单柱单臂开启式隔离开关故障分析

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1、2009年第5期东北电力技术单柱单臂开启式隔离开关故障分析FaultAnalysisonOpenTypeDisconnectorswithOne—columnPierandOneArm朱钦，赵岩，李艳龙(1．上海交通大学，上海200240；2．鞍山供电公司，辽宁鞍山114002)摘要：通过对单臂开启式隔离开关运行中常见故障的分析，指出了单臂开启式隔离开关运行中存在的问题，并提出了改进建议。关键词：单柱单臂开启式；隔离开关；故障；分析[中图分类号]TM564．1[文献标识码]B【文章编号]1004—7913(2009)05—0

2、027—05单臂开启式隔离开关做为水平开启式隔离开关(GW7)的替代品，具有减少占地、开断位置明显、维护小等优点，20世纪90年代初开始应用于电力系统。主要生产厂家有平顶山高压开关厂和沈阳高压开关厂，平顶山高压开关厂的产品型号为GW16、GW17，沈阳高压开关厂的产品型号为GW20、GW21、GW34。鞍山供电公司220kV和500kV系统共有单臂开启式隔离开关179组，GW34型隔离开关9组(2005年产品)，投运至今未发现问题；GW20、GW21型产品25组(1998年开发的初期产品)，存在问题较多。GW16、GW17型

3、产品153组。上述运行的单臂开启式隔离开关投运1～2年发生了多次拒分、合等异常情况，主要为传动部分元件材质、密封等方面问题。1单柱单臂开启式隔离开关1．1隔离开关组成隔离开关主要由操作机构、安装底座、绝缘支柱、主闸刀系统、静触头系统等组成。整体结构如图1所示，主闸刀系统结构如图2所示。1．2隔离开关动作原理图1整体结构隔离开关的运动是由折叠运动和夹紧运动两部管相对于下导电管作伸直(合闸)或折叠(分闸)分运动复合而成。运动。在操作杆做轴向位移的同时，平衡弹簧按预1．2．1折叠运动定要求储能或释能，最大限度平衡刀闸的重力矩，操作

4、机构输出轴带动旋转瓷瓶做水平转动，与以利于刀闸运动。旋转瓷瓶相连的一对伞齿轮带动平面双四连杆运1．2．2夹紧运动动，从而使下导电管顺时针转动合闸逆时针转动隔离开关由分闸位置向合闸方向运动过程中，分闸。由于调整螺杆的装配与下导电管的铰接点不在接近合闸位置(快要伸直)时，滚轮开始与齿同，使与调整螺杆装配上端铰接的操作杆相对于下轮箱斜面接触，并沿斜面继续运动，与滚轮相联的导电管做轴向位移，而操作杆上端与齿条固连，齿顶杆克服复位弹簧的反作用力向前推移，同时动触条的移动推动齿轮转动，使与齿轮轴固连的上导电头座内的对称式滑块增力机构把顶

5、杆的推移运动转28东北电力技术2009年第5期用刀闸检修好后安装到王南二线Ⅱ母B相，并按照工艺要求调整好投入运行。该隔离开关为平顶山高压开关厂2003年生产的GW16—500型隔离开关，配用CJ7A型电动机构，2004年11月投入运行。对拆下的隔离开关进行分解检查，发现下导电杆装配轴销弯曲，不能正常使用，合闸到一定角度轴销就无法转动，弯曲误差造成操作杆等效长度发生变化，使齿条与齿轮相对运动距离减小，齿轮转动角度不足，造成刀闸合闸不到位。该轴销为铜质，具体位置如图3所示，变形情况如图4所示。图2主刀系统结构1——旋转瓷瓶；2—

6、—相啮合的伞齿轮；3——平面双四连杆；4——调整螺杆装配；5——操作杆；6——下导电管；7——平衡弹簧；8一一齿条；9——齿轮；lO——齿轮箱；1】——滚轮；12——夹紧弹簧；13——上导电管；l4——顶杆；15——复位弹簧；l6——静触杆；l7——支持瓷瓶；18——触指；19——动触头座；20一一支轴图3轴销位置换成触指的相对钳夹运动。当静触杆被夹住后，滚轮继续沿斜面上移3～51／11／1，直至完全合闸(此时夹紧弹簧的力已作用在顶杆上)。在此过程中，由于顶杆被设计成推压柔性杆，原已预压缩的夹紧弹簧被2次压缩，并作用在顶杆上

7、，顶杆获得一个稳定的推力，使触指对静触杆保持一个不变的夹紧力。当开关开始分闸时，滚轮沿斜面向外运动，直到脱离斜面。此时，在复位弹簧的作用下，顶杆带动触指张开呈“V”形。2故障原因图4轴销变形情况2．1轴销变形轴销材质为黄铜，刚性不够，建议采用不锈钢2006年1月20日，鞍山供电公司王石变500轴销；隔离开关调整不当，下导电管内操作杆上的kV王南二二线停电进行特扫，当时气温较低，在恢平衡弹簧调整不良，压力过大，造成轴销变形。复送电前，运行人员检查各隔离开关的分、合情2．2弹性圆柱销断裂况，发现王南二线Ⅱ母B相隔离开关合闸未完全

8、2006年1O月26日，鞍山供电公司220kV樱到位。由于当时2条母线均在运行中，王南二线即桃园变220kV辽樱二线线路停电秋检，7时l2分将恢复到1母线运行，而母线不停电GW16型刀闸运行人员拉开辽樱二线Ⅱ母隔离开关时B、C相分根本无法调整。3月24日王石变停电时联系厂家开，A相未分开，