GW4型高压隔离开关故障分析与处理

GW4型高压隔离开关故障分析与处理

靳华伟王鹏

国网宜昌供电公司湖北宜昌443005

摘要：随着电力系统的快速发展，供电规模的不断扩大，高压隔离开关的使用量不断上升，变电站内很多隔离开关由于停电和使用的概率不高，导致隔离开关运行年限长，检修周期长，隔离开关触头接触不良、局部过热烧熔、绝缘子断裂和机构卡涩等常见故障经常出现，检修公司也经常处理这些问题，作者在工作中有些体会，和同行交流学习。

关键词：GW4型；高压隔离开关；故障；分析

0背景

高压隔离开关在电力系统中起着隔离电源、改变系统运行方式、分合小负荷电流、进行倒闸操作等重要作用。GW4型高压隔离开关是一种双柱水平断口隔离开关，由于其结构简单、安装灵活、调试方便、适用电压、电流范围广等优点，操作原理和结构较简单，通常没有严格的大修周期规定，按惯例一般随主动设备停电检修而顺带进行小维护。

随着近几年电网建设的发展，电网自动化程度越来越高和无人值班站的推行，户外少油断路器逐步被六氟化硫断路器所取代，同时变电设备也由定期检修制向状态检修制逐步过渡，主设备的检修周期在逐渐延长，对户外隔离开关的安全运行要求越来越高。如果运行中的户外式隔离开关出现问题，不仅直接影响到变电站的供电可靠性和安全性，而且影响到整个电网运行的稳定性，更严重的甚至造成整个电网的崩溃。因此对GW4型户外隔离开关的检修与维护的经验，在电力系统检修公司中比较重要。

1GW4型隔离开关结构分析

GW4型隔离开关开关单极为平行双柱式结构，左右对称，由底座、支座、绝缘子、主导电部分等组成，如果是接地型，还包括接地动、静触头，接地刀闸杆，连动部分及互锁板等，主隔离开关的三极联动通过水平连杆传动，接地刀闸的三极联动通过连接管传动。主导电部分主要由软连接接线座、导电杆、触头、触指、弹簧、防雨帽等组成。触指弹簧主要有两个功能：一是用来稳固触指；二是使触指和触头之间有足够的作用压力。运行情况下，弹簧性能的好坏将直接影响触指和触头能否有效地接触。运行工况良好的隔离开关，导电部分的回路直流电阻一般在100μΩ左右，且三相平衡。正常运行情况下，流过三相隔离开关的电流基本相等。

2GW4型隔离开关常见故障分析

2.1GW4型隔离开关接触面发热问题

GW4-110隔离开关由于运行时间长，检修维护也不及时彻底，导致主要接触面中间触头触指变形，触指下弹簧也锈蚀严重，极易断裂，难以保证中间触头接触压力，导电接触面镀银涂层脱落，表面毛刺、氧化严重，直接导致接触电阻超标，运行温度普遍偏高，直接威胁安全稳定运行。

2.2GW4型隔离开关分、合闸不到位问题

由于检修维护保养不及时细致，分、合闸定位销大部分严重锈蚀难以调整，行同虚设，导致分、合闸定位销间隙普遍偏大，再加上运行人员手动操作，直接导致分、合闸不准确到位。极间连杆的调整也不精确，无法满足三相同期操作需要。

2.3GW4型隔离开关瓷瓶断裂与脏污问题

由于GW4型隔离开关的绝缘支柱，承担着支持和传动的作用，当导线拉力和合闸时的阻力共同作用于瓷瓶时，产生力矩，当设备缺乏保养，隔离开关的传动部分会出现锈蚀、变形等现象，引起操作传动系统在分合闸过程中阻力加大，瓷瓶因受到附加扭矩影响则阻力更大。同时如果安装调试不当，也会使隔离开关在操作进受到不应有的附加应力，从而造成的瓷瓶断裂。

2.4GW4型隔离开关机械部分故障分析

隔离开关在出厂时或安装后刚投产时，分、合闸操作还比较正常。但运行时间久，有的在一、二年后，就会出现各种各样问题。有的因机构进水，操作连杆锈蚀，发生操作连杆断裂，甚至转动瓷瓶与滑线轴间已拧成麻花，还有的在连杆焊接处断裂而操作不动。由于机构卡涩问题会引起各种故障。操作失灵首先是机械传动问题，早期使用的机构箱容易进水、凝露和受潮，转动轴承防水性能差，又无法添加润滑油，长期不操作，机构卡涩，轴承锈死，强行操作往往导致部件损坏变形。另外，产品的传动结构设计不合理，操作阻力大也是重要原因。有些产品导电杆合闸限位与电动机配合不当，操作中造成涡轮开裂。有的GW4型隔离开关的闸刀机构传动主轴与垂直传动轴连结，采用半圆柱吻合结构，在电动操作时由于半圆柱变形发生相对位移，使合分闸不到位。还有由于接地刀锈蚀，使轴销断裂而无法操作。此外还有辅助开关问题，包括切换不到位或接点接触不良，导致电动操作失灵。隔离开关机构箱进水以及轴承部位进水现象很普遍。金属零部件的锈蚀问题也十分严重，包括外壳、连杆、轴销、弹簧等。操作机构箱外壳也会严重锈蚀。加之润滑措施不当，导致机械传动失灵，导电接触系统造成接触不良。

GW4型隔离开关故障处理

加强停电标准化检修作业传统的隔离开关故障处理，主要工作集中在传动机构的检查调试、隔离开关的清洁处理、连接螺栓的紧固检查等方面，经常忽略闸口部件的检查和测试工作，容易出现刚检修过的隔离开关出现发热的情况。现场的停电检修工作是难得的全面检查机会，应根据状态检修规程，制定详细的检修作业指导书，加强现场标准化作业，仔细检查隔离开关闸口各部件的工作现状，对触指和动触头进行清洁打磨处理，并对每对触指开展压力测试，及时更换老化的弹簧和深度灼伤的触指。调整隔离开关三相同期及触头插入深度到最佳状态，检修完成后应开展闸口连接部分直流电阻的测量工作，并保证符合规程标准且三相电阻基本一致。当垂直连杆由于进水生锈，其强度已大幅度降低，不能继续使用时，改用由热镀锌钢管制作的垂直连杆和新的不进水的连接头。采用先进的红外测温技术，定期检测导电部位的发热情况，及时发现和处理接触不良问题，防止过热事故。对瓷瓶表面喷涂防污材料，提高瓷瓶表面的防污能力。对新装设备进行轴承座的解体检查，凡未加润剂和涂黄油的进行重新清洗，涂抹二硫化钼润滑剂。

4.GW4型隔离开关维修后调整

GW4型隔离开关三相联合调整，首先调整主动极，然后，依次调整其他两相，在每一相进行调整时，按照以下４步调整。第１步：看合闸位置，这里以合闸位置为起始位置，如果左右导电管合闸时不是一条直线，需调拉杆中心距；第２步：装配单极两瓷瓶间的交叉拉杆，调整拉杆长度，使右触头与左触头刚好接触位置在内侧触指“圆Ｒ”的切线处；第３步：看分闸位置，分闸位置以合闸位置为参考，旋转角度应该是９０°，如果分闸不满足９０°，则需要调整拐臂中心距；第４步：再看合闸位置，反复上述步骤，直至满足要求。

5结论

随着电网自动化程度的越来越高和无人值班站的广泛推行，对GW4型高压隔离开关的安全运行要求也越来越高，只有充分了解了高压隔离开关在运行中可能出现的各种故障现象及其故障原因，并熟练掌握了相应的故障处理措施，才能有针对性地强化制造、安装和检修时的工艺质量管理，从而也才能最终确保电网运行的安全性和可靠性。

参考文献

［1］李兴旺，吕鸿，卢启付，GW4型隔离开关发热缺陷分析及处理［J］.广东电力，2012，25（9）

［2］唐铮，滑春桃．对GW4系列隔离开关运行检修中异常现象的分析［J］．电力设备，2005（5）

［3］强宝仁，高占世．GW4系列隔离开关运行检修中异常现象的分析与对策［J］．电力学报，2007（1）