楊玉磊，李博，張玉偉

(江蘇省電力公司檢修分公司，江蘇 徐州 221000)

1 引言

220kV折臂式隔離開關具有優(yōu)良的結構和機械電氣性能，其結構緊湊，外觀簡潔，占用空間小，深受用戶歡迎，被廣泛采用。此型隔離開關在我公司應用較多，且大部分在20世紀90年代末投運，由于其運行年限較長，近年出現(xiàn)了不少問題，徐州地區(qū)的220kV折臂式隔離開關近半年出現(xiàn)了多起無法分閘的嚴重故障。本文將結合現(xiàn)場故障消除過程，對此類故障進行深入分析，確定改造方案徹底解決折臂式隔離開關無法分閘的問題，并總結出折臂式隔離開關日常運行維護注意事項。

2 事故案例

目前，徐州地區(qū)變電站應用的220kV折臂式隔離開關主要有河南平高的GW16/17和AREVA的SPV/SPO幾種，近期典型故障如下:

故障一:2010年10月5日220kV郎山變電站郎堡4698線2#母線46982隔離開關(SPV型)發(fā)生無法分閘的嚴重故障，檢修人員到達現(xiàn)場，發(fā)現(xiàn)隔離開關電動分閘至如圖1所示位置，動觸頭的動觸片卡住靜觸桿，電機堵轉，熱繼電器過流跳開，幾次電動及手動試分、試合后，靜觸頭已被拉至橢圓形狀，動觸頭的觸頭嚙合導向器仍然卡住靜觸頭靜觸桿，隔離開關無法分閘。

圖1 SPV隔離開關無法分閘

圖2 拆除一側觸頭嚙合導向器

故障二:2010年12月8日晚8時500kV三堡變電站堡沈4694線2#母線46942隔離開關(GW16型)再次出現(xiàn)類似無法分閘故障，情況與故障一類似，由于黑夜搶修，現(xiàn)場未及拍照。

3 故障分析及處理

3.1 故障一分析及處理

檢修人員進行停電檢修消缺。由于動觸頭觸指與靜觸頭的靜觸桿緊緊卡住，檢修人員拆下動觸頭上一側的觸頭嚙合導向器，如圖2所示，手搖操作機構將隔離開關分開，拆下導電臂上臂，進行解體檢修。

檢修人員對隔離開關上導電臂及傳動部分、機構進行認真檢查后，發(fā)現(xiàn)如下問題:

(1)隔離開關上導電臂頂桿下端與軸封接觸處氧化腐蝕嚴重，發(fā)生卡澀，如下圖3所示，頂桿無法移動，導致緊壓靜觸頭導電桿的動觸頭觸指無法分開，解體隔離開關上導電臂，打磨頂桿和軸封，解決卡澀問題。

圖3 頂桿下端卡澀打磨現(xiàn)場圖

(2)SPV型隔離開關旋轉瓷瓶法蘭盤上端固定轉盤、軸套、小拐臂的軸銷孔變形至橢圓形狀，如圖4所示，幾個軸銷孔的變形疊加，導致旋轉失去大約30度角度，導致分合閘不到位。更換配件解決問題。

3.2 故障二分析及處理

故障二中，GW16型隔離開關無法分閘，其上導電臂頂桿下端與軸封接觸處同樣發(fā)生了氧化、卡澀現(xiàn)象，但其卡澀不太嚴重，隔離開關慢分操作中，動觸頭觸指可以略微分開一點，然后動觸頭觸指嚙合導向器扣住靜觸頭靜觸桿，隔離開關無法分閘。

圖4 軸銷孔變形現(xiàn)場圖

檢修人員采用如故障一類似處理措施，拆除動觸頭觸指一側嚙合導向器，處理了卡澀部位。檢修人員將隔離開關安裝完畢，試合分時，發(fā)現(xiàn)三相聯(lián)動時隔離開關B相的分、合閘正常，但A、C相分閘越位且合閘不到位。此時，檢修人員首先調整了三相相間水平拉桿的長度，但是兩個邊相還是分閘越位且合閘不到位，檢修人員隨后調節(jié)了導電臂內的拉桿下端調節(jié)裝置，仍沒有達到理想的同期效果。

研究隔離開關傳動機構發(fā)現(xiàn)，GW16型隔離開關旋轉瓷瓶上方是通過齒輪與齒條傳動(和SPV型隔離開關不同)，是B相旋轉瓷瓶上方齒輪與齒條跳齒導致隔離開關三相不同期。經調整齒輪齒條間嚙合，解決了三相不同期問題。在調整傘齒輪的時候應注意齒輪與齒條嚙合的嚙合度，如果齒輪與齒條嚙合不穩(wěn)，隔離開關在合閘過程中，有時會出現(xiàn)動觸頭運動軌跡成蛇行，即動觸頭合閘方向運動的同時伴有左右擺動的現(xiàn)象。齒輪與齒條嚙合的嚙合度的調整方法是:在分閘狀態(tài)松開中間接頭裝配與下導臂相連的緊固螺栓及定位塞，然后將中間接頭裝配沿導電臂軸線按順時針和時針方向適當轉動，使齒輪與齒條嚙合可靠，再把固螺栓及定位螺塞緊固。

4 改造方法及建議

針對現(xiàn)場出現(xiàn)問題，文章體提出了從以下幾個方面對隔離開關進行改造的方法:

(1)抗腐蝕處理

采用不銹鋼材質替代現(xiàn)有頂桿，以避免腐蝕。對零部件進行內外面的防銹蝕處理并添加二硫化鉬潤滑劑。同時，針對部分隔離開關上導電臂進水而導致夾緊彈簧、復位彈簧、頂桿、接管銹蝕等易發(fā)生的缺陷，裝配時將這些部件涂滿二硫化鉬，提高潤滑能力和防腐性能。并且，下導電臂和齒輪的傳動部位也涂滿潤滑脂。

(2)材質變形處理

如圖4所示，SPV型隔離開關旋轉瓷瓶法蘭盤上端固定轉盤、軸套、小拐臂的軸銷孔在受到較大的力矩后變形至橢圓形狀，這幾個部分應更換為強度、剛性更好的材質。隔離開關上導電臂連接的動觸頭座，較易聚積水分，應加硅橡膠，防止水分滲入軸套，產生銹蝕、氧化等問題。

(3)動觸頭嚙合導向器改造

無論是GW16/17型還是SPV/SPO型折臂式隔離開關，它們動觸頭的觸指上均帶有動觸頭嚙合導向器，如圖5所示，而且它們的嚙合導向器相對于動觸頭觸指均有一定的凸起。在上文所述故障二中，這個凸起的存在和上導電臂頂桿下端卡澀共同導致了隔離開關無法成功分閘。

圖5 隔離開關動觸頭嚙合導向器有凸起示意圖

動觸頭嚙合導向器的作用是:在合閘過程中，使鉗式觸頭與靜觸頭靜觸桿正確耦合且引導二者正常地插入;文章認為，可以打磨去掉這個凸起，如圖6所示，這樣，在隔離開關上導電臂頂桿下端略微卡澀，動觸頭觸指分開幅度有限的情況下，隔離開關仍然可以成功分閘。

圖6 隔離開關動觸頭嚙合導向器無凸起示意圖

5 運維建議及總結

目前，電力公司設備均采取狀態(tài)檢修策略，各單位顧及可靠性指標，許多設備檢修周期相對拉長，對于220kV隔離開關這種室外設備，長期保持于一個位置(分閘或者合閘位置)，傳動部分較易發(fā)生腐蝕、卡澀等問題;筆者總結多年變電檢修工作經驗，參照相關資料，給出如下日常運行維護建議:

(1)公司應當從調度層面，保證隔離開關在2年內至少操作一次。多數(shù)說明手冊中都有定期操作隔離開關的相關規(guī)定。對于長期不動的一些間隔的母線隔離開關，應當在適當周期內進行倒母線操作;

(2)加強新建間隔驗收。嚴格按照公司出臺的隔離開關標準驗收卡進行驗收，確保設備不出現(xiàn)由安裝問題產生的隱患。重視安裝基礎的檢查與隨工質檢工作，基礎的剛性不足或者稍許形變都會導致隔離開關分合阻力變大，甚至分合不到位;

(3)操作隔離開關時，應注意地刀、主刀閉鎖關系，防止拉壞;電動操作時，電動回路保護跳開，不能使用過大力度手搖操作手柄，防止敏感易損的部件如拐臂、法蘭盤上方固定盤、軸套的軸銷孔等損壞;操作隔離開關時，還應注意觀察隔離開關傳動系統(tǒng)及導電桿的運動，盡量縮短燃弧時間，以減少動靜觸頭的電弧燒損，如出現(xiàn)電機分合閘速率過慢應更換電機;

(4)停電檢修隔離開關時，應檢查其導電回路接觸部位。清掃緊固拐臂、連桿、傳動桿各處螺絲的轉動、傳動部位并加涂二硫化鉬潤滑脂;用凡士林清洗靜觸頭與動觸頭觸指，更換生銹的螺絲并進行防腐處理;

(5)冬季氣溫較低、溫差大地區(qū)，隔離開關材質熱脹冷縮現(xiàn)象嚴重，同時潤滑脂也會冷凝變稠，這些因素會導致操作阻力增大，操作人員操作時應做到心中有數(shù)。

目前，隔離開關已成為電力系統(tǒng)設備管理中缺陷率較高的設備種類，保證其可靠穩(wěn)定運行是一項緊迫、重要的任務。

[1]SPV/SPVT垂直半剪刀式隔離開關安裝和維護說明手冊[Z].

[2]GW16型隔離開關安裝和維護說明手冊[Z].

[3]梁方建，張道乾.GW5－110型隔離開關觸頭發(fā)熱缺陷分析及檢修處理[J].高壓電器，2004.

[4]史智萍，張征，楊春.隔離開關的可靠性分析及對策[J].華北電力技術，2007，增刊.