GW7—252型隔離開關(guān)故障分析與改造

【摘 要】隨著供電工程領(lǐng)域產(chǎn)品質(zhì)量的更高要求，隔離開關(guān)的更新?lián)Q代也應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，從而保證正常的生產(chǎn)生活。針對(duì)GW7—252型隔離開關(guān)故障頻繁發(fā)生狀況，特別是這類開關(guān)經(jīng)常發(fā)生合閘不到位現(xiàn)象，通過(guò)對(duì)設(shè)備全面原因查找，存在靜觸頭結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不合理、部分零部件選材不當(dāng)、傳動(dòng)連桿強(qiáng)度較弱等問(wèn)題，通過(guò)對(duì)設(shè)備的導(dǎo)電、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行系列性的改造，改造后的設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定，徹底消除了設(shè)備的各類故障和隱患。

【關(guān)鍵詞】GW7—252隔離開關(guān)；故障分析；設(shè)備系列改造

0.前言

三柱水平旋轉(zhuǎn)式雙斷口隔離開關(guān)是GW7—252型隔離開關(guān)之一，其靜觸頭和中軸成45度，動(dòng)觸頭在合閘時(shí)水平方向旋轉(zhuǎn)，帶動(dòng)靜觸頭旋轉(zhuǎn)到位，由于隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，也很方便維修維護(hù)，在戶外220KV配電設(shè)備中應(yīng)用較為廣泛，但部分制造企業(yè)在生產(chǎn)制造過(guò)程中，出于產(chǎn)品材料選擇、工藝制造等種種原因，很容易出現(xiàn)設(shè)備靜觸頭出現(xiàn)傳動(dòng)桿強(qiáng)度不夠或其他材質(zhì)不良等狀況，造成設(shè)備在使用中引發(fā)相間水平連桿彎曲、不能合閘等現(xiàn)象，對(duì)GW7—252型隔離開關(guān)的使用安全有重要影響，在社會(huì)生產(chǎn)生活中存在重大的安全隱患[1]。

分析GW7—252型隔離開關(guān)在電網(wǎng)運(yùn)行中容易發(fā)生的問(wèn)題，必須要對(duì)設(shè)備的導(dǎo)電部分、傳動(dòng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行改造與革新，通過(guò)一系列的改造完善，才能很大程度的提高設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行，對(duì)切實(shí)解決GW7—252型隔離開關(guān)在應(yīng)用存在的各類問(wèn)題具有重要意義。

1.GW7—252型隔離開關(guān)運(yùn)行情況和故障分析

當(dāng)前，隔離開關(guān)運(yùn)行中故障頻發(fā)的，屬于國(guó)網(wǎng)撫州公司投入的GW7—252型隔離開關(guān)，這種產(chǎn)品在運(yùn)行中，經(jīng)常發(fā)生合閘不到位、合閘成功率不高[2]。經(jīng)過(guò)對(duì)這種設(shè)備故障的排查，分析情況如下：

（1）GW7—252型隔離開關(guān)，其靜觸頭內(nèi)部零部件的設(shè)計(jì)，未按戶外設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，耐腐蝕性能很差，內(nèi)部零部件的軸采用表面滲鋅工藝，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)行，銹蝕嚴(yán)重，嚴(yán)重影響靜觸頭正常旋轉(zhuǎn)。

（2）開關(guān)在分閘時(shí)，靜觸頭帶孔銷經(jīng)過(guò)腐蝕，彈簧作用不到位，造成靜觸頭和轉(zhuǎn)軸之間產(chǎn)生阻力，導(dǎo)致靜觸頭不能復(fù)位，第二次合閘時(shí)，動(dòng)觸頭貼緊靜觸頭，這樣就最終導(dǎo)致不能合閘。

（3）設(shè)備相間水平連桿管壁不厚，強(qiáng)度較差，操作期間，水平連桿大多造成彎曲或者斷裂，對(duì)整體傳動(dòng)距離產(chǎn)生嚴(yán)重影響。

（4）靜觸頭觸指易發(fā)生發(fā)熱變形。

隔離開關(guān)靜觸頭的結(jié)構(gòu)是內(nèi)壓式機(jī)電合一方式，合閘位觸指接觸面較小使其更易氧化，而且內(nèi)壓式彈簧壓縮量?jī)H1-2mm，較小，造成指觸面十分容易發(fā)熱，導(dǎo)致彈簧塑性變形，進(jìn)一步加快接觸面氧化，并形成發(fā)熱變形的惡性循環(huán)。

（5）操作機(jī)構(gòu)的部件易損壞斷裂。

隔離開關(guān)機(jī)構(gòu)的分合閘設(shè)置的時(shí)間是7秒，分合閘過(guò)快導(dǎo)致開關(guān)提前合閘或合閘不到位，而提前合閘則導(dǎo)致開關(guān)觸頭系統(tǒng)、支柱等部件損壞，最終導(dǎo)致合閘限位擋板出現(xiàn)斷裂情況。

上述問(wèn)題均為GW7—252型隔離開關(guān)本身問(wèn)題，要想消除隱患，只能通過(guò)對(duì)設(shè)備進(jìn)行改造達(dá)到安全使用的目的。

2.完善改造方案

開關(guān)在底座、機(jī)構(gòu)箱、軸承等基本狀態(tài)運(yùn)行良好時(shí)，在零件沒(méi)受潮侵蝕、底盤轉(zhuǎn)動(dòng)不難等情況下，開關(guān)完善改造不予處理，進(jìn)而對(duì)對(duì)導(dǎo)電回路與傳動(dòng)回路進(jìn)行重點(diǎn)改造。

（1）導(dǎo)電回路改造方法。隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)一般為觸頭旋轉(zhuǎn)式結(jié)構(gòu)，而三柱水平旋轉(zhuǎn)式開關(guān)觸頭有嵌入式及水平旋轉(zhuǎn)式兩種，其中水平旋轉(zhuǎn)式開關(guān)觸頭應(yīng)水平轉(zhuǎn)到靜觸頭內(nèi)再自身旋轉(zhuǎn)45度與靜觸頭接觸，開關(guān)機(jī)構(gòu)輸出功率、角度、時(shí)間等因素，設(shè)備改造中導(dǎo)電部要采用嵌入靜觸頭，同時(shí)需要更換靜觸頭、動(dòng)觸頭、導(dǎo)電桿等導(dǎo)電部件。將靜觸頭改造為外壓式，采用機(jī)械和電氣相分離的結(jié)構(gòu)，將導(dǎo)電管與動(dòng)觸頭焊接在一起，目的是將鍍銀層的質(zhì)量提高從而降低主回路的接觸電阻，具體改造方法是主回路電阻≤150μΩ、鍍銀層≥20mm。

（2）傳動(dòng)回路改造方法。對(duì)于開關(guān)傳動(dòng)回路的完善重點(diǎn)在于對(duì)傳動(dòng)部位的改造，其中對(duì)開關(guān)的傳動(dòng)桿主刀、垂直連桿、相間水平連桿及傳動(dòng)桿臂主刀進(jìn)行更新，對(duì)隔離開關(guān)的傳動(dòng)拐臂進(jìn)行重新制造，增加長(zhǎng)度，對(duì)其進(jìn)行熱鍍鋅處理。將單桿推或拉式的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)改為雙桿推拉式，并重新制作傳動(dòng)連桿，同樣采取熱鍍鋅處理，采用不銹鋼材質(zhì)，添加潤(rùn)滑復(fù)合的結(jié)果以促進(jìn)操作更加便捷，從而使傳動(dòng)受力均勻，在開關(guān)閉合同時(shí)傳動(dòng)受力不發(fā)生變化，保障傳動(dòng)的穩(wěn)定性[3]。

（3）完善機(jī)械閉鎖與地刀靜觸頭系統(tǒng)。對(duì)導(dǎo)電回路與傳動(dòng)回路進(jìn)行改造后，原有的隔離開關(guān)底座與接地刀機(jī)構(gòu)均需改造完善，改裝主刀與接地刀連鎖，采用過(guò)渡連板，安裝新的接地刀靜觸頭。

3.開關(guān)改造一般遇到的問(wèn)題及處理對(duì)策

連接開關(guān)導(dǎo)電回路中的零部件。隔離開關(guān)在靜觸頭更換過(guò)程中，需要考慮主導(dǎo)電桿與原產(chǎn)品絕緣子的尺寸是否不一樣，如果尺寸大小不一樣則需對(duì)金屬過(guò)渡盤進(jìn)行改造，而金屬過(guò)渡盤改造需要焊接的鍛鋁合金應(yīng)注意尺寸偏差，在焊接前建議預(yù)留2mm。

（1）靜觸頭地刀經(jīng)過(guò)靜觸頭金屬過(guò)渡盤和連接導(dǎo)電部分完成，靜觸頭地刀對(duì)接孔要相對(duì)外移在12mm，靜觸頭地刀就要向內(nèi)移動(dòng)12mm，開關(guān)的接線底板還要考慮導(dǎo)線金具開孔的數(shù)量、角度、高度、材質(zhì)等因素，一般采用可調(diào)節(jié)式，以方便連接。在安裝導(dǎo)電回路之前，首先要清除各零件表面氧化層，涂上導(dǎo)電膏[4]。

（2）連接垂直連桿和主動(dòng)傳桿。制作垂直連桿抱箍，內(nèi)部復(fù)合軸套要有潤(rùn)滑功能，傳動(dòng)垂直于水平方向的轉(zhuǎn)換便于實(shí)現(xiàn)，設(shè)置閉鎖擋板在主傳動(dòng)桿傳動(dòng)拐點(diǎn)處，在傳動(dòng)過(guò)位時(shí)確保得到可靠保護(hù)。

（3）交叉相間水平連桿和主傳動(dòng)桿。原單桿推（拉）式改造成雙桿推（拉）式后，相間水平連桿和主傳動(dòng)桿就要交叉，主傳動(dòng)桿位置升高后會(huì)對(duì)主傳動(dòng)軸抗彎強(qiáng)度產(chǎn)生影響。

（4）設(shè)備的安裝調(diào)試和各項(xiàng)性能技術(shù)測(cè)試。導(dǎo)電回路和性能測(cè)試：首先調(diào)節(jié)B相絕緣子，保證動(dòng)觸頭和兩端的靜觸頭穩(wěn)合，調(diào)節(jié)兩邊端口，使變差不大于5mm，按照這一步驟，依次調(diào)節(jié)A相和C相，三相偏差必須小于20mm。裝置限位連鎖調(diào)節(jié)：調(diào)節(jié)分、合閘限位裝置，要距閉鎖擋板5mm。調(diào)節(jié)分合閘手動(dòng)、電動(dòng)：手動(dòng)分合閘如果連續(xù)調(diào)動(dòng)5次正常，那么電動(dòng)分合閘調(diào)動(dòng)5次正常也應(yīng)該正常，機(jī)構(gòu)傳動(dòng)應(yīng)平穩(wěn)、無(wú)卡阻異常等現(xiàn)象。回路電阻檢測(cè)：回路電阻經(jīng)檢測(cè)應(yīng)不大于120μΩ。

4.結(jié)束語(yǔ)

隔離開關(guān)作為電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣、使用量大的電氣設(shè)備，在國(guó)家電網(wǎng)安全運(yùn)行起重要作用，但目前隔離開關(guān)生產(chǎn)廠家與設(shè)備不盡相同，造成隔離開關(guān)在具體使用過(guò)程中易產(chǎn)生操作失靈、部件發(fā)熱缺損情況，導(dǎo)致傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)故障頻發(fā)，嚴(yán)重威脅電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，因此改造隔離開關(guān)十分重要。本文通過(guò)對(duì)GW7—252型隔離開關(guān)易產(chǎn)生的故障進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，其靜觸頭及操作機(jī)構(gòu)部件易發(fā)生損壞，應(yīng)該必須對(duì)其導(dǎo)電回路、傳動(dòng)回路、機(jī)械閉鎖與地刀靜觸頭系統(tǒng)進(jìn)行改造，針對(duì)改造過(guò)程中易產(chǎn)生的問(wèn)題，提出具體解決策略。革新改造后，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)符合要求，進(jìn)一步提高了設(shè)備的傳動(dòng)和接觸的可靠性，切實(shí)解決了設(shè)備合閘不到位等諸多問(wèn)題，設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)有了保障。 [科]

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