隔離開關(guān)基礎知識

隔離開關(guān)、地刀基礎知識主講人：馬虎濤貴州·興義第1頁，共67頁。第一部分：隔離開關(guān)一.隔離開關(guān)的主要用途二.隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分類三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)四.直流隔離開關(guān)五.隔離開關(guān)檢修第2頁，共67頁。

隔離開關(guān)(俗稱“刀閘”)是一種最簡單的、供配電系統(tǒng)中使用最多的高壓開關(guān)，沒有滅弧裝置。它既不能斷開正常負荷電流，更不能斷開短路電流，否則即發(fā)生“帶負荷拉刀閘”的嚴重事故。此時產(chǎn)生的電弧不易熄滅，甚至造成“飛弧”(相間或相對地經(jīng)電弧短路)，會損壞設備并嚴重危及人身安全。一.隔離開關(guān)的主要用途第3頁，共67頁。天生橋站220kV刀閘一.隔離開關(guān)的主要用途第4頁，共67頁。

隔離開關(guān)的主要用途是保證檢修裝置時工作的安全。在需要檢修的部分和其它帶電部分之間，用隔離開關(guān)構(gòu)成足夠大的明顯可見的空氣絕緣間隔。隔離開關(guān)的斷口在任何狀態(tài)下都不能發(fā)生火花放電，因此它的斷口耐壓一般比其對地絕緣的耐壓高出10%～15%。必要時應在隔離開關(guān)上附設接地刀閘，供檢修時接地用。

1、隔離電壓一.隔離開關(guān)的主要用途第5頁，共67頁。

投入備用母線或旁路母線以及改變運行方式，常用隔離開關(guān)配合斷路器，進行電路的切換操作。

2、倒閘操作一.隔離開關(guān)的主要用途第6頁，共67頁。一.隔離開關(guān)的主要用途

隔離開關(guān)沒有滅弧裝置，不能開斷或閉合負荷電流和短路電流。但具有一定的分、合小電感電流和電容電流的能力。拉、合電壓互感器和避雷器。拉合母線和直接與母線相連設備的電容電流。拉合勵磁電流小于2A的空載變壓器（電壓35KV、容量為1000KVA及以下；電壓110KV、容量3200KVA及以下）拉合電容電流不超過5A的空載線路（電壓10KV、長度5km及以下的架空線路；電壓35KV、長度10km及以下的架空線路）。

3、分、合小電流第7頁，共67頁。二.隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分類高壓隔離開關(guān)是由一動觸頭（活動刀片）和一靜觸頭（固定觸頭或刀嘴）所組成，動、靜觸頭均由高壓支撐絕緣子固定于底板上，底板用螺絲固定在構(gòu)架或墻體上。主要由導電部分、絕緣部分、支持底座、操動機構(gòu)和傳動機構(gòu)組成。隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)：第8頁，共67頁。刀閘結(jié)構(gòu)實例導電部分絕緣支柱支持底座操作機構(gòu)絕緣支柱傳動機構(gòu)第9頁，共67頁。高壓隔離開關(guān)按安裝地點不同可分為戶外式和戶內(nèi)式兩種；按絕緣支柱數(shù)目可分為單柱、雙柱、三柱式三種；按運動方式可分為水平旋轉(zhuǎn)式、垂直旋轉(zhuǎn)式、垂直伸縮式、擺動式、插入式等；按極數(shù)可分為單極和三極；按有無接地開關(guān)可分為不接地、單接地和雙接地三種；按用途可分為一般用、快速分閘用和變壓器中性點用等。隔離開關(guān)分類：二.隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分類第10頁，共67頁。單柱、垂直伸縮式隔離開關(guān)連接軟母線、合閘狀態(tài)連接軟母線、分閘狀態(tài)連接硬母線、合閘狀態(tài)二.隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分類第11頁，共67頁。GW4型雙柱水平旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)二.隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分類分閘狀態(tài)合閘狀態(tài)第12頁，共67頁。GW11型雙柱水平伸縮式隔離開關(guān)分閘狀態(tài)合閘狀態(tài)二.隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分類第13頁，共67頁。GW27型三柱水平旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān)分閘狀態(tài)合閘狀態(tài)二.隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)和分類第14頁，共67頁。三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)舉例：GW4-12D/630、GN10-35G/1000

①字母G—代表隔離開關(guān)。②字母代表安裝地點。N—戶內(nèi)，W—戶外。③數(shù)字，為設計序號，代表不同的系列。④數(shù)字，代表額定電壓（kV）。⑤字母，代表補充特性，T—統(tǒng)一設計，G—改進型，D—帶接地刀閘，C—穿墻式。⑥數(shù)字，代表額定電流（A）。

1、隔離開關(guān)型號第15頁，共67頁。GW-220D/2500型三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)第16頁，共67頁。三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)分開后應具有明顯的斷開點，易于鑒別設備是否與電網(wǎng)隔開。斷開點之間應有足夠的絕緣距離，以保證在過電壓及相間閃絡的情況下，不致引起擊穿而危及工作人員的安全。有足夠的動熱穩(wěn)定、機械強度、絕緣強度。分、合閘時的同期要好，要有最佳的分合閘速度，以盡可能降低操作過電壓。應結(jié)構(gòu)簡單動作可靠。帶有接地刀閘的隔離開關(guān)必須裝設聯(lián)鎖機構(gòu)，以保證隔離開關(guān)的正確操作。

2、隔離開關(guān)基本要求第17頁，共67頁。刀閘地刀機械聯(lián)鎖三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)刀閘傳動桿刀閘地刀聯(lián)鎖桿刀閘地刀聯(lián)鎖裝置第18頁，共67頁。機械連鎖裝置聯(lián)鎖傳動桿三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)第19頁，共67頁。額定電壓：指隔離開關(guān)長時間運行能承受的正常工作電壓。（決定了絕緣水平、尺寸）額定電流：指隔離開關(guān)的觸頭結(jié)構(gòu)和導電部分在規(guī)定環(huán)境溫度下允許通過的長期工作電流，其相應的發(fā)熱溫度不會超過國家標準。（決定了截面，結(jié)構(gòu)）動穩(wěn)定電流：指隔離開關(guān)在閉合位置時，所能通過的最大短路電流。亦稱額定峰值耐受電流，它表明隔離開關(guān)在沖擊短路電流作用下，承受電動力的能力。這個值的大小由導電及絕緣等部分的機械強度所決定。熱穩(wěn)定電流：指隔離開關(guān)在規(guī)定時間內(nèi)，允許通過的最大電流，它表示隔離開關(guān)承受短路電流熱效應的能力。以短路電流的有效值表示。隔離開關(guān)的銘牌規(guī)定一定時間（1、2、4秒）的熱穩(wěn)定電流。

3、技術(shù)參數(shù)三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)第20頁，共67頁。天生橋局管轄高壓隔離開關(guān)都是戶外式，具有電壓等級多、數(shù)目龐大、種類繁多、國內(nèi)國外兼有等特點。培訓\天生橋局高壓隔離開關(guān)手冊.doc

天生橋局主要高壓隔離開關(guān)三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)第21頁，共67頁。GW4-220D型單接地水平開啟式隔離開關(guān)三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)第22頁，共67頁。GW11-220D（W）雙靜觸頭雙接地水平伸縮式隔離開關(guān)三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)第23頁，共67頁。DR245kV（C型）單接地水平開啟式三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)第24頁，共67頁。OH245kV（B型）雙靜觸頭雙接地水平伸縮式隔離開關(guān)

三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)第25頁，共67頁。SOH245kV（C型）單靜雙接地水平伸縮式隔離開關(guān)三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)第26頁，共67頁。GW11-500型雙靜雙接地式隔離刀閘三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)第27頁，共67頁。GW11-500型單靜雙接地式隔離開關(guān)三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)第28頁，共67頁。GW4-40.5IVD（W）型單靜單接地式隔離刀閘三.隔離開關(guān)的型號、技術(shù)參數(shù)第29頁，共67頁。四、直流隔離開關(guān)直流隔離開關(guān)和接地開關(guān)供直流高壓線路無負荷操作、以及對被檢修的高壓母線、斷路器等電氣設備與帶電高壓直流線路之間電氣隔離用。主要用來隔離高壓電源，以保證其它電氣設備的安全檢修。高壓直流隔離開關(guān)和接地開關(guān)，安裝位置主要包括換流閥組旁路高壓端（±800kV直流輸電系統(tǒng)）、極母線、直流濾波器高壓端、金屬轉(zhuǎn)換回路、閥廳內(nèi)接地；低壓直流隔離開關(guān)和接地開關(guān)，安裝位置主要包括換流閥組旁路低壓端（±800kV直流輸電系統(tǒng)）、中性母線、直流濾波器低壓端、接地極引線等。第30頁，共67頁。隔離開關(guān)可以是雙柱水平開啟單斷口或者是三柱水平開啟雙斷口；獨立式接地開關(guān)宜采用單柱垂直斷口型式，閥廳內(nèi)接地開關(guān)布置方式可以采用側(cè)墻布置和立地布置。四.直流隔離開關(guān)第31頁，共67頁。四.直流隔離開關(guān)興仁站高壓側(cè)三柱水平旋轉(zhuǎn)式直流隔離開關(guān)（無接地）第32頁，共67頁。興仁站低壓側(cè)三柱水平旋轉(zhuǎn)式直流隔離開關(guān)（雙接地）四.直流隔離開關(guān)第33頁，共67頁。興仁直流場雙接地刀閘四.直流隔離開關(guān)第34頁，共67頁。天生橋站低壓側(cè)水平旋轉(zhuǎn)式直流隔離開關(guān)四.直流隔離開關(guān)第35頁，共67頁。五、隔離開關(guān)的檢修

應根據(jù)交流高壓隔離開關(guān)設備的狀況、運行時間等因素來決定是否應該對設備進行檢修。小修：一般應結(jié)合設備的預防性試驗進行，周期一般不應超過3年。對于實施狀態(tài)檢修的高壓隔離開關(guān)，應根據(jù)設備全面的狀態(tài)評估結(jié)果來決定對隔離開關(guān)設備進行相應規(guī)模的檢修工作。對于未實施狀態(tài)檢修、但經(jīng)過完善化改造、符合《交流高壓隔離開關(guān)技術(shù)標準》要求的隔離開關(guān)設備，推薦每8~10年對其進行一次大修。臨時性檢修：針對運行中發(fā)現(xiàn)的危急缺陷、嚴重缺陷及時進行檢修。

1、檢修的依據(jù)第36頁，共67頁。五、隔離開關(guān)的檢修清除動、靜觸頭表面氧化物，然后涂抹導電脂（導電脂的型號根據(jù)廠家要求）。檢查動、靜觸頭的插入或夾持深度，動、靜觸頭之間的壓力，并測量隔離開關(guān)和接地刀閘回路電阻。檢查并清掃操作機構(gòu)和傳動部分軸承、軸套、齒輪、蝸輪、蝸桿等，必要時加潤滑脂。檢查傳動部分與帶電部分的距離是否符合要求；定位器和制動裝置是否牢固，動作是否正確；檢查傳動機構(gòu)的運轉(zhuǎn)情況，各部位動作順利、終止位置準確，必要時進行調(diào)整。

2、隔離開關(guān)的小修第37頁，共67頁。導電部分：主觸頭接觸面無過熱、燒傷痕跡，鍍銀層無脫落現(xiàn)象。觸頭彈簧無銹蝕、分流現(xiàn)象。導電臂無銹蝕、起層現(xiàn)象。接線座無腐蝕，轉(zhuǎn)動靈活，接觸可靠。接線板應無變形、無開裂，鍍層應完好。

3、隔離開關(guān)的大修五、隔離開關(guān)的檢修第38頁，共67頁。機構(gòu)和傳動部分：軸承座應采用全密封結(jié)構(gòu)，加優(yōu)質(zhì)二硫化鉬鋰基潤滑脂。軸套應具有自潤滑措施，應轉(zhuǎn)動靈活，無銹蝕，新?lián)Q軸銷應采用防腐材料。傳動部件應無變形、無銹蝕、無嚴重磨損，水平連桿端部應密封，內(nèi)部無積水，傳動軸應采用裝配式結(jié)構(gòu)，不應在施工現(xiàn)場進行切焊配裝。機構(gòu)箱應達到防雨、防潮、防小動物等要求，機構(gòu)箱門無變形。二次元件及輔助開關(guān)接線無松動，端子排無銹蝕。輔助開關(guān)與傳動桿的連接可靠。機構(gòu)輸出軸與傳動軸的連接緊密，定位銷無松動。主刀與接地刀的機械聯(lián)鎖可靠，具有足夠的機械強度，電氣閉鎖動作可靠。

3、隔離開關(guān)的大修五、隔離開關(guān)的檢修第39頁，共67頁。天生橋站500kV刀閘大修更換滑輪盤滑輪盤健全側(cè)滑輪盤脫落側(cè)五、隔離開關(guān)的檢修第40頁，共67頁。故障待修刀閘五、隔離開關(guān)的檢修第41頁，共67頁。絕緣子：絕緣子完好、清潔，無掉瓷現(xiàn)象，上下節(jié)絕緣子同心度良好。法蘭無開裂，無銹蝕，油漆完好。法蘭與絕緣子的結(jié)合部位應涂防水膠。

3、隔離開關(guān)的大修五、隔離開關(guān)的檢修第42頁，共67頁。第二部分：地刀一.地刀的主要用途二.地刀的結(jié)構(gòu)第43頁，共67頁。一、地刀的主要用途安全接地：地刀的主要用途就是將操作至檢修狀態(tài)的電氣設備接地，以保證檢修人員及試驗儀器的安全，防止電氣設備上的感應電以及線路設備的突然投送電。中性點接地：中性點接地刀閘，不合上的時候就是中性點不接地；合上的時候中性點就像不帶接地刀閘一樣，中性點直接接地了。第44頁，共67頁。地刀主要是和刀閘配合使用，在刀閘分開時才能合上。地刀和開關(guān)之間有電氣聯(lián)鎖，刀閘和地刀之間有機械聯(lián)鎖；在刀閘合上時刀閘無法合上，在地刀合上時刀閘無法合上。一.地刀的主要用途第45頁，共67頁。地刀分閘狀態(tài)一.地刀的主要用途第46頁，共67頁。地刀合閘狀態(tài)一.地刀的主要用途第47頁，共67頁。地刀動靜觸頭一.地刀的主要用途第48頁，共67頁。二、地刀的結(jié)構(gòu)地刀和刀閘一樣是由一動觸頭（活動刀片）和一靜觸頭（固定觸頭或刀嘴）所組成。主要由導電部分、絕緣部分、支持底座、操動機構(gòu)和傳動機構(gòu)組成。地刀一般都是附屬在刀閘上，也有獨立的地刀。第49頁，共67頁。交流場地刀結(jié)構(gòu)地刀操作機構(gòu)地刀刀臂一.地刀的結(jié)構(gòu)第50頁，共67頁。直流場地刀結(jié)構(gòu)地刀操作機構(gòu)地刀傳動桿地刀導電臂一.地刀的結(jié)構(gòu)第51頁，共67頁。閥廳地刀地刀操作機構(gòu)地刀導電部分一.地刀的結(jié)構(gòu)第52頁，共67頁。閥廳地刀動靜觸頭二.地刀的結(jié)構(gòu)第53頁，共67頁。第三部分：事故案例

1、天生橋換流站直流場低壓刀閘發(fā)熱處理

事件簡介：天生橋換流站直流場低壓側(cè)使用的刀閘為荷蘭HAPAM公司生產(chǎn)的SSBII型刀閘，從投運至今多次出現(xiàn)刀閘（主要集中在00102、00202、00102A、00202A刀閘）發(fā)熱的情況，嚴重影響了天廣直流的的安全穩(wěn)定運行。第54頁，共67頁。SSBII型刀閘臂與轉(zhuǎn)動軸連接處發(fā)熱圖事故案例第55頁，共67頁。公（母）觸頭與刀閘臂連接部位發(fā)熱圖

事故案例第56頁，共67頁。刀閘發(fā)熱位置示意圖

發(fā)熱部位事故案例第57頁，共67頁。發(fā)熱原因分析：接觸面積較小、接觸電阻過大。為了避免類似的情況出現(xiàn)，保障設備的安全穩(wěn)定運行，天生橋和北郊換流站都采取了相應的處理和改進措施，具體的做法就是在刀閘觸頭側(cè)和刀閘臂與轉(zhuǎn)軸處加裝了分流裝置，從改造后運行的情況來看，改造的效果比較理想，發(fā)熱的現(xiàn)象有所降低。事故案例第58頁，共67頁。刀臂與轉(zhuǎn)軸連接處改造后圖片加裝的分流裝置事故案例第59頁，共67頁。公（母）觸頭與刀閘臂連接部位發(fā)熱改造后的圖片新加的銅排及螺栓事故案例第60頁，共67頁。改造后的效果：00102刀閘回路電阻由改造前的73.9μΩ降低到42.8μΩ；00202刀閘回路電阻由改造前的73.5μΩ降低到45.7μΩ；改造后此位置均未再出現(xiàn)發(fā)熱現(xiàn)象。

事故案例第61頁，共67頁。

2、天生橋換流站201327地刀搶修事件簡介：天生橋換流站交流場第一串靠近#2母線地刀201327無法分開，地刀無法分開相應刀閘也無法合上，相應間隔開關(guān)也無法合上，以前曾經(jīng)發(fā)生過類似問題，大多都因為電磁鎖故障無法解鎖地刀無法操作。此次檢查發(fā)現(xiàn)地刀操作箱故障，拆開操作箱發(fā)現(xiàn)操作