GW22A-252型隔离开关完善化改造分析

董修峰，郭 辉，张春华，徐铁军，王 亮

(国网丹东供电公司，辽宁 丹东 118000)

故障析

GW22A-252型隔离开关完善化改造分析

董修峰，郭 辉，张春华，徐铁军，王 亮

(国网丹东供电公司，辽宁 丹东 118000)

目前国内变电站户外母线隔离开关大量采用单臂垂直伸缩钳夹式结构，由于设计及工艺原因，近年来该型号隔离开关在运行中上导电管出现的问题尤为突出，以GW22A-252型隔离开关在运行中出现的主要问题为例进行分析，并提出具体改造方案，对实施后的方案进行了总结。

隔离开关；上导电管；故障分析；完善化

国网丹东供电公司目前有39台单臂伸缩钳夹式结构的GW22A-252型隔离开关在运，随着运行年限的增加，由于隔离开关上导电管部件问题而引起的分合闸不到位、触头过热、拒分拒合等故障日益增加，严重影响了电网的安全稳定运行。因此，针对该型号隔离开关在运行中所出现的这些问题，配合隔离开关厂家重点对该型号隔离开关上的上导电部分进行了改造，收到了良好的效果。

1 GW22A-252型隔离开关结构及动作原理

GW22A-252型隔离开关是单柱垂直断口双臂折叠式结构，由底座、支柱绝缘子、旋转绝缘子、主刀闸(上导电管装配和下导电管装配)、静触头及操作机构等组成，如图1所示。

操作机构通过接头、垂直连杆、底座转轴连杆来驱动旋转绝缘子转动，旋转绝缘子与基座的旋转法兰相连，通过由拐臂、连杆构成的四连杆系统改变力的方向，带动下导电管在垂直面内转动[1]。下导电管与齿轮箱相连，上导电管与弯形铸铝拐臂相连，下导电管内的齿条与齿轮箱的齿轮可靠啮合，齿轮通过转轴带动拐臂，从而带动上导电管随下导电管的转动做复合运动。当隔离开关接近合闸时，齿轮箱顶端斜面接触滚轮沿斜面向上运动，从而推动拉杆运动，使复位弹簧被压缩，触指平行夹紧静触头导电管，夹紧弹簧被压缩，保持触指夹紧静触头导电管适当的压力，合闸运动结束。分闸操作过程与此相反，上下导电杆折叠，放置于基座上，与静触头间形成清晰可见的垂直断口，2个边相从动极通过传动拐臂、连杆与中相主动极上的传动拐臂相连，从而使三极同步动作[2]。

图1 GW22A-252型隔离开关1——旋转绝缘子；2——底座装配；3——电动机操动机构；4——手动操作机构；5——支柱绝缘子；6——下导电管装配；7——上导电管装配；8——静触头(管母线或软母线)

2 上导电管装配常见故障

2.1 密封罩密封不良

隔离开关原上导电管顶端触头端防水主要靠触指周围的密封罩(或保护罩)，但密封罩的防水效果并不理想，即便在触指周围已涂抹防水胶，但经过长期运行操作，密封罩老化破损、防护性能下降，导致雨水进入触头内，如图2所示。

(a)密封罩密封不严

(b)密封罩老化图2 触头密封罩防水效果不良

2.2 漏水孔堵塞

上导电管进水后，漏水孔堵塞不能有效排水，积水将引起内部复位弹簧和夹紧弹簧锈蚀，甚至失效，如图3所示。漏水孔堵塞的主要原因是：铸型或漏水孔位置偏差，排水效果不理想，积水无法完全排出；人为封堵漏水孔，积水无法排出；长期运行在户外，泥土污垢堵塞漏水孔。

(a)正常漏水孔

(b)漏水口堵塞图3 上导电管漏水孔

2.3 分合闸异常及触头烧损

上导电管内部夹紧弹簧和复位弹簧是隔离开关的关键传动部件，如图4所示。上导电管内部长期受潮，使触指夹紧弹簧和复位弹簧锈蚀失效，从而出现分合闸不到位、动静触头夹紧力不够等问题，严重时将导致触头发热、烧损，如图5所示。

图4 上导电管内的夹紧弹簧和复位弹簧

(a)弹簧锈蚀

(b)触头烧损图5 弹簧锈蚀导致触头烧损

3 上导电管改造方案

产生上导电管故障的根本原因是触头密封不良所致，因此，GW22A-252型隔离开关上导电管的改造应从结构设计、材料选用、制造工艺等方面采取相应措施，重点解决上导电管触头密封问题。

改造后的上导电管采取全密封结构，顶杆材质由热镀锌钢材更改为铝制，避免了材质锈蚀[3]。上管顶部的触指完全在触头座外侧安装，不再伸入上导电管内部，触指的夹紧弹簧由管内移到触指外侧，采用质量好的外压式不锈钢弹簧，既防锈又便于检修、更换及调整，改造前后触指夹紧弹簧结构如图6所示。

(b)改造后图6 改造前后触指夹紧弹簧结构对比

调节触指夹紧力的顶杆在导电管外部，为表面极为光滑的不锈钢杆，并在导电管触头座间安装有1个油封，油封与顶杆间有一定的压缩量，与触头座固定后，在圆周接缝处全部采用防水胶密封，可防止雨水进入，改造前后上管密封结构如图7所示。

导电管内的复位弹簧及顶杆等零部件均采用质量好的不锈钢或铝合金材质，可有效避免零部件锈蚀卡滞。内顶杆上端采用油封密封，防止雨水进入管内，避免管内复位弹簧失效和结冰引起的无法动作等问题，内顶杆上端油封密封结构如图8所示。

(a)改造前

(b)改造后图7 改造前后上管密封结构对比

图8 内顶杆上端油封密封结构

上导电管完善化改造特点如下。

a.新型顶端油封结构，避免了雨水流入上导电管内，有效防止了分闸弹簧(不锈钢材质)的锈蚀。

b.合闸弹簧(不锈钢材质)由管内结构改为外压式敞开结构，上导电防护性能加强，触指夹紧力可靠，有效杜绝触指发热。

c.隔离开关不需整体吊装，仅需高空作业车配合施工更换上管，省时、省力且更换后调试简单。

d.结合此次改造，将导电轴节及底座转动环节连接改为固定软连接，可加大导电通流能力。

4 验收结果

a.静触头与触指啮合位置正确。

b.啮合可靠，0.02 mm塞尺检验合格。

c.上导电管与轴节配合处防水胶涂抹严密。

d.导电回路良好，主回路电阻测量≤150 μΩ。

e.测量断口绝缘距离应≥2 550 mm。

f.合闸位置时，上下导电管成一条直线或略微过位[4]。

g.导电回路连接固件检查可靠。

h.隔离开关整体操作轻便，运动平稳，合闸不同期≤20 mm。

5 隔离开关主刀闸整体调试(不含接地刀闸)

5.1 操作机构分、合闸调整

手动分、合闸操作，操作机构箱内转换开关过死点到达分、合闸位置时，保证主刀闸同时也到达分、合闸位置。否则松开机构主轴上接头和夹板的螺栓，轻微变动垂直传动杆与机构主轴的相对位置进行微调。

5.2 主刀闸中相调整

确认主刀闸(含电动操作机构、中相底座主刀闸传动拐臂)均处于分闸位置后，先对中相进行手动分、合闸操作。

通过1次手动操作，使隔离开关合闸，观察主刀闸的运动。如果在垂直面上主刀闸合闸过程，主刀闸接近静触头时的张开角度相对静触杆的轴线出现未对齐(靠左或靠右)时，松开主刀闸与支柱绝缘子、旋转绝缘子的紧固螺栓，利用孔洞的间隔调正后，重新坚固螺栓[5]。如果在垂直平面内主刀闸的下臂出现不竖直的情况，松开基座传动连杆的锁定螺母，再旋转连杆直到下臂竖直后，重新紧固螺母。

5.3 主刀闸三相联调

将三相隔离开关的主刀闸均置于分闸位置，连接2个连相主刀闸的水平拉杆，对三相进行手动操作，使隔离开关合闸，观察主刀闸的运动。如果2个边相主刀闸出现垂直平面内下臂不竖直的情况，按照中相主刀闸调整方法调整。

当机构到达合闸位置时，检查三相主刀闸是否同时合闸到位，合闸同期性是否满足要求(≤20 mm)。如不满足要求，松开水平传动杆与中相水平传动接头连接的双头螺杆上的紧固螺母，对双头螺杆的长度进行微调。

通过此次完善化改造，提高了GW22A-252型隔离开关的健康水平.改善了设备的运行状况。在改造过程中，提高了检修和维护管理的水平，积累了宝贵的经验。

[1] 朱 钦，赵 岩，张艳龙.单柱单臂开启式隔离开关故障分析[J].东北电力技术，2009，30(5)：27-31.

[2] 陆 勤，张 辉.GW22-126型折臂式隔离开关的异常分析及现场改进措施[C].第四届江苏省电机工程青年科技论坛论文集，2009.

[3] 韩 伟，马慧波.电力系统中隔离开关的常见故障与检修[J].电工技术，2015，36(5)：205.

[4] 高压交流隔离开关和接地开关：DL/T 593—2006[S].

[5] 于 波，王伟斌，孟 辉.GW16、GW17型隔离开关运行中存在的问题及检修[J].东北电力技术，2006，27(11)：32-35.

Transformation and Analysis on GW22A-252 Type Isolating Switch

DONG Xiufeng，GUO Hui，ZHANG Chunhua，XU Tiejun，WANG Liang

(State Grid Dandong Power Electric Supply Company，Dandong，Liaoning 118000，China)

In the domestic substation, outdoor bus isolation switch uses a lot of single arm vertical telescopic clamp type structure, due to the design and technical reasons, the problem of this isolation switch in operation on the guide tube is particularly prominent in recent years. This paper lists some of the main problems in the operation of the GW22A-252 type isolation switch, the specific improvement of the reform program is put forward, implementation scheme is analyzed and summarized.

isolation switch; guide tube; fault analysis; ferfection

TM564.1

A

1004-7913(2017)01-0028-04

董修峰(1973)，男，学士，高级工程师，从事变电检修管理工作。

2016-11-10)