倪惠浩

（廣東電網(wǎng)有限責(zé)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(jìn)行倒閘操作，形成明顯的斷開點(diǎn)隔離高壓電源，保證運(yùn)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(yùn)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(yùn)行，且受工業(yè)負(fù)荷不斷增長、大氣污染嚴(yán)重、制造工藝不完善、維護(hù)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(yán)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(dòng)靜觸頭接觸面和夾緊力不夠，造成動(dòng)靜觸頭發(fā)熱燒毀現(xiàn)象時(shí)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(dòng)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(dòng)，主刀閘的三極聯(lián)動(dòng)通過水平連桿傳動(dòng)，接地刀閘的三極聯(lián)動(dòng)通過連接管傳動(dòng)。

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(dòng)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(dòng)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(shí)不產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，主導(dǎo)電部分動(dòng)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(shí)，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(jìn)水和空氣氧化，使彈簧嚴(yán)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(dòng)靜觸頭接觸部位發(fā)熱。

（2）條形靜觸指與柱形動(dòng)觸頭長期處于分閘或合閘狀態(tài)時(shí)受大氣污染和電場強(qiáng)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(dòng)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(jìn)行一次B類檢修，要求重點(diǎn)對隔離開關(guān)的導(dǎo)電回路進(jìn)行維護(hù)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(dá)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(shí)都能進(jìn)行行之有效的B類檢修，落實(shí)網(wǎng)省公司規(guī)范化檢修設(shè)備的要求，切實(shí)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(shí)踐，創(chuàng)造性地提出了一個(gè)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(shí)施流程。

我局首先通過年度生產(chǎn)材料費(fèi)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(bào)價(jià)約120元，9條彈簧，每條報(bào)價(jià)約20元，費(fèi)用共計(jì)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(jìn)行GW4型隔離開關(guān)B類檢修時(shí)，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(jìn)行測試，符合每對觸指夾緊力≥120N的廠家要求，同時(shí)進(jìn)行動(dòng)觸頭表面的清洗打磨，如動(dòng)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(jìn)行清洗鍍銀，鍍銀厚度滿足DL／T486—2010中≥20μm的要求，鍍銀報(bào)價(jià)約30元／條，費(fèi)用共計(jì)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(fù)責(zé)更換觸指和彈簧，構(gòu)架上兩人繼續(xù)進(jìn)行動(dòng)觸頭、轉(zhuǎn)動(dòng)和傳動(dòng)部件的除銹、潤滑等維護(hù)，更換新觸指和彈簧后進(jìn)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(dòng)靜觸頭接觸面

運(yùn)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(yán)重、氧化銹蝕、鹽垢和導(dǎo)電膏等影響，加上運(yùn)行時(shí)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(dòng)靜觸頭接觸電阻增大而發(fā)熱，嚴(yán)重時(shí)將導(dǎo)致隔離開關(guān)觸頭和觸指燒熔、保護(hù)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(dòng)靜觸頭分開、一側(cè)或兩側(cè)帶電的情況下，對動(dòng)靜觸頭接觸面的污垢和氧化層進(jìn)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(dòng)機(jī)帶動(dòng)專用尼龍材料打磨頭轉(zhuǎn)動(dòng)，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(jìn)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(dòng)靜觸頭進(jìn)行打磨清理，及時(shí)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(fēng)險(xiǎn)，縮小停電范圍，保證人身安全和系統(tǒng)運(yùn)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(shí)機(jī)，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(jìn)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(fù)荷的考驗(yàn)，我們統(tǒng)計(jì)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(dòng)靜觸頭發(fā)熱，溫度高達(dá)93～122℃，經(jīng)刀口分開進(jìn)行打磨動(dòng)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(shí)有效地解決了110kV GW4型隔離開關(guān)主導(dǎo)電部分動(dòng)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(dòng)靜觸頭運(yùn)行過程中存在的各種發(fā)熱故障原因進(jìn)行分析，提出了停電更換觸指彈簧和帶電打磨動(dòng)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(dòng)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(jì)效益，有效地保證了供電可靠性和電網(wǎng)安全。

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