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【摘 要】随着供电工程领域产品质量的更高要求,隔离开关的更新换代也应与时俱进,从而保证正常的生产生活。针对GW7—252型隔离开关故障频繁发生状况,特别是这类开关经常发生合闸不到位现象,通过对设备全面原因查找,存在静触头结构设计不合理、部分零部件选材不当、传动连杆强度较弱等问题,通过对设备的导电、传动结构进行系列性的改造,改造后的设备运行稳定,彻底消除了设备的各类故障和隐患。
【关键词】GW7—252隔离开关;故障分析;设备系列改造
0.前言
三柱水平旋转式双断口隔离开关是GW7—252型隔离开关之一,其静触头和中轴成45度,动触头在合闸时水平方向旋转,带动静触头旋转到位,由于隔离开关结构相对简单,也很方便维修维护,在户外220KV配电设备中应用较为广泛,但部分制造企业在生产制造过程中,出于产品材料选择、工艺制造等种种原因,很容易出现设备静触头出现传动杆强度不够或其他材质不良等状况,造成设备在使用中引发相间水平连杆弯曲、不能合闸等现象,对GW7—252型隔离开关的使用安全有重要影响,在社会生产生活中存在重大的安全隐患[1]。
分析GW7—252型隔离开关在电网运行中容易发生的问题,必须要对设备的导电部分、传动结构进行改造与革新,通过一系列的改造完善,才能很大程度的提高设备的安全稳定运行,对切实解决GW7—252型隔离开关在应用存在的各类问题具有重要意义。
1.GW7—252型隔离开关运行情况和故障分析
当前,隔离开关运行中故障频发的,属于国网抚州公司投入的GW7—252型隔离开关,这种产品在运行中,经常发生合闸不到位、合闸成功率不高[2]。经过对这种设备故障的排查,分析情况如下:
(1)GW7—252型隔离开关,其静触头内部零部件的设计,未按户外设计标准,耐腐蚀性能很差,内部零部件的轴采用表面渗锌工艺,经过长期运行,锈蚀严重,严重影响静触头正常旋转。
(2)开关在分闸时,静触头带孔销经过腐蚀,弹簧作用不到位,造成静触头和转轴之间产生阻力,导致静触头不能复位,第二次合闸时,动触头贴紧静触头,这样就最终导致不能合闸。
(3)设备相间水平连杆管壁不厚,强度较差,操作期间,水平连杆大多造成弯曲或者断裂,对整体传动距离产生严重影响。
(4)静触头触指易发生发热变形。
隔离开关静触头的结构是内压式机电合一方式,合闸位触指接触面较小使其更易氧化,而且内压式弹簧压缩量仅1-2mm,较小,造成指触面十分容易发热,导致弹簧塑性变形,进一步加快接触面氧化,并形成发热变形的恶性循环。
(5)操作机构的部件易损坏断裂。
隔离开关机构的分合闸设置的时间是7秒,分合闸过快导致开关提前合闸或合闸不到位,而提前合闸则导致开关触头系统、支柱等部件损坏,最终导致合闸限位挡板出现断裂情况。
上述问题均为GW7—252型隔离开关本身问题,要想消除隐患,只能通过对设备进行改造达到安全使用的目的。
2.完善改造方案
开关在底座、机构箱、轴承等基本状态运行良好时,在零件没受潮侵蚀、底盘转动不难等情况下,开关完善改造不予处理,进而对对导电回路与传动回路进行重点改造。
(1)导电回路改造方法。隔离开关的结构一般为触头旋转式结构,而三柱水平旋转式开关触头有嵌入式及水平旋转式两种,其中水平旋转式开关触头应水平转到静触头内再自身旋转45度与静触头接触,开关机构输出功率、角度、时间等因素,设备改造中导电部要采用嵌入静触头,同时需要更换静触头、动触头、导电杆等导电部件。将静触头改造为外压式,采用机械和电气相分离的结构,将导电管与动触头焊接在一起,目的是将镀银层的质量提高从而降低主回路的接触电阻,具体改造方法是主回路电阻≤150μΩ、镀银层≥20mm。
(2)传动回路改造方法。对于开关传动回路的完善重点在于对传动部位的改造,其中对开关的传动杆主刀、垂直连杆、相间水平连杆及传动杆臂主刀进行更新,对隔离开关的传动拐臂进行重新制造,增加长度,对其进行热镀锌处理。将单杆推或拉式的传动结构改为双杆推拉式,并重新制作传动连杆,同样采取热镀锌处理,采用不锈钢材质,添加润滑复合的结果以促进操作更加便捷,从而使传动受力均匀,在开关闭合同时传动受力不发生变化,保障传动的稳定性[3]。
(3)完善机械闭锁与地刀静触头系统。对导电回路与传动回路进行改造后,原有的隔离开关底座与接地刀机构均需改造完善,改装主刀与接地刀连锁,采用过渡连板,安装新的接地刀静触头。
3.开关改造一般遇到的问题及处理对策
连接开关导电回路中的零部件。隔离开关在静触头更换过程中,需要考虑主导电杆与原产品绝缘子的尺寸是否不一样,如果尺寸大小不一样则需对金属过渡盘进行改造,而金属过渡盘改造需要焊接的锻铝合金应注意尺寸偏差,在焊接前建议预留2mm。
(1)静触头地刀经过静触头金属过渡盘和连接导电部分完成,静触头地刀对接孔要相对外移在12mm,静触头地刀就要向内移动12mm,开关的接线底板还要考虑导线金具开孔的数量、角度、高度、材质等因素,一般采用可调节式,以方便连接。在安装导电回路之前,首先要清除各零件表面氧化层,涂上导电膏[4]。
(2)连接垂直连杆和主动传杆。制作垂直连杆抱箍,内部复合轴套要有润滑功能,传动垂直于水平方向的转换便于实现,设置闭锁挡板在主传动杆传动拐点处,在传动过位时确保得到可靠保护。
(3)交叉相间水平连杆和主传动杆。原单杆推(拉)式改造成双杆推(拉)式后,相间水平连杆和主传动杆就要交叉,主传动杆位置升高后会对主传动轴抗弯强度产生影响。
(4)设备的安装调试和各项性能技术测试。导电回路和性能测试:首先调节B相绝缘子,保证动触头和两端的静触头稳合,调节两边端口,使变差不大于5mm,按照这一步骤,依次调节A相和C相,三相偏差必须小于20mm。装置限位连锁调节:调节分、合闸限位装置,要距闭锁挡板5mm。调节分合闸手动、电动:手动分合闸如果连续调动5次正常,那么电动分合闸调动5次正常也应该正常,机构传动应平稳、无卡阻异常等现象。回路电阻检测:回路电阻经检测应不大于120μΩ。
4.结束语
隔离开关作为电力系统中应用广、使用量大的电气设备,在国家电网安全运行起重要作用,但目前隔离开关生产厂家与设备不尽相同,造成隔离开关在具体使用过程中易产生操作失灵、部件发热缺损情况,导致传统结构故障频发,严重威胁电网安全稳定运行,因此改造隔离开关十分重要。本文通过对GW7—252型隔离开关易产生的故障进行分析发现,其静触头及操作机构部件易发生损坏,应该必须对其导电回路、传动回路、机械闭锁与地刀静触头系统进行改造,针对改造过程中易产生的问题,提出具体解决策略。革新改造后,各项技术指标符合要求,进一步提高了设备的传动和接触的可靠性,切实解决了设备合闸不到位等诸多问题,设备稳定运行状态有了保障。 [科]
【参考文献】
[1]陈宏辉,田华.基于智能变电站的智能告警系统技术研究[J].广东电力,2012,25(10):38-40.
[2]刘四聪,朱子坤.智能告警系统在地区调度系统的应用[J].广西电力,2012,35(6):31-33.
[3]高海军,李志愿,秦晓霞,等.浅谈高压隔离开关检修与管理[J].科技与企业,2012(14).
[4]常林晶,徐光辉,乔岩泽,等.隔离开关外压板簧型触头的设计与计算[J].高压电器,2013,10(10):99-103.
【关键词】GW7—252隔离开关;故障分析;设备系列改造
0.前言
三柱水平旋转式双断口隔离开关是GW7—252型隔离开关之一,其静触头和中轴成45度,动触头在合闸时水平方向旋转,带动静触头旋转到位,由于隔离开关结构相对简单,也很方便维修维护,在户外220KV配电设备中应用较为广泛,但部分制造企业在生产制造过程中,出于产品材料选择、工艺制造等种种原因,很容易出现设备静触头出现传动杆强度不够或其他材质不良等状况,造成设备在使用中引发相间水平连杆弯曲、不能合闸等现象,对GW7—252型隔离开关的使用安全有重要影响,在社会生产生活中存在重大的安全隐患[1]。
分析GW7—252型隔离开关在电网运行中容易发生的问题,必须要对设备的导电部分、传动结构进行改造与革新,通过一系列的改造完善,才能很大程度的提高设备的安全稳定运行,对切实解决GW7—252型隔离开关在应用存在的各类问题具有重要意义。
1.GW7—252型隔离开关运行情况和故障分析
当前,隔离开关运行中故障频发的,属于国网抚州公司投入的GW7—252型隔离开关,这种产品在运行中,经常发生合闸不到位、合闸成功率不高[2]。经过对这种设备故障的排查,分析情况如下:
(1)GW7—252型隔离开关,其静触头内部零部件的设计,未按户外设计标准,耐腐蚀性能很差,内部零部件的轴采用表面渗锌工艺,经过长期运行,锈蚀严重,严重影响静触头正常旋转。
(2)开关在分闸时,静触头带孔销经过腐蚀,弹簧作用不到位,造成静触头和转轴之间产生阻力,导致静触头不能复位,第二次合闸时,动触头贴紧静触头,这样就最终导致不能合闸。
(3)设备相间水平连杆管壁不厚,强度较差,操作期间,水平连杆大多造成弯曲或者断裂,对整体传动距离产生严重影响。
(4)静触头触指易发生发热变形。
隔离开关静触头的结构是内压式机电合一方式,合闸位触指接触面较小使其更易氧化,而且内压式弹簧压缩量仅1-2mm,较小,造成指触面十分容易发热,导致弹簧塑性变形,进一步加快接触面氧化,并形成发热变形的恶性循环。
(5)操作机构的部件易损坏断裂。
隔离开关机构的分合闸设置的时间是7秒,分合闸过快导致开关提前合闸或合闸不到位,而提前合闸则导致开关触头系统、支柱等部件损坏,最终导致合闸限位挡板出现断裂情况。
上述问题均为GW7—252型隔离开关本身问题,要想消除隐患,只能通过对设备进行改造达到安全使用的目的。
2.完善改造方案
开关在底座、机构箱、轴承等基本状态运行良好时,在零件没受潮侵蚀、底盘转动不难等情况下,开关完善改造不予处理,进而对对导电回路与传动回路进行重点改造。
(1)导电回路改造方法。隔离开关的结构一般为触头旋转式结构,而三柱水平旋转式开关触头有嵌入式及水平旋转式两种,其中水平旋转式开关触头应水平转到静触头内再自身旋转45度与静触头接触,开关机构输出功率、角度、时间等因素,设备改造中导电部要采用嵌入静触头,同时需要更换静触头、动触头、导电杆等导电部件。将静触头改造为外压式,采用机械和电气相分离的结构,将导电管与动触头焊接在一起,目的是将镀银层的质量提高从而降低主回路的接触电阻,具体改造方法是主回路电阻≤150μΩ、镀银层≥20mm。
(2)传动回路改造方法。对于开关传动回路的完善重点在于对传动部位的改造,其中对开关的传动杆主刀、垂直连杆、相间水平连杆及传动杆臂主刀进行更新,对隔离开关的传动拐臂进行重新制造,增加长度,对其进行热镀锌处理。将单杆推或拉式的传动结构改为双杆推拉式,并重新制作传动连杆,同样采取热镀锌处理,采用不锈钢材质,添加润滑复合的结果以促进操作更加便捷,从而使传动受力均匀,在开关闭合同时传动受力不发生变化,保障传动的稳定性[3]。
(3)完善机械闭锁与地刀静触头系统。对导电回路与传动回路进行改造后,原有的隔离开关底座与接地刀机构均需改造完善,改装主刀与接地刀连锁,采用过渡连板,安装新的接地刀静触头。
3.开关改造一般遇到的问题及处理对策
连接开关导电回路中的零部件。隔离开关在静触头更换过程中,需要考虑主导电杆与原产品绝缘子的尺寸是否不一样,如果尺寸大小不一样则需对金属过渡盘进行改造,而金属过渡盘改造需要焊接的锻铝合金应注意尺寸偏差,在焊接前建议预留2mm。
(1)静触头地刀经过静触头金属过渡盘和连接导电部分完成,静触头地刀对接孔要相对外移在12mm,静触头地刀就要向内移动12mm,开关的接线底板还要考虑导线金具开孔的数量、角度、高度、材质等因素,一般采用可调节式,以方便连接。在安装导电回路之前,首先要清除各零件表面氧化层,涂上导电膏[4]。
(2)连接垂直连杆和主动传杆。制作垂直连杆抱箍,内部复合轴套要有润滑功能,传动垂直于水平方向的转换便于实现,设置闭锁挡板在主传动杆传动拐点处,在传动过位时确保得到可靠保护。
(3)交叉相间水平连杆和主传动杆。原单杆推(拉)式改造成双杆推(拉)式后,相间水平连杆和主传动杆就要交叉,主传动杆位置升高后会对主传动轴抗弯强度产生影响。
(4)设备的安装调试和各项性能技术测试。导电回路和性能测试:首先调节B相绝缘子,保证动触头和两端的静触头稳合,调节两边端口,使变差不大于5mm,按照这一步骤,依次调节A相和C相,三相偏差必须小于20mm。装置限位连锁调节:调节分、合闸限位装置,要距闭锁挡板5mm。调节分合闸手动、电动:手动分合闸如果连续调动5次正常,那么电动分合闸调动5次正常也应该正常,机构传动应平稳、无卡阻异常等现象。回路电阻检测:回路电阻经检测应不大于120μΩ。
4.结束语
隔离开关作为电力系统中应用广、使用量大的电气设备,在国家电网安全运行起重要作用,但目前隔离开关生产厂家与设备不尽相同,造成隔离开关在具体使用过程中易产生操作失灵、部件发热缺损情况,导致传统结构故障频发,严重威胁电网安全稳定运行,因此改造隔离开关十分重要。本文通过对GW7—252型隔离开关易产生的故障进行分析发现,其静触头及操作机构部件易发生损坏,应该必须对其导电回路、传动回路、机械闭锁与地刀静触头系统进行改造,针对改造过程中易产生的问题,提出具体解决策略。革新改造后,各项技术指标符合要求,进一步提高了设备的传动和接触的可靠性,切实解决了设备合闸不到位等诸多问题,设备稳定运行状态有了保障。 [科]
【参考文献】
[1]陈宏辉,田华.基于智能变电站的智能告警系统技术研究[J].广东电力,2012,25(10):38-40.
[2]刘四聪,朱子坤.智能告警系统在地区调度系统的应用[J].广西电力,2012,35(6):31-33.
[3]高海军,李志愿,秦晓霞,等.浅谈高压隔离开关检修与管理[J].科技与企业,2012(14).
[4]常林晶,徐光辉,乔岩泽,等.隔离开关外压板簧型触头的设计与计算[J].高压电器,2013,10(10):99-103.