隔離開關的功能原理及檢修維護

摘要：通過本文是想在此對GW4型隔離開關的基本原理進行分析，主要介紹了GW4型隔離開關的基本結構與用途、GW4型隔離開關的缺陷與檢修內容、GW4型隔離開關的調試等。

關鍵詞：隔離開關的缺陷，隔離開關調試

引言

隔離開關是電力系統中的重要設備之一，在變電站主設備中占的數量大，運行操作量也大。隨著電網中斷路器無油化、設備組合化，斷路器的可靠性不斷提高，敞開式隔離開關存在的問題日益突出。因此，提高隔離開關的運行可靠性，是當前提高系統可靠性，保證電力系統安全、穩定運行的當務之急。

隔離開關電氣閉鎖是隔離開關安全操作的重要組成部分，是防止誤分誤合的主要技術措施。由于變電站接線方式的不同，電氣閉鎖要結合實際情況進行科學的設計和改造，才能確保電力生產的正常進行，防止誤操作事故的頻繁發生。

生產運行中大部分的重大人生安全事故都出在隔離開關這一塊，作為檢修工者，對隔離開關的全面了解，有助于工作的順利開展和安全可控。

1 隔離開關的用途與分類

1.1 隔離開關用途

隔離開關又稱刀閘，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進行電路的切換工作或關合空載電路。

1.2 隔離開關的類型

隔離開關可根據裝設地點、電壓等級、級數和構造進行分類的，主要有如下幾種類型：

按裝設地點分為戶內式和戶外式;按級數可分為單級和三級;按絕緣支柱數目可分為單柱式、雙柱式、三柱式;按隔離開關的動作方式可分為閘刀式、旋轉式、插入式;按有無地刀可分為有接地隔離開關和無接地隔離開關;按所配操動機構可分為手動式、電動式、氣動式、液壓式。

2 GW4刀閘缺陷概述?

2.1常見缺陷

2.1.1 發熱

刀閘常見的發熱點分別有刀頭、導電桿、接線掌以及支持底座的轉動部分（軟銅帶）。對觸頭、觸指以及導電桿部位的發熱情況，通常是因為受室外環境的影響，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作用使接觸表面生成氧化薄膜。處理此類缺陷應對其進行清洗，保證觸面的光潔度，對有麻點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導電膏，而涂抹導電膏一定要注意涂抹均勻且薄。因為當涂抹過厚時，經過運行操作將在觸指表面產生堆積，由此引起觸頭放電，導致觸頭燒損發熱。同時要注意檢查觸頭的燒傷情況，必要時要更換觸頭、觸指。

2.1.2 拒分（合）故障

此類故障主要表現為由于機構傳動部分卡滯、轉動軸銹死、動靜觸頭摩擦力過大、二次元件損壞引起的。

對于隔離刀閘分合故障的處理，對傳動部件加適量潤滑油后，緩慢操作，逐步對活動部位進行潤滑，必要時更換損壞嚴重的部件。對于動靜觸頭摩擦力過大，處理方法是將動靜觸頭用汽油清洗干凈，調整動靜觸頭插入深度;在條件允許的情況下，可以通過對隔離刀進行大修或更換隔離刀閘來解決隔離刀閘運行時間久、傳動部件老化的問題。對于隔離刀閘操作機構壓力降低造成隔離刀閘分合困難的，應將其壓力處理恢復正常后進行操作。

2.1.3 銹蝕故障?

機構、傳動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。部件的銹蝕造成轉動和傳動部件卡澀，零部件機械強度降低，甚至部件變形損壞。引起銹蝕故障原因主要是隔離刀閘長期運行在戶外惡劣環境中，刀閘維護不當、機構箱門密封不嚴。

對于隔離刀閘分合故障的處理，對傳動部件加適量潤滑油后，緩慢操作，逐步對活動部位進行潤滑，必要時更換損壞嚴重的部件。對于動靜觸頭摩擦力過大，處理方法是將動靜觸頭用汽油清洗干凈，調整動靜觸頭插入深度;在條件允許的情況下，可以通過對隔離刀進行大修或更換隔離刀閘來解決隔離刀閘運行時間久、傳動部件老化的問題。對于隔離刀閘操作機構壓力降低造成隔離刀閘分合困難的，應將其壓力處理恢復正常后進行操作。

2.2 深圳供電局GW4型刀閘缺陷數據分析

通過統計數據將深圳局110kVGW4型刀閘各類缺陷導出后進行數據分析及統計之后整理出下表，由圖表可見，GW4型刀閘最為常見的缺陷還是發熱，一共201條缺陷其中發熱占了100條，高達50%。而發熱部位接線掌發熱的有42條，觸頭發熱的有29條，導電桿、拐臂、接線座發熱的有29條。而導致接線掌發熱的原因有螺絲松動;在拉合過程中，電弧燒傷觸頭或用力不當，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;過負荷運行。由此數據可以歸納總結，每次刀閘大修時大部分流程都是為防止刀閘運行時發熱的采取的措施：比如各個部件的拆卸、清潔以及打磨，回路電阻測試。

2.3 檢修總結

刀閘的大修的根本目的有兩點：為了讓刀閘能夠更加穩定地運行并且在運行中盡量少出現發熱情況;操作刀閘時更加順暢，不會出現拒分拒合、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所服務。因此，為保持設備的正常運行，我們必須及時地對刀閘進行維護或大修，尤其對那些敏感和易磨損的部位。

3 刀閘調試

在刀閘進行維護或大修之后重新安裝時必然會出現刀閘分合不到位或是三相不同期的情況，此時刀閘的調試尤為重要。

3.1 刀閘動作過程

刀閘操作機構輸出力矩，帶動上傳動轉動，再通過拐臂和驅動連桿帶動轉臺轉動，然后通過對角連桿帶動對側轉臺轉動，使兩邊絕緣子和導電桿同步轉動以實現分合閘。隔離開關各相之間亦通過曲柄和連桿相連，當操作機構箱時，帶動三相聯動。在合閘位置時，操作機構的拐臂位于過死點位置，開關被鎖定。

3.2 刀閘調試規則

a、先調主刀，再調地刀，先調合閘，再調分閘，先調A相，再調B相，再調C相。

b、首先將A相分閘定位，接著調機構再調主拐臂再調A相合閘，確保機構與主拐臂及A相合閘，分閘同時到位。

c、確保A相合閘，分閘到位、依次調整B相、C相，直至滿足要求。

3.3 刀閘調試流程

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

a、 松開限位螺絲。

b、 松開地刀閉鎖聯板。

c、 松開主相與B相相間連桿。

d、 松開操動機構與垂直連桿抱箍。

e、 將操動機構手搖至合閘，聽到響聲搖一圈回半圈。

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

g、 手動將B相刀閘調整至正確位置，連上主相與B相相間連桿。

h、 調整B、C相相間連桿使C相刀閘至正確位置。

i、 手動電動分合三次刀閘，位置正確后恢復限位螺絲與閉鎖聯板。

4 ?總結

通過對GW4型刀閘一次結構全面分析，對GW4型刀閘的感性和理性有了更深入的認識，對GW4型刀閘的組成及動作基本原理方面的了解上了一個臺階，并且明白了刀閘在電力系統中不是獨立的一部分，而是與其他設備緊密相連，保障其可靠運行，可促進系統的安全穩定性。為防止隔離開關各類缺陷的惡性發展，運維檢修人員應加強現場巡視檢查，采用必要的技術手段，如紅外線測溫儀、紅外線熱成像儀等對導電接頭運行中的溫度進行在線測量，特別是在高峰負荷時段檢修監測，保證設備運行處于可控、在控狀態。另外，很多隔離刀閘沒有按照正常的檢修周期進行檢修，因此檢修人員要利用每次停電機會，對隔離刀閘進行全面檢修。同時要提高運行人員判斷故障能力，發現問題及時報告，確保缺陷得到及時處理，提高設備健康水平，保證電網安全供電、可靠供電。

參考文獻：

[1]?崔景春.高壓交流隔離開關和接地開關，中國電力出版社，2016.

[2]?國網河南省電力公司鄭州供電公司.220kV及以下變電站設備異常和故障典型案例分析.中國電力出版社2017

[3]?張軍華.隔離開關安裝及調試，科技經濟導刊，2001（8）.

作者簡介：李柏一（1993），男，湖南長沙人，工學學士，助理工程師，主要從事電力一次設備檢修工作。