側(cè)動觸片接觸面均在一個平面上。如檢查發(fā)現(xiàn)動觸片發(fā)生明顯變形，那么需要更換新的同型動觸片。

3.3 接地刀操作中分合閘力矩過大

原因剖析：（1）接地開關(guān)傳動軸自形成直線，與系統(tǒng)輸出軸線未保持一致，使得兩者間出現(xiàn)差距，無法處于相同直線上；（2）接地開關(guān)自身質(zhì)量問題，比如產(chǎn)品質(zhì)量低下、未達(dá)到設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；（3）系統(tǒng)安裝質(zhì)量問題，譬如裝配未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)、精良度不高等；（4）如接地開關(guān)未嚴(yán)格依照安裝程序開展調(diào)試，最為常見的問題就是彈簧未能調(diào)試到位。這些都會造成分合閘的力矩過大故障。此外，在實(shí)際檢查中，靜觸頭未按程序要求進(jìn)行安裝和調(diào)試也會導(dǎo)致此種情況。

故障處理：應(yīng)對整個裝置系統(tǒng)進(jìn)行測量、分析等，以確保裝置準(zhǔn)確定位，讓其在合理位置上，必須掌握好輸出軸中心線和基礎(chǔ)中心間的距離，通常控制在33～40cm之間，如接地開關(guān)或操作系統(tǒng)的安裝質(zhì)量存在問題，那么需要深入和明確原因，同時要結(jié)合具體的設(shè)計(jì)圖、基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)圖等對有關(guān)裝置、開關(guān)等進(jìn)行重新安裝、調(diào)試等操作；如是地開關(guān)調(diào)節(jié)方面的問題，那么需要對接地開關(guān)、平衡彈簧等重新調(diào)試，確保彈簧能夠在一個平衡水平上。

3.4 調(diào)試時單極分合閘力矩差過大

原因剖析：下導(dǎo)電管中的平衡彈簧壓縮量未能調(diào)試到合格點(diǎn)。

故障處理：應(yīng)把調(diào)節(jié)螺母進(jìn)行順時針旋轉(zhuǎn)，以便增加平衡彈簧儲能，如此可有效控制和減小合閘的力矩，并且可在一定程度上增大分閘力矩，進(jìn)而確保分、合閘的力矩保持基本平衡。相反的，如果合閘力矩偏小而分閘力矩過大，那么調(diào)整操作是相反的。

3.5 開關(guān)合閘狀態(tài)上下導(dǎo)電桿未能一致

原因剖析：該種故障就是開關(guān)在合閘狀態(tài)下，下導(dǎo)電桿為垂直，而上導(dǎo)電桿未能垂直。原因是主導(dǎo)電裝置內(nèi)的齒條和齒輪的嚙合不當(dāng)。

故障處理：（1）如果下導(dǎo)電桿垂直，但上導(dǎo)電桿往分閘向傾斜，那么需要適當(dāng)松開中間接頭裝置的齒輪箱和下導(dǎo)電桿裝置連接的固定螺栓，并把齒輪箱沿著導(dǎo)電桿往下移動1～4mm；如傾斜較大，那么可把齒輪箱取下，重新掛齒并進(jìn)行調(diào)整，確保上、下導(dǎo)電桿在同一直線上，還需緊固螺栓。（2）如果下導(dǎo)電桿垂直而上導(dǎo)電桿往合閘向傾斜，那么需要松開中間接頭裝置的齒輪箱和下導(dǎo)電桿裝置連接的緊固螺塞，把齒輪箱沿著導(dǎo)電桿往上移動1～4mm，對于傾斜明顯的同樣是把齒輪箱取下，重新掛齒并調(diào)整。

參考文獻(xiàn)

[1] 封淑敏，杜中華，楊保國.GW16型刀閘安裝調(diào)試及 故障分析[J].中小企業(yè)管理與科技（上旬刊）， 2011，（9）.

[2] 張智標(biāo).專變用戶10kV線路故障的跳閘原因分析及對 策[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2015，（29）.

[3] 端木林楠，趙習(xí)靜，蔡巍，等.某220kV變電站35kV 站用變壓器爆炸事故分析與處理[J].高壓電器， 2015，（12）.

[4] 白東青.某220kV線路單相瞬時故障后重合閘未動事 件分析[J].貴州電力技術(shù)，2015，（6）.

[5] 郭雷，張海杰，陳仁剛，等.一起220kV GIS設(shè)備內(nèi)部 放電故障分析及處理措施[J].電氣技術(shù)，2016，（1）.

作者簡介：謝清炎（1987-），男，廣東興寧人，廣東省輸變電工程公司助理技術(shù)員，助理工程師，研究方向：變電電氣安裝技術(shù)。

（責(zé)任編輯：秦遜玉）