GW4—110型隔離開(kāi)關(guān)故障缺陷分析及改進(jìn)措施

關(guān)艷梅

摘 要：隔離開(kāi)關(guān)在電力系統(tǒng)中起著隔離電源、改變系統(tǒng)運(yùn)行方式、分合小負(fù)荷電流、進(jìn)行倒閘操作等重要作用，其在電網(wǎng)中應(yīng)用十分廣泛。由于戶(hù)外高壓隔離開(kāi)關(guān)安裝在室外受環(huán)境和氣候因素的影響，在運(yùn)行中容易造成接觸不良，開(kāi)關(guān)銹蝕，傳動(dòng)系統(tǒng)故障等缺陷，這些缺陷若處理的不好，將直接威脅電力安全生產(chǎn)，電網(wǎng)正常運(yùn)行。文章對(duì)GW4-110型戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)在運(yùn)行中所出現(xiàn)的上述故障缺陷進(jìn)行了重點(diǎn)分析與論述，并提出了技術(shù)改造方面的措施，避免設(shè)備帶缺陷危害電網(wǎng)安全運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：隔離開(kāi)關(guān)；故障缺陷；改進(jìn)措施

1 概述

GW4-110型戶(hù)外高壓隔離開(kāi)關(guān)為早期我國(guó)自行設(shè)計(jì)制造的系列產(chǎn)品，采用雙柱水平開(kāi)啟式結(jié)構(gòu)，主要由底座、傳動(dòng)部分、支柱絕緣子和導(dǎo)電部分組成。近年來(lái)氣候環(huán)境炎熱、潮濕，空氣污染較嚴(yán)重，使得隔離開(kāi)關(guān)的傳動(dòng)部分、導(dǎo)電部分經(jīng)常發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活、銹蝕、導(dǎo)電接觸不良、溫升過(guò)高等故障，危害電網(wǎng)的安全運(yùn)行。文章通過(guò)對(duì)某變電站26組GW4-110型戶(hù)外隔離開(kāi)關(guān)近幾年運(yùn)行中紅外測(cè)溫技術(shù)及過(guò)熱處理和歷次大修中發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行綜述，并提出一些相應(yīng)的改進(jìn)措施。

2 常見(jiàn)缺陷及其原因分析

2.1 觸頭接觸不良

在運(yùn)行中，通過(guò)紅外測(cè)溫及紅外熱成像發(fā)現(xiàn)部分隔離開(kāi)關(guān)的動(dòng)觸指和觸頭間、接線(xiàn)座等的接觸不良致使過(guò)熱缺陷。經(jīng)停電維護(hù)觀察分析如下：

（1）觸指臂裝配的觸指和導(dǎo)電管的接觸面積小，其裸露在外，運(yùn)行時(shí)受潮氣、鹽霧、酸雨和灰塵的影響，容易氧化，造成接觸不良，發(fā)熱。發(fā)熱使觸指彈簧彈性減弱或是彈簧受雨水腐蝕生銹甚至斷裂，造成觸指接觸壓力降低，接觸不良情況進(jìn)一步惡化，觸頭發(fā)熱越加嚴(yán)重。

（2）部分接線(xiàn)座采用圓錐型滾動(dòng)接觸，由于密封不良，灰塵、雨水進(jìn)入，使其表面氧化、積污，造成接觸不良。接線(xiàn)座連接導(dǎo)線(xiàn)接線(xiàn)夾螺栓松動(dòng)，特別是鋁對(duì)鋁、鋁對(duì)銅接觸表面，因其材質(zhì)不同，容易產(chǎn)生電池化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生氧化造成接觸不良。

（3）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、觸指接觸表面造成燒傷，其又露天運(yùn)行，觸頭上的油脂又易粘上空氣中沙塵，操作次數(shù)多接觸表面磨損，也造成觸頭過(guò)熱。

2.2 隔離開(kāi)關(guān)銹蝕問(wèn)題

隔離開(kāi)關(guān)大多數(shù)安裝在戶(hù)外其抗腐蝕能力差，近幾年維護(hù)發(fā)現(xiàn)主要有以下?tīng)顩r：

（1）隔離開(kāi)關(guān)的底座橫梁運(yùn)行幾年普遍生銹現(xiàn)象比較嚴(yán)重，可能與運(yùn)行環(huán)境條件有關(guān)，也與出廠時(shí)的加工，鍍鋅工藝有關(guān)。

（2）隔離開(kāi)關(guān)零部件鍍鋅工藝不符合要求，表面加工處理質(zhì)量差，造成螺栓、螺母、軸銷(xiāo)、開(kāi)口鞘、墊圈、彈簧等零部件腐蝕生銹嚴(yán)重。影響隔離開(kāi)關(guān)正常操作。

（3）隔離開(kāi)關(guān)部分零部件的材質(zhì)差，應(yīng)力不夠。曾發(fā)現(xiàn)在運(yùn)行中接線(xiàn)座的鑄鋁支持件有開(kāi)裂現(xiàn)象，原因可能是鑄鋁支持件的材質(zhì)差，運(yùn)行時(shí)受氣候環(huán)境及電、熱化學(xué)反應(yīng)的影響而變質(zhì)，在應(yīng)力作用下開(kāi)裂并發(fā)展至整個(gè)斷裂。

2.3 隔離開(kāi)關(guān)傳動(dòng)故障

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)卡阻，造成合閘不到位，分閘困難，甚至傳動(dòng)桿扭曲變形、拐臂斷裂。其原因主要有如下幾點(diǎn)：

（1）國(guó)產(chǎn)隔離開(kāi)關(guān)的銷(xiāo)軸，一般采用鍍鋅的鋼制銷(xiāo)軸，配以黃銅軸套。這些部件大多裸露，遇雨水潮濕即生銹，嚴(yán)重的銹死，不能轉(zhuǎn)動(dòng)。

（2）底座軸承生銹，卡死，主要是轉(zhuǎn)動(dòng)軸承出廠時(shí)涂油不足，加上密封不嚴(yán)，雨水進(jìn)入生銹；或是長(zhǎng)期不檢修，油脂干固，轉(zhuǎn)動(dòng)不靈活，嚴(yán)重者完全銹死不轉(zhuǎn)動(dòng)。

（3）施工焊接部位焊接不牢或安裝調(diào)整不當(dāng)。如傳動(dòng)連桿焊接，連桿彎曲，連鎖板位置不對(duì)，軸銷(xiāo)卡滯不靈活等。

（4）新投運(yùn)時(shí)傳動(dòng)部位有潤(rùn)滑油，操作靈活，隨著運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)，傳動(dòng)系統(tǒng)腐蝕生銹即會(huì)產(chǎn)生操作費(fèi)力、卡滯現(xiàn)象。

上述這些問(wèn)題，有些將造成導(dǎo)電回路接觸不良；有些會(huì)導(dǎo)致隔離開(kāi)關(guān)拒合和拒分，嚴(yán)重影響安全運(yùn)行。

3 改進(jìn)措施

3.1接觸不良對(duì)策

針對(duì)上述接觸不良和過(guò)熱的原因，建議采取如下改進(jìn)和防止措施：

（1）選用強(qiáng)度高，導(dǎo)電性能好的觸頭。對(duì)動(dòng)靜觸頭表面燒傷或磨損處，清理積塵，打磨光滑，動(dòng)靜觸頭接觸表面涂潤(rùn)滑劑或凡士林，減少摩擦和防止氧化。

（2）導(dǎo)致彈簧彈性減弱或銹蝕的彈簧，應(yīng)予更換，觸指彈簧壓力要調(diào)整合適，涂抹潤(rùn)滑劑或凡士林，減緩生銹期限。最好采用不銹鋼彈簧。

（3）改進(jìn)接線(xiàn)座里的滾珠軸承處的密封結(jié)構(gòu)，防止水分進(jìn)入。避免油脂流失，延長(zhǎng)油脂老化干枯的期限。

（4）加強(qiáng)巡視，利用紅外技術(shù)，及時(shí)消除隔離開(kāi)關(guān)觸指、觸頭間接觸不良，出線(xiàn)座接觸不良的缺陷。

3.2 銹蝕防護(hù)措施

對(duì)隔離開(kāi)關(guān)銹蝕問(wèn)題，采取以下對(duì)策：

（1）加強(qiáng)隔離開(kāi)關(guān)的選型，選用結(jié)構(gòu)合理、設(shè)計(jì)優(yōu)良、整體質(zhì)量高的產(chǎn)品，符合當(dāng)?shù)貧夂驐l件使用的。

（2）針對(duì)有缺陷的隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行技術(shù)改造，定期進(jìn)行刀閘防銹處理。螺栓、螺母、墊圈、開(kāi)口銷(xiāo)彈簧等零部件采用不銹鋼制造或鍍鋅符合要求的零部件。

3.3 傳動(dòng)部分改進(jìn)

為防止由于軸銷(xiāo)、軸套和瓷瓶底座軸承銹蝕卡滯造成的隔離開(kāi)關(guān)機(jī)械傳動(dòng)部分嚴(yán)重變形、焊口斷裂等事故，對(duì)隔離開(kāi)關(guān)傳動(dòng)部分改進(jìn)措施如下：

（1）將機(jī)械傳動(dòng)部分的鍍鋅鋼制軸銷(xiāo)改為不銹鋼軸銷(xiāo)，軸套也用不銹鋼或無(wú)油復(fù)合軸套。

（2）瓷瓶底座軸承應(yīng)采用不銹鋼軸承，底座內(nèi)加滿(mǎn)潤(rùn)滑劑，整體密封性應(yīng)良好，防止水分進(jìn)入和潤(rùn)滑劑的流失。亦可在軸承座外平面處向內(nèi)鉆一個(gè)孔，外部安裝注油嘴。這樣不分解軸承座，就能向軸承處補(bǔ)油，防止軸承內(nèi)發(fā)生無(wú)油銹蝕現(xiàn)象。采用這一措施不僅可大大節(jié)省檢修工時(shí)，而且以后可以在不停電時(shí)加潤(rùn)滑油（見(jiàn)圖1-圖4）。

隔離開(kāi)關(guān)運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)后，在隔離開(kāi)關(guān)的安裝過(guò)程中，一定要認(rèn)真、細(xì)致，不能因?yàn)樗Y(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，而輕視；在運(yùn)行維護(hù)中，要嚴(yán)格按規(guī)程規(guī)范的要求進(jìn)行檢修、調(diào)整。

4 結(jié)束語(yǔ)

隔離開(kāi)關(guān)故障會(huì)造成設(shè)備損壞甚至大面積停電的事故，我們應(yīng)對(duì)此加以足夠的重視；而加強(qiáng)運(yùn)行檢修、管理和嚴(yán)格實(shí)行工藝導(dǎo)則、規(guī)范是解決隔離開(kāi)關(guān)缺陷和提供設(shè)備健康狀態(tài)的最有效手段。

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