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(國網(wǎng)樂山供電公司，四川 樂山 614000)

0 引 言

GWl6A-252DW型單柱垂直斷口隔離開 關(guān) 是供220 kV高壓線路在無載流情況下進(jìn)行切換，針對被檢修的高壓母線及其他電氣設(shè)備與帶電線路進(jìn)行電氣隔離的三極戶外高壓電器，也具有載流能力大、占地面積小等特點(diǎn)[1]，因此大量GW16A-252DW隔離開關(guān)被應(yīng)用于220 kV變電站母線側(cè)。

該公司(樂山供電公司)GWl6A-252DW主要與母線連接，針對其多次出現(xiàn)拒動現(xiàn)象，結(jié)合GWl6A-252DW結(jié)構(gòu)，通過對其解體分析，發(fā)現(xiàn)多處銹蝕、卡澀，在詳細(xì)闡述該隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)和制作工藝不足的基礎(chǔ)上，提出了相應(yīng)的解決方案，以便減少該現(xiàn)象的繼續(xù)發(fā)生，保證GWl6A-252DW隔離開關(guān)在公司電網(wǎng)中安全穩(wěn)定運(yùn)行。

1 情況概述

220 kV某變電站始建于2005年，2006年設(shè)備相繼投入運(yùn)行，目前投入該站運(yùn)行的220 kV GW16A-252W隔離開關(guān)24臺，多次出現(xiàn)合閘或分閘拒動的現(xiàn)象。

2012年6月11日220 kV天沫二線2652隔離開關(guān)出現(xiàn)主刀B相與A、C兩相合閘不一致情況，B相合閘位置明顯滯后于A、C兩相。

2012年6月12日，220 kV某站操作人員進(jìn)行倒母操作，在合220 kV母聯(lián)2131隔離開關(guān)時(shí)，出現(xiàn)主刀B相動觸頭卡澀、拒分的情況，被迫將其合閘，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)三相不同期，合不到位并出現(xiàn)卡澀的情況。

2 GWl6A-252DW型隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)

隔離開關(guān)主閘刀結(jié)構(gòu)見圖1，運(yùn)動過程由兩部分運(yùn)動復(fù)合而成，即折疊運(yùn)動和夾緊運(yùn)動[2]。

1)折疊運(yùn)動：由機(jī)構(gòu)驅(qū)動旋轉(zhuǎn)瓷瓶作水平轉(zhuǎn)動，與旋轉(zhuǎn)瓷瓶相連的一對傘齒輪帶動平面雙四連桿運(yùn)動，從而使下導(dǎo)電管順時(shí)針轉(zhuǎn)動合閘，逆時(shí)針轉(zhuǎn)動分閘，由于調(diào)整螺桿裝配與下導(dǎo)電管的鉸接點(diǎn)不同，從而使與調(diào)整螺桿上端鉸接的操作桿相對于下導(dǎo)電管作軸向位移，而操作桿上端與齒條固連，這樣齒條的移動便推動齒輪轉(zhuǎn)動，從而使齒軸固連的上導(dǎo)電管相對于下導(dǎo)電管作伸直(合閘)或折疊(分閘)運(yùn)動。

2)夾緊運(yùn)動：隔離開關(guān)由分閘位置向合閘方向運(yùn)動的過程中，并在接近合閘位置(快要伸直)時(shí)，滾輪開始與齒輪箱上的斜面接觸，并沿著斜面繼續(xù)運(yùn)動。于是，與滾輪相聯(lián)的頂桿便克服復(fù)位彈簧的反作用力前推移，同時(shí)動觸頭座內(nèi)的對稱式滑塊增力機(jī)構(gòu)把頂桿的推移運(yùn)動轉(zhuǎn)換成觸指的相對鉗夾運(yùn)動。當(dāng)靜觸桿被夾住后，滾輪繼續(xù)沿斜面上移3～5 m，直至完全合閘，此時(shí)夾緊彈簧的力已作用在頂桿上，分閘反之。

圖1 GW16A-252DW型隔離開關(guān)結(jié)構(gòu)

3 原因分析

3.1 停電后解體檢查

針對母聯(lián)2131隔離開關(guān)的卡澀、拒動的現(xiàn)象，停電后將本隔離開關(guān)上導(dǎo)電臂拆下進(jìn)行解體。上導(dǎo)電臂主要由夾緊彈簧、復(fù)位彈簧、軸套、夾緊滾輪、動觸頭、頂桿等組成。解體后發(fā)現(xiàn)觸指座內(nèi)有水分積存并有積塵，彈簧、軸套大面積銹蝕，其中復(fù)位彈簧由于受彈簧壓緊力的作用導(dǎo)致其斷裂，如圖2、3所示。

圖2 銹蝕的軸套

3.2 原因分析

針對本隔離開關(guān)出現(xiàn)的問題，現(xiàn)做如下分析。

1)GW16A-252W 隔離開關(guān)為單柱垂直斷口式結(jié)構(gòu)，是湖南長高高壓開關(guān)集團(tuán)股份公司產(chǎn)品。因其2008年以前產(chǎn)品動觸頭橡膠頂蓋防護(hù)不好，動觸頭座也沒有排水孔，因此導(dǎo)致動觸頭與橡膠頂蓋結(jié)合處密封性能很不好，容易進(jìn)水并且沒有排水孔，如圖4所示。

圖3 斷裂的復(fù)位彈簧

圖4 防水蓋沒有涂密封膠

2)大量水分進(jìn)入上導(dǎo)電管內(nèi)，于是在軸套、彈簧周圍容易形成一層酸性水膜，在水膜的作用下發(fā)生電化學(xué)腐蝕，如圖5所示，鐵極容易被氧化失去電子，水分 子 反 應(yīng) 生 成 OH-，而Fe2+與OH-生 成

Fe(OH)2，其中氫氧化亞鐵非常不穩(wěn)定，容易與水分子和氧氣反應(yīng)生成Fe2O3·xH2O即鐵銹。

圖5 鐵銹生成的原理

3)當(dāng)隔離開關(guān)在合閘位置時(shí)，觸指在夾緊狀態(tài)，分閘時(shí)在復(fù)位彈簧的作用下頂桿帶動觸指張開，已經(jīng)斷裂的復(fù)位彈簧由于失去能量，不能復(fù)位，導(dǎo)致動觸指不能張開，因此出現(xiàn)了拒分現(xiàn)象。另由于夾緊彈簧已經(jīng)銹蝕，復(fù)位彈簧的斷裂，導(dǎo)致動觸頭在合閘操作時(shí)頂桿推力不夠，動觸頭無法夾緊，造成拒合。

4)由于實(shí)行狀態(tài)檢修，其中隔離開關(guān)投運(yùn)1年首檢后就沒有檢修，隔離開關(guān)因長期沒有檢修，造成彈簧、頂桿、軸套無潤滑油覆蓋并銹蝕，最終造成操作卡澀、拒動的現(xiàn)象。

5)由于長期沒有進(jìn)行倒母操作，隔離開關(guān)傳動部分沒有有效運(yùn)動，傳動部分因長期不操作造成積污、銹蝕和卡澀，最終出現(xiàn)操作卡澀、分閘、合閘拒動的現(xiàn)象。

6)本系列的GW16A型隔離開關(guān)由于在連接軸內(nèi)滲入水分，造成齒輪和齒條銹蝕，導(dǎo)致隔離開關(guān)分合閘不到位、卡澀、不同期等現(xiàn)象。

4 預(yù)防措施

為了防止公司同系列GW16A型隔離開關(guān)發(fā)生同類型問題，建議采取以下預(yù)防措施。

1) 針對防水功能差的原因，對防水罩與觸指接觸部分、螺栓連接處、頂桿滾輪防水罩部分涂抹防水膠，并在觸指座挖開兩個(gè)排水孔，這樣水分在受熱后變成水蒸氣從排水孔排出。

2)從銹蝕的原理角度，主要是控制或避免鐵發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)：①保持導(dǎo)電管內(nèi)干燥；②對彈簧表面涂抹二硫化鉬鋰基潤滑脂；③將復(fù)位彈簧的軸套更換成鍍鋅的材質(zhì)。

3) 檢查復(fù)位彈簧和夾緊彈簧的時(shí)候，務(wù)必測量彈簧自由松弛時(shí)候的長度，應(yīng)符合廠家要求，以防彈力不足，導(dǎo)致分合不到位。

4)加強(qiáng)對GW16A型隔離開關(guān)紅外測溫，防止彈簧彈力不足，在狀態(tài)檢修制定計(jì)劃時(shí)，建議對此類型隔離開關(guān)不宜延長檢修周期，按時(shí)進(jìn)行檢修。

5)重點(diǎn)檢查連接軸滾輪的接觸是否緊密，滾輪是否磨損，上導(dǎo)電管頂桿露出部分距離是否合適，因?yàn)檫@將決定最終觸指的夾緊度。

6)檢修本類型隔離開關(guān)時(shí)，應(yīng)手動進(jìn)行分合，確認(rèn)無卡澀再做電動分合5次，確保分合到位并且同期合格，檢修過程中重點(diǎn)檢查傳動部分是否靈活，密封部分是否失效。

7)由于本類型隔離開關(guān)下導(dǎo)電管無法做到全密封，或多或少會有水分滲入下導(dǎo)電管內(nèi)腐蝕拉桿和平衡彈簧，因此檢修時(shí)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注下導(dǎo)電管作操作是否卡澀、靈活，若出現(xiàn)問題，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行解體處理。

5 結(jié) 論

通過對該類型隔離開關(guān)的大修及解體檢查，發(fā)現(xiàn)不少問題是在運(yùn)行中不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)的，如導(dǎo)彈簧銹蝕斷裂、頂桿銹蝕、轉(zhuǎn)動部分卡澀等，這些缺陷都非常容易惡化，造成嚴(yán)重故障。隔離開關(guān)機(jī)械回路的防塵、防雨能力較差，極易引發(fā)機(jī)械故障。為防止此類高壓隔離開關(guān)發(fā)生故障，保證安全運(yùn)行，要在日常巡視操作中注意觀察其狀況，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理，避免缺陷惡化造成故障。應(yīng)根據(jù)隔離開關(guān)運(yùn)行環(huán)境具體運(yùn)行狀況，確定其解體大修年限及小修維護(hù)檢查項(xiàng)目。只有把握好隔離開關(guān)檢修維護(hù)的關(guān)鍵問題，才能使隔離開關(guān)設(shè)備的安全運(yùn)行得到保障。

[1] 朱勇,王雁飛,馬慶君.GWl6-252隔離開關(guān)拐臂發(fā)熱原因分析及處理方案[J].中國電力教育,2008(s1):166-167.

[2] 孫亞輝. GWl6型隔離開關(guān)的改造原因分析[J].華中電力，2011,24(6):21-22.

[3] 柳舜水，金勇.高壓隔離開關(guān)接觸電阻超標(biāo)原因分析及改造[J].內(nèi)蒙古電力技術(shù),2012,30(2):86-88.

[4] 肖輝,吳興斌，曾祥君.GWl6/17型隔離開關(guān)在運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及解決方案[J].長沙理工學(xué)報(bào):自然科學(xué)版，2005，20(3)：18-19.

[5] 孟輝,李杰。GW16、GW17型隔離開關(guān)缺陷處理[J].東北電力技術(shù),2006(3):30-32,33.