戶外高壓隔離開(kāi)關(guān)存在問(wèn)題和改進(jìn)措施

1、戶外高壓隔離開(kāi)關(guān)存在問(wèn)題和改進(jìn)措施 近年來(lái)，運(yùn)行中隔離開(kāi)關(guān)的缺陷有上升的趨勢(shì)。隨著高壓開(kāi)關(guān) “無(wú)油化”的推廣，如何提高隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行的可靠性將成為開(kāi)關(guān)管理 工作的一個(gè)重點(diǎn)。1 隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)行中存在的問(wèn)題1.1 銹蝕問(wèn)題 近年來(lái)，隔離開(kāi)關(guān)的抗腐蝕能力差，主要有以下幾種情況：a）隔離開(kāi)關(guān)的底座橫梁采用熱鍍鋅工藝，生銹的現(xiàn)象較普遍，這 與運(yùn)行環(huán)境有關(guān)，也與出廠時(shí)的加工工藝有關(guān)，如某變電站的 GW6型 隔離開(kāi)關(guān)，前后分兩批購(gòu)置，遲 2 年投運(yùn)的一批隔離開(kāi)關(guān)，其鋼構(gòu)架 的銹蝕情況反而比早投運(yùn)的一批隔離開(kāi)關(guān)嚴(yán)重得多；b）隔離開(kāi)關(guān)零部件一般采用冷鍍鋅工藝，鍍鋅工藝不符合要求， 表面處理質(zhì)量差，造成螺栓、螺母、軸

2、銷、開(kāi)口鞘、墊圈、彈簧等零 部件銹蝕嚴(yán)重，影響了隔離開(kāi)關(guān)的正常操作；c）部分零部件的材質(zhì)差，如某變電站的 110kVGW型4 隔離開(kāi)關(guān)，在 運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)其接線座的鑄鋁支持件有開(kāi)裂現(xiàn)象，個(gè)別甚至整個(gè)斷裂， 原因可能是該批鑄鋁支持件的材質(zhì)差，在運(yùn)行中受酸雨、鹽霧和電化 學(xué)反應(yīng)的影響而變脆，在應(yīng)力的作用下開(kāi)裂并發(fā)展至整個(gè)斷裂。1.2 傳動(dòng)問(wèn)題 隔離開(kāi)關(guān)的傳動(dòng)部分由于銹蝕、變形等原因，操作時(shí)?？ㄗ?，加 重了操作力矩，引起隔離開(kāi)關(guān)合閘不到位，分閘困難，甚至傳動(dòng)桿扭 曲變形、拐臂斷裂。隔離開(kāi)關(guān)傳動(dòng)阻滯的原因主要有如下幾點(diǎn)：a）轉(zhuǎn)動(dòng)軸承出廠時(shí)涂抹潤(rùn)滑油不足，加上密封不嚴(yán)，容易滲進(jìn)雨 水，造成轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活。對(duì)某站

3、的 110kVGW4型隔離開(kāi)關(guān)大修時(shí)，發(fā)現(xiàn)軸 承座中只有少量的潤(rùn)滑黃油，上、下圓錐滾子軸承已嚴(yán)重生銹，大修 工作如不及時(shí)，后果嚴(yán)重；b）國(guó)產(chǎn)隔離開(kāi)關(guān)的銷軸，一般采用的是冷鍍鋅的銅制產(chǎn)品，而且 大多裸露，在雨水、潮氣，特別是酸雨的作用下，非常容易生銹，造 成軸銷活動(dòng)不靈，另外，軸套采用黃銅制造，容易和銅制銷軸發(fā)生化 學(xué)腐蝕，更加重了缺陷情況；c）隔離開(kāi)關(guān)在安裝后初投運(yùn)時(shí)，操作還較靈活方便，隨著運(yùn)行時(shí) 間增長(zhǎng)，傳動(dòng)系統(tǒng)由于生銹、變形等問(wèn)題導(dǎo)致靈活度下降，操作力矩 增大，就比較容易造成分、合閘的困難。1.3 接觸不良問(wèn)題在運(yùn)行中，發(fā)現(xiàn)部分隔離開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸指和觸頭間、出線座等的接觸不良導(dǎo)致過(guò)熱缺陷等。以

4、 GW4型隔離開(kāi)關(guān)為例，分析如下：a）觸指臂裝配的觸指和導(dǎo)電管的接觸面積小，在運(yùn)行中，由于潮 氣、鹽霧和灰塵的影響，加上此處溫度較高，容易氧化，造成接觸不 良，接觸電阻增大，使觸指彈簧分流了一部分運(yùn)行電流，造成彈性減弱，觸指 接觸壓力降低，接觸不良情況進(jìn)一步惡化；b）部分接線座采用圓錐型滾動(dòng)接觸，由于密封不良，灰塵、雨水 進(jìn)入滾動(dòng)觸頭處，使其表面氧化或積垢，造成接觸電阻偏大，接觸不 良。稍嚴(yán)重的造成彈簧銹蝕、彈性減弱，發(fā)熱缺陷更加嚴(yán)重；c）隔離開(kāi)關(guān)在運(yùn)行中，隨著操作次數(shù)的增多，電弧對(duì)觸頭接觸表 面造成損傷，另外由于露天運(yùn)行，觸頭上的油脂粘上沙塵后，接觸面 有磨損，如不進(jìn)行定期檢修，也會(huì)造成觸頭

5、過(guò)熱。1.4 瓷瓶斷裂問(wèn)題近年來(lái)，發(fā)現(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)的支柱瓷瓶在運(yùn)行中或操作時(shí)發(fā)生斷裂的現(xiàn)象有增加的趨勢(shì)，主要發(fā)生在 GW4型隔離開(kāi)關(guān)上。a）由于該型開(kāi)關(guān)的絕緣支柱，承擔(dān)著支持和傳動(dòng)的作用，導(dǎo)線拉 力和合閘時(shí)的阻力共同作用于絕緣支柱，產(chǎn)生力矩，但操作傳動(dòng)系統(tǒng) 有阻滯時(shí)，絕緣支柱受到附加扭矩影響則阻滯更大。安裝調(diào)試不當(dāng)， 也會(huì)使隔離開(kāi)關(guān)在操作時(shí)受到不應(yīng)有的附加應(yīng)力，從而造成絕緣支柱 的斷裂；b）從統(tǒng)計(jì)上看，絕緣支柱斷裂的部位往往發(fā)生在法蘭端面，這表 明該處是受應(yīng)力作用最大的地方。從加工工藝上分析，絕緣支柱和法 蘭的水泥膠裝不良，有細(xì)微的間隙和空洞，或膠裝深度過(guò)淺，都會(huì)使 隔離開(kāi)關(guān)在操作時(shí)，使該處受力不

6、均勻，在長(zhǎng)期運(yùn)行中造成絕緣支柱 在法蘭處斷裂的缺陷；c）部分絕緣支柱的材質(zhì)、工藝不符合要求，達(dá)不到標(biāo)稱參數(shù)的要 求。從絕緣支柱的斷面上看，材質(zhì)粗糙，存在雜質(zhì)；d）運(yùn)行單位沒(méi)有根據(jù)運(yùn)行工況選用機(jī)械強(qiáng)度符合運(yùn)行條件的絕緣 支柱，也是原因之一。1.5 密封問(wèn)題運(yùn)行中由于密封不良，造成輔助開(kāi)關(guān)失靈、隔離開(kāi)關(guān)和接地開(kāi)關(guān) 間的電氣聯(lián)鎖失靈、直流系統(tǒng)接地嚴(yán)重缺陷。主要有以下幾種情況：a）主刀電動(dòng)機(jī)構(gòu)箱輸出軸密封不良，容易滲進(jìn)雨水和潮氣，加上 箱中無(wú)驅(qū)潮裝置和通風(fēng)窗口，造成電氣元件受潮生銹，輔助開(kāi)關(guān)受潮 短接等；b）地刀的手力機(jī)構(gòu)密封性能不良，雨水往往順著傳動(dòng)軸滲入機(jī)構(gòu) 箱內(nèi)，造成輔助端子受潮短路、接地，轉(zhuǎn)換

7、失靈。 2 加強(qiáng)隔離開(kāi)關(guān)的管 理，提高運(yùn)行可靠性在實(shí)際運(yùn)行中，部分隔離開(kāi)關(guān)的停電比較麻煩、困難，因此容易 忽視、放松對(duì)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行定期檢修。為此，必須在加強(qiáng)對(duì)隔離開(kāi)關(guān) 的運(yùn)行管理的同時(shí)，有的放矢地對(duì)隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行技術(shù)改造，以提高隔 離開(kāi)關(guān)運(yùn)行的可靠性。2.1 加強(qiáng)隔離開(kāi)關(guān)的選型管理 從隔離開(kāi)關(guān)在潮濕、酸雨地區(qū)的運(yùn)行情況看，隔離開(kāi)關(guān)的防銹蝕 能力不能滿足運(yùn)行要求，并由此而引起操作卡阻、分合不到位等缺 陷。因此，在設(shè)備訂貨時(shí)注意以下幾點(diǎn)：a）開(kāi)關(guān)用材考慮采用不銹鋼軸銷、不銹鋼軸套或用無(wú)油復(fù)合軸套 代替鍍鋅鋼軸銷和黃銅軸套；b）考慮采用能防止雨水潮氣滲入的有密封結(jié)構(gòu)的滾珠軸承，可用 滴點(diǎn)高、穩(wěn)定性優(yōu)良

8、的二硫化鉬鋰脂代替常用的黃干油；c）主刀的電動(dòng)機(jī)構(gòu)箱和地刀的手力機(jī)構(gòu)箱采用不銹鋼產(chǎn)品或經(jīng)滲 鋅處理的鋼制產(chǎn)品；d）采用高強(qiáng)瓷的絕緣支柱代替普通瓷柱。2.2 安裝時(shí)加強(qiáng)隔離開(kāi)關(guān)的檢查和驗(yàn)收 部分廠家對(duì)出廠產(chǎn)品裝配質(zhì)量把關(guān)不嚴(yán)，如螺絲未擰緊，潤(rùn)滑劑 未加足或根本未加，平衡彈簧反向安裝等等。在安裝時(shí)也未曾解體檢 查，必將給變電站的安全運(yùn)行帶來(lái)威脅。因此，安裝隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，必 須對(duì)其進(jìn)行解體檢查，并嚴(yán)格執(zhí)行隔離開(kāi)關(guān)的安裝工藝，另外，驗(yàn)收 人員也應(yīng)熟悉產(chǎn)品的調(diào)試技術(shù)要求，嚴(yán)格把好驗(yàn)收關(guān)，防止將基建安 裝時(shí)的缺陷帶入運(yùn)行中。2.3 加強(qiáng)隔離開(kāi)關(guān)的大修管理 由于隔離開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、維修工藝簡(jiǎn)單，但是停電困難，特

9、別是 母線隔離開(kāi)關(guān)，大部分 110kV變電站采用單母線分段的接線方式，更 增加了停電難度，因此，部分運(yùn)行管理人員忽視了對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的周期 大修管理，造成部分隔離開(kāi)關(guān)長(zhǎng)時(shí)間未進(jìn)行大修，設(shè)備缺陷運(yùn)行，嚴(yán) 重威脅安全生產(chǎn)。對(duì)超期未大修的隔離開(kāi)關(guān)安排大修，制定隔離開(kāi) 關(guān)大修報(bào)告的統(tǒng)一格式，規(guī)范大修工藝標(biāo)準(zhǔn)和驗(yàn)收項(xiàng)目，消除設(shè)備 隱患，提高隔離開(kāi)關(guān)的健康水平。2.4 加強(qiáng)隔離開(kāi)關(guān)的巡視和在線檢測(cè) 由于在運(yùn)行中隔離開(kāi)關(guān)絕緣支柱斷裂、出線座支持件的設(shè)備缺陷 有增多趨勢(shì)，這些缺陷，極容易導(dǎo)致運(yùn)行人員在操作時(shí)發(fā)生短路事 故，甚至造成人身傷亡，所以，運(yùn)行人員應(yīng)加強(qiáng)對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的巡視， 及時(shí)發(fā)現(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)絕緣支柱斷裂、接線

10、座支持件等關(guān)鍵部位是否存在 異常，避免事故發(fā)生。近年來(lái)紅外測(cè)溫和紅外熱像技術(shù)已得到普遍運(yùn)用，特別是紅外熱 像技術(shù)，能較好地發(fā)現(xiàn)運(yùn)行中設(shè)備過(guò)熱缺陷，因此，應(yīng)積極利用紅外 技術(shù)，消除隔離開(kāi)關(guān)觸指、觸頭間接觸不良，出線座接觸不良的缺 陷。2.5 加強(qiáng)隔離開(kāi)關(guān)的技術(shù)改造 針對(duì)國(guó)產(chǎn)隔離開(kāi)關(guān)在運(yùn)行中出現(xiàn)的問(wèn)題，有必要加強(qiáng)隔離開(kāi)關(guān)的 技術(shù)改造。2.5.1GW6型隔離開(kāi)關(guān)的技術(shù)改造主要改造措施如下：a）將機(jī)械傳動(dòng)部分的鍍鋅鋼制軸銷改為不銹鋼制造的軸銷，采用 不銹鋼軸套或無(wú)油復(fù)合軸套；b）將滾珠軸承改用不銹鋼軸承，萬(wàn)向接頭改用不銹鋼制造；c）螺釘、螺母、墊圈等緊固件采用不銹鋼制造或經(jīng)滲鋅處理，對(duì) 部分需調(diào)整的連

11、桿、抱夾重新按廠家規(guī)定進(jìn)行調(diào)整；d）將主刀閘由單電動(dòng)機(jī)構(gòu)三相機(jī)械聯(lián)動(dòng)改為三相三電動(dòng)機(jī)構(gòu)電氣 聯(lián)動(dòng)，電動(dòng)機(jī)構(gòu)箱采用噴鋅處理，機(jī)構(gòu)箱內(nèi)的電源開(kāi)關(guān)采用小型斷路 器代替結(jié)構(gòu)陳舊的刀閘開(kāi)關(guān)和熔絲，采用新型的輔助開(kāi)關(guān)，保證觸點(diǎn) 接觸良好；e）將原鋁合金動(dòng)觸桿改為異型紫銅桿，傳動(dòng)箱更換為防銹鋁傳動(dòng) 箱，防雨罩改為不銹鋼制造，平衡彈簧改為可調(diào)節(jié)的新型平衡彈簧；f）潤(rùn)滑脂采用滴點(diǎn)高、耐熱性能好、穩(wěn)定性優(yōu)良的二硫化鉬鋰基 脂。實(shí)踐證明，改造后的 GW6型隔離開(kāi)關(guān)分合靈活，運(yùn)行情況良好， 解決了以往存在的缺陷，提高了運(yùn)行可靠性。2.5.2GW4，GW5型隔離開(kāi)關(guān)的改造主要改造措施如下：a）壓簧和拉簧結(jié)構(gòu)觸指臂的改進(jìn)

12、對(duì)于壓簧結(jié)構(gòu)的觸指臂，采取的措施是在觸指片和觸指架之間鉚 裝軟導(dǎo)電帶，使點(diǎn)接觸變?yōu)楣潭ń佑|，避免彈簧因分流作用而變形， 觸指接觸壓力降低而造成接觸處發(fā)熱缺陷。同樣，對(duì)于拉簧結(jié)構(gòu)的觸 指臂，采取的措施是在觸指和觸指座之間鉚裝軟導(dǎo)電帶，使點(diǎn)接觸變 為固定接觸，這項(xiàng)改造較好地解決了隔離開(kāi)關(guān)觸頭發(fā)熱的缺陷。第 6 頁(yè) 共 7 頁(yè)b)接線座的改進(jìn) 接線座是戶外隔離開(kāi)關(guān)導(dǎo)電回路中又一個(gè)需要活動(dòng)的部分，也是 故障多發(fā)處之一。部分接線座的結(jié)構(gòu)為滾動(dòng)接觸的活動(dòng)式接點(diǎn)，也有 軟導(dǎo)電帶的固定接觸。由于接線座不是密封結(jié)構(gòu)，雨水、鹽霧容易沿 導(dǎo)電桿滲入接線座內(nèi)，使接觸面容易氧化。另外由于滾動(dòng)接觸的自清 掃能力差，運(yùn)行時(shí)間一長(zhǎng)，由于接觸電阻過(guò)大而造成接線座溫升過(guò)高 的缺陷。對(duì)于接線座為滾動(dòng)接觸的結(jié)構(gòu)，可在密封罩和出線座之間增 加 O型密封膠，并且涂上密封膠水，另外也可將其更換為軟連接結(jié) 構(gòu)。c) 軸承座的改進(jìn) 軸承座是隔離開(kāi)關(guān)的承重活動(dòng)部分，基本為敞開(kāi)式，上部雖有防 雨罩但并不嚴(yán)密，隔離開(kāi)關(guān)在安裝后運(yùn)行一段時(shí)間，潤(rùn)滑脂容易流失 或干枯。因?yàn)闆](méi)有加注潤(rùn)滑油的油嘴，造成了軸承銹蝕，轉(zhuǎn)動(dòng)困難。 為此，在軸承座鉆 1 個(gè)直徑為 12mm的孔，并利用該孔加裝注油嘴，運(yùn) 行人員定期從注油嘴打進(jìn)潤(rùn)滑油，