1100kV GIS用隔離開關的裝配質量控制措施

黃 明　屈 直（西安西電開關電氣有限公司，陜西　西安　710077）

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1100kV GIS用隔離開關的裝配質量控制措施

黃 明屈 直
（西安西電開關電氣有限公司，陜西西安710077）

摘要：1100kV GIS用隔離開關的質量可靠性關乎特高壓電網的安全可靠運行，本文針對隔離開關的結構，分析了關乎隔離開關電氣和機械性能的裝配要點，制定了量化的裝配質量考核指標，為隔離開關的可靠運行提供了堅實保障，實現了近百臺隔離開關在特高壓電網中成功投運行和安全穩定運行。

關鍵詞：1100kV 隔離開關；行程；裝配間隙；扭矩；精確對接

特高壓電網的最大特點是可以長距離、大容量、低損耗地輸送電力，能夠有效緩解運輸壓力，提高經濟效益。在中國建設堅強智能的特高壓電網是優化電力發展的必然要求。1100kV SF6氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS）是特高壓電網中的關鍵設備，1100kV GIS用隔離開關是1100kV GIS的重要組件，為需要安全絕緣的部件提供足夠的絕緣距離，滿足開合容性、感性小電流和母線轉換電流的能力，它的質量可靠性關乎特高壓電網的安全可靠運行。本文針對該隔離開關的結構，分析了關乎隔離開關可靠性的裝配要點，制定了量化的裝配質量考核指標，為隔離開關的可靠運行提供了堅實保障。

1 隔離開關結構

1100kV GIS用隔離開關為分相式，單獨的SF6氣室，配電動機操動機構，導電回路呈直角形。其外殼上有3個同樣直徑的連接法蘭，一個連接法蘭用來裝配端蓋，通過操作軸與電動機操動機構相連接，電動機操動機構實現隔離開關的合閘和分閘操作；另外兩個連接法蘭裝配盆式絕緣子，盆式絕緣子用來支撐導電元件并和鄰近的單元相連。

2 隔離開關裝配的裝配質量控制

為確保1100kV GIS用隔離開關的安全運行，主要考慮的是電氣和機械兩方面的可靠性。隔離開關的組裝工藝對其可靠性影響極大，特別是傳動系統的組裝工藝以及動觸頭和靜觸頭配合間隙調整工藝，更是關系到隔離開關能否在壽命周期內安全可靠地實現分合閘動作。

2.1 傳動系統的組裝質量控制

隔離開關的分合閘動作是由電動機操動機構實現的，傳動系統零部件較多，結構比較復雜，對裝配精度要求高，裝配過程中需考慮傳動系統的行程檢測和控制。在組裝動觸頭時，對動觸頭的總行程尺寸進行檢測，確保動觸頭的行程限位尺寸符合要求。隔離開關組裝后，對操作軸安裝電動機操動機構的位置進行精確定位，方法如下：使用操作工具轉動操作軸，使隔離開關到達規定的角度位置，使用角度盤檢測確認位置正確后，進行標記。

2.2 觸頭對中調整

隔離開關的動、靜觸頭的對中質量主要指標動、靜觸頭的配合間隙是否均勻，這是影響隔離開關機械壽命的關鍵因素。均勻的配合間隙能夠減小隔離開關的操作力矩值，將觸頭的運動磨損降到最低。隔離開關動、靜觸頭的配合間隙尺寸要求嚴格，在裝配中采用專用工具，通過分別對動觸頭和靜觸頭進行定位控制，以滿足動、靜觸頭的配合間隙的要求。

隔離開關靜觸頭的零部件設置了限位配合的結構，通過控制限位配合尺寸的加工公差，實現靜觸頭組件的定位控制。靜觸頭與外殼連接時，通過專用定位工具，保證隔離開關外殼的軸心線與靜觸頭軸心吻合。從而將動觸頭與靜觸頭的配合間隙調整，轉化成為動觸頭與隔離開關外殼的裝配同軸度調整。

針對觸頭與隔離開關外殼的同軸度調整檢測，設計了一種檢測工具（圖1），在隔離開關動觸頭組件與外殼進行定位和連接后，將這套檢測工具安裝在隔離開關外殼上，旋轉搖表一周檢測確認間隙尺寸均勻，對出現間隙不均勻的情況，調整連接螺栓的間隙，達到比較理想的間隙均勻狀態，實現動觸頭與隔離開關外殼體同軸。

2.3 隔離開關分合閘力矩值控制

經過對隔離開關動觸頭和靜觸頭配合間隙的均勻性進行調整和檢測，能夠得到較小的操作扭矩值，動、靜觸頭配合間隙的均勻性直接反映在操作扭矩值上，隔離開關的操動扭矩值是一個比較容易測量、能夠反應裝配質量的指標，成為隔離開關出廠試驗的必檢項目。

圖1　動觸頭間隙檢測

3 驗證和考核

按照配合間隙、行程尺寸、分合閘扭矩值的要求和控制措施組裝隔離開關，并堅持逐個檢查確認，隔離開關成功運行在國家電網公司荊門1000kV變電站，并已經安全運行五年。

按照隔離開關的組裝措施和要求，結合試驗示范工程的裝配經驗，制定了規范組裝作業的工藝指導文件。在后續的特高壓交流輸電示范工程中，按照上述的行程尺寸、配合間隙、分合閘扭矩值等要求進行認真控制，成功實現了該型隔離開關安全投運。

結論

筆者通過對1100kV GIS用隔離開關的結構進行分析，從隔離開關運行的電氣和機械性能的安全可靠出發，確定了影響隔離開關裝配質量的關鍵因素：行程尺寸、配合間隙、分合閘扭矩值，通過制定工藝措施和量化的裝配質量考核指標，對上述三個關鍵項目進行嚴格控制，保證了隔離開關的裝配質量和運行可靠性。

參考文獻

[1]舒印彪，張文亮.特高壓輸電若干關鍵技術研究[J].中國電機工程學報，2007，27（31）：1-6.

中圖分類號：TM561

文獻標識碼：A