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        GW4型隔離開關(guān)主導(dǎo)電部分規(guī)范化檢修實施研討

        2015-04-17 08:10:15倪惠浩
        機電信息 2015年33期
        關(guān)鍵詞:觸指專用工具鍍銀

        倪惠浩

        (廣東電網(wǎng)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(guān)是電力系統(tǒng)中使用量最大的一次電氣設(shè)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(guān)2000年初在南方電網(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)得到廣泛使用,數(shù)量眾多,普遍為平頂山高壓開關(guān)廠和長沙高壓開關(guān)廠生產(chǎn),經(jīng)過10年以上的運行,已普遍存在銹蝕、接觸不良、發(fā)熱等問題。

        1 提出問題

        由于經(jīng)過10年以上的運行,且受工業(yè)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(xué)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(guān)普遍存在觸指已經(jīng)嚴重氧化燒蝕,彈簧經(jīng)常出現(xiàn)銹蝕甚至斷裂的問題,最終導(dǎo)致動靜觸頭接觸面和夾緊力不夠,造成動靜觸頭發(fā)熱燒毀現(xiàn)象時有發(fā)生。

        2 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)與原因分析

        2.1 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

        110kV GW4型隔離開關(guān)是一種水平旋轉(zhuǎn)式隔離開關(guān),本體由三對單極組成,開關(guān)單極為平行雙柱式結(jié)構(gòu),左右對稱,由底座、支座、絕緣子、主導(dǎo)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(guān)單極的左右兩支座通過斜拉桿傳動,主刀閘的三極聯(lián)動通過水平連桿傳動,接地刀閘的三極聯(lián)動通過連接管傳動。

        2.2 原因分析

        110kV GW4型隔離開關(guān)靜觸頭每根觸指通過兩根彈簧左右拉緊,再與隔離開關(guān)動觸頭的銅導(dǎo)電棒接觸,最終形成完整的主導(dǎo)電過流回路,因此觸指、彈簧和動觸頭是隔離開關(guān)的關(guān)鍵主導(dǎo)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(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象。

        據(jù)統(tǒng)計,主導(dǎo)電部分動靜觸頭導(dǎo)致的發(fā)熱占缺陷總數(shù)的85%,通過處理缺陷的分析我們得出造成發(fā)熱的主要原因有:

        (1)隔離開關(guān)合閘時,其觸指彈簧長期處于受拉力狀態(tài)而疲勞,加上中間觸指內(nèi)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(fā)熱。

        (2)條形靜觸指與柱形動觸頭長期處于分閘或合閘狀態(tài)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(guān)合閘后造成動靜觸頭接觸部位發(fā)熱。

        3 解決問題

        3.1 停電更換觸指彈簧

        根據(jù)2014年9月南方電網(wǎng)公司發(fā)布的《電力設(shè)備檢修規(guī)程》,瓷柱式隔離開關(guān)每6年要進行一次B類檢修,要求重點對隔離開關(guān)的導(dǎo)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(wǎng)系統(tǒng)內(nèi)廣泛使用的110kV GW4型隔離開關(guān)基本已達到了《電力設(shè)備檢修規(guī)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(guān)停電時都能進行行之有效的B類檢修,落實網(wǎng)省公司規(guī)范化檢修設(shè)備的要求,切實做到“應(yīng)修必修、修必修好”的原則,我局變電一所檢修技術(shù)攻關(guān)小組經(jīng)過多次討論和實踐,創(chuàng)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(guī)范化檢修實施流程。

        我局首先通過年度生產(chǎn)材料費申購一批110kV GW4型隔離開關(guān)新的觸指和彈簧,每組GW4型隔離開關(guān)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(guān)廠生產(chǎn)的GW4型隔離開關(guān)觸指和彈簧規(guī)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(guān)B類檢修時,統(tǒng)一要求現(xiàn)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(diào)試合閘狀態(tài)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(dǎo)電桿拆下,由地勤人員負責更換觸指和彈簧,構(gòu)架上兩人繼續(xù)進行動觸頭、轉(zhuǎn)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(guān)主導(dǎo)電部分規(guī)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(guān),由于長期處于分閘或合閘狀態(tài),受到惡劣環(huán)境、污染嚴重、氧化銹蝕、鹽垢和導(dǎo)電膏等影響,加上運行時電場吸附粉塵等原因,觸頭導(dǎo)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(fā)熱,嚴重時將導(dǎo)致隔離開關(guān)觸頭和觸指燒熔、保護跳閘等更大范圍停電的電網(wǎng)事故。

        我局變電一所技術(shù)攻關(guān)人員研制了一種能夠帶電處理GW4型隔離開關(guān)觸頭發(fā)熱的專用工具,該專用工具可以在GW4型隔離開關(guān)動靜觸頭分開、一側(cè)或兩側(cè)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(zhuǎn)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(guān)觸頭臟污發(fā)熱故障必須整段母線停電處理的狀況,如定期對母線側(cè)刀閘觸頭進行打磨清理,還可提前預(yù)防隔離開關(guān)主導(dǎo)電部分發(fā)熱的故障。

        該帶電處理隔離開關(guān)觸頭發(fā)熱專用工具可以快速有效地在15min內(nèi)對一組帶電的GW4型隔離開關(guān)動靜觸頭進行打磨清理,及時有效地解決高壓隔離開關(guān)觸頭發(fā)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(tǒng)運行穩(wěn)定性。

        4 效果檢查

        從2014年10月到2015年9月,我局變電一所結(jié)合各專業(yè)年度停電預(yù)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(guān)主導(dǎo)電部分進行了行之有效的B類檢修。經(jīng)過7—9月迎峰度夏高溫高負荷的考驗,我們統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)所有更換過主導(dǎo)電部分觸指和彈簧的GW4型隔離開關(guān)沒有一組出現(xiàn)刀口發(fā)熱現(xiàn)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(fā)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(cè)GW4型隔離開關(guān)主導(dǎo)電部分動靜觸頭發(fā)熱,溫度高達93~122℃,經(jīng)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(guān)觸頭發(fā)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(guān)主導(dǎo)電部分動靜觸頭發(fā)熱需緊急停電處理的難題。

        5 結(jié)語

        本文通過對GW4型隔離開關(guān)主導(dǎo)電部分動靜觸頭運行過程中存在的各種發(fā)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(guī)范化檢修方法,從本質(zhì)上解決了GW4型隔離開關(guān)主導(dǎo)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(fā)熱現(xiàn)象,大大減少了發(fā)熱故障停電檢修工作量,獲得了良好的社會效益和經(jīng)濟效益,有效地保證了供電可靠性和電網(wǎng)安全。

        [1]曹志煌.GW4系列高壓交流隔離開關(guān)檢修工藝[M].長沙:湖南科學(xué)技術(shù)出版社,1999.

        [2]苑舜,崔文軍.高壓隔離開關(guān)設(shè)計與改造[M].北京:中國電力出版社,2007.

        [3]李健.GW4-10型隔離開關(guān)故障現(xiàn)象及預(yù)防措施[J].甘肅科技,2010,26(1).

        [4]劉純,謝億,陳軍君,等.高壓隔離開關(guān)觸指鍍銀層現(xiàn)場測厚技術(shù)開發(fā)[J].湖南電力,2010,30(5).

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