GW4型隔離開關主導電部分規范化檢修實施研討

倪惠浩

（廣東電網有限責任公司江門供電局，廣東 江門529000）

0 引言

戶外高壓隔離開關是電力系統中使用量最大的一次電氣設備，它的主要作用是進行倒閘操作，形成明顯的斷開點隔離高壓電源，保證運行和檢修安全等，其中110kV GW4型隔離開關2000年初在南方電網系統內得到廣泛使用，數量眾多，普遍為平頂山高壓開關廠和長沙高壓開關廠生產，經過10年以上的運行，已普遍存在銹蝕、接觸不良、發熱等問題。

1 提出問題

由于經過10年以上的運行，且受工業負荷不斷增長、大氣污染嚴重、制造工藝不完善、維護管理不科學等因素影響，在我局變電站廣泛使用的GW4型戶外高壓隔離開關普遍存在觸指已經嚴重氧化燒蝕，彈簧經常出現銹蝕甚至斷裂的問題，最終導致動靜觸頭接觸面和夾緊力不夠，造成動靜觸頭發熱燒毀現象時有發生。

2 產品結構與原因分析

2.1 產品結構

110kV GW4型隔離開關是一種水平旋轉式隔離開關，本體由三對單極組成，開關單極為平行雙柱式結構，左右對稱，由底座、支座、絕緣子、主導電部分組成，主要通過帶觸指和彈簧的靜觸頭和動觸頭良好接觸來通過較大電流。開關單極的左右兩支座通過斜拉桿傳動，主刀閘的三極聯動通過水平連桿傳動，接地刀閘的三極聯動通過連接管傳動。

2.2 原因分析

110kV GW4型隔離開關靜觸頭每根觸指通過兩根彈簧左右拉緊，再與隔離開關動觸頭的銅導電棒接觸，最終形成完整的主導電過流回路，因此觸指、彈簧和動觸頭是隔離開關的關鍵主導電部分，必須保證良好的夾緊力和接觸面，才能在通過較大電流時不產生發熱現象。

據統計，主導電部分動靜觸頭導致的發熱占缺陷總數的85%，通過處理缺陷的分析我們得出造成發熱的主要原因有：

（1）隔離開關合閘時，其觸指彈簧長期處于受拉力狀態而疲勞，加上中間觸指內進水和空氣氧化，使彈簧嚴重生銹甚至銹斷，造成觸指接觸壓力下降，接觸電阻上升，從而引起動靜觸頭接觸部位發熱。

（2）條形靜觸指與柱形動觸頭長期處于分閘或合閘狀態時受大氣污染和電場強度吸塵的影響，由于表面氧化及臟污物的作用，在接觸面上形成電阻率較高的覆蓋層，隔離開關合閘后造成動靜觸頭接觸部位發熱。

3 解決問題

3.1 停電更換觸指彈簧

根據2014年9月南方電網公司發布的《電力設備檢修規程》，瓷柱式隔離開關每6年要進行一次B類檢修，要求重點對隔離開關的導電回路進行維護檢修，確保觸指壓緊力符合廠家要求，觸指彈簧無銹蝕、變形、斷裂。

由此可見，2000年初在南方電網系統內廣泛使用的110kV GW4型隔離開關基本已達到了《電力設備檢修規程》要求的B類檢修周期。

為使用少量的資金且保證每組GW4型隔離開關停電時都能進行行之有效的B類檢修，落實網省公司規范化檢修設備的要求，切實做到“應修必修、修必修好”的原則，我局變電一所檢修技術攻關小組經過多次討論和實踐，創造性地提出了一個行之有效且容易推廣的觸指鍍銀輪、換檢修的規范化檢修實施流程。

我局首先通過年度生產材料費申購一批110kV GW4型隔離開關新的觸指和彈簧，每組GW4型隔離開關共有18條觸指，每條報價約120元，9條彈簧，每條報價約20元，費用共計約2 340元／組，通過核對得知2000年初使用的平高和長高開關廠生產的GW4型隔離開關觸指和彈簧規格尺寸一致，這樣就保證了相互通用性。停電進行GW4型隔離開關B類檢修時，統一要求現場檢修人員必須更換全部觸指和彈簧，并對更換后的觸指夾緊力進行測試，符合每對觸指夾緊力≥120N的廠家要求，同時進行動觸頭表面的清洗打磨，如動觸頭表面存在咬損跡象則必須更換，最后在調試合閘狀態測量滿足回路電阻≤120μΩ的廠家要求，更換下來的18條舊觸指進行清洗鍍銀，鍍銀厚度滿足DL／T486—2010中≥20μm的要求，鍍銀報價約30元／條，費用共計約720元／組。

檢修人員工作步驟如下：先將三相靜觸頭導電桿拆下，由地勤人員負責更換觸指和彈簧，構架上兩人繼續進行動觸頭、轉動和傳動部件的除銹、潤滑等維護，更換新觸指和彈簧后進行夾緊力測試，這樣我們就大大提高了每組GW4型隔離開關主導電部分規范化檢修的效率。

3.2 帶電打磨動靜觸頭接觸面

運行中的110kV GW4型隔離開關，由于長期處于分閘或合閘狀態，受到惡劣環境、污染嚴重、氧化銹蝕、鹽垢和導電膏等影響，加上運行時電場吸附粉塵等原因，觸頭導電接觸面會逐漸積滿灰塵和氧化銹蝕，使得動靜觸頭接觸電阻增大而發熱，嚴重時將導致隔離開關觸頭和觸指燒熔、保護跳閘等更大范圍停電的電網事故。

我局變電一所技術攻關人員研制了一種能夠帶電處理GW4型隔離開關觸頭發熱的專用工具，該專用工具可以在GW4型隔離開關動靜觸頭分開、一側或兩側帶電的情況下，對動靜觸頭接觸面的污垢和氧化層進行打磨處理，利用安裝在絕緣桿頂部的高能鋰電池、直流電動機帶動專用尼龍材料打磨頭轉動，保證觸頭拋光效果，又不使觸頭鍍銀層受損傷，從而有效清除觸頭表面臟污，降低觸頭間的接觸電阻，改變了以往因母線隔離開關觸頭臟污發熱故障必須整段母線停電處理的狀況，如定期對母線側刀閘觸頭進行打磨清理，還可提前預防隔離開關主導電部分發熱的故障。

該帶電處理隔離開關觸頭發熱專用工具可以快速有效地在15min內對一組帶電的GW4型隔離開關動靜觸頭進行打磨清理，及時有效地解決高壓隔離開關觸頭發熱需停電處理的難題，大大減少停電損失和停電操作，降低人員風險，縮小停電范圍，保證人身安全和系統運行穩定性。

4 效果檢查

從2014年10月到2015年9月，我局變電一所結合各專業年度停電預試、定檢和消缺的良好時機，利用更換彈簧和輪換觸指的方式，共對102組110kV GW4型隔離開關主導電部分進行了行之有效的B類檢修。經過7—9月迎峰度夏高溫高負荷的考驗，我們統計發現所有更換過主導電部分觸指和彈簧的GW4型隔離開關沒有一組出現刀口發熱現象，平均溫度都保持在36℃左右，大大降低了故障率，很大程度上減少了由于發熱缺陷而造成的緊急搶修處理工作量。

從2014年7月到2015年8月，我局變電一所群星站、岡州站、滘頭站、棠下站、小岡站共有10組母線側GW4型隔離開關主導電部分動靜觸頭發熱，溫度高達93～122℃，經刀口分開進行打磨動靜觸頭接觸面處理后，溫度降低至30～37℃的正常情況，由此可以看出通過帶電處理隔離開關觸頭發熱專用工具可以明顯地清除觸頭表面臟污，降低觸頭間的接觸電阻，保證觸頭拋光效果又不使觸頭鍍銀層受損傷，及時有效地解決了110kV GW4型隔離開關主導電部分動靜觸頭發熱需緊急停電處理的難題。

5 結語

本文通過對GW4型隔離開關主導電部分動靜觸頭運行過程中存在的各種發熱故障原因進行分析，提出了停電更換觸指彈簧和帶電打磨動靜觸頭的行之有效的規范化檢修方法，從本質上解決了GW4型隔離開關主導電部分動靜觸頭接觸面電阻過大和夾緊力不夠等原因造成的發熱現象，大大減少了發熱故障停電檢修工作量，獲得了良好的社會效益和經濟效益，有效地保證了供電可靠性和電網安全。

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