GW6型隔离开关存在的问题及完善化改造

220kV GW6 型隔离开关经过近17年的运行，在机械、电气性能等方面出现了动触头导电杆腐蚀、隔离开关锈蚀、接地开关可靠性差等问题。通过完善化改造，让设备安装调试方便快捷，操作灵活可靠，设备运行稳定，达到了预期的技术要求，取得了良好的安全、经济效益。

一、运行中存在的问题

该型号隔离开关活动关节多，且长期运行在户外经受日晒雨淋，几年后便出现刀闸本体、操作机构、传动机构的镀锌轴销生锈、铝构件氧化等问题，导致开关操作阻力增大。由于受电网运行方式及可靠性等诸多方面的影响，该隔离开关自投运以来一直不能有计划地进行全面解体检修，经过近16年的运行，隔离开关在机械、电气性能等方面出现了一系列问题，主要表现在以下几点：

（1）隔离开关支柱绝缘子、操作绝缘子日渐老化，机械强度降低，防污等级不能满足环境要求。该隔离开关选用的支柱绝缘子整体抗弯负荷为4kN，设备长期置于户外风吹雨淋日晒，部分绝缘子的金属法兰与瓷件间的水泥胶合剂因材料老化脱落，绝缘子机械强度降低。由于绝缘子自身结构的特点，常规检查手段难以发现内部存在的隐患。1998年1月， 在巡视过程中发现宛222南隔离开关A相操作绝缘子断裂。给设备的稳定运行和检修人员的人身安全带来极大的威胁。与此同时，国内同型号的隔离开关也多次出现支柱绝缘子、操作绝缘子断裂事故，严重影响电网的安全生产。此外，支柱绝缘子、操作绝缘子的外绝缘污秽等级偏低，其爬电距离为4060mm，已经不能满足站内设备的整体防污技术等级要求。1999年1月，宛22旁南隔离开关在操作过程中发生绝缘子闪络。

（2）隔离开关动触头导电杆出现严重的金属腐蚀问题。2005年在设备处缺过程中，发现全站约有90%的GW6隔离开关动触头导电杆出现金属腐蚀问题，铝导电杆腐蚀处表面呈起层剥离状，深度在1～6mm不等，有50%的导电杆腐蚀面积和深度已相当严重，危及隔离开关的正常运行。

（3）隔离开关传动机构锈蚀严重。由于隔离开关传动机构箱为敞开式，加之空气湿度大等外部恶劣环境的影响，使隔离开关的传动机构锈蚀严重，造成部分平衡弹簧断裂。受其影响，隔离开关操作阻力增大，灵活性降低，不能正常操作。多年来，先后发生多起弹性装置锈死，B相机构小连杆因别劲而折断，造成不能分闸等一系列危及设备安全运行的问题。每次处理此类缺陷都需母线临时停电，影响设备的正常运行。

（4）隔离开关的接地开关运行可靠性差。该接地开关多次出现分、合闸不到位，分相传动拐臂被拉弯的现象。造成此类问题的主要原因有：①接地开关传动机构老化、金属构件锈蚀严重，导致传动轴、杆操作力矩增大。②平衡弹簧锈蚀，拉力降低，使接地开关的闸刀杆在合闸初始时便滑出限位槽，合闸完毕后动、静触头不能正常接触。③由于接地开关传动部位运动不灵活，在合闸过程中接地开关的闸刀杆先向上回转约80°，当动、静触头相碰时，动触头受反作用力回弹，此时机构将使闸刀杆做上伸运动，动触头卡在静触头的防护罩上。由于摩擦力大，导致单相传动拐臂被拉弯，可能带来更严重的后果是由于接地开关动触头卡在静触头的防护罩上后，若传动拐臂强度大、不能变弯，接地开关动触头向上大约有80mm的行程，可能使整个隔离开关的支持绝缘子因受力异常被顶断，造成更加严重的后果。

二、设备的完善化改造

根据220kV隔离开关的整体结构及技术要求，针对设备导电、传动部分和接地开关局部存在的问题，决定对该站所有该型号的隔离开关进行完善化改造， 对导电动触杆、接地开关的传动拐臂和轴承套进行更换。隔离开关的导电动触杆选用河北任丘奥斯特生产的GW6-220DW/2500A型长开距导电动触杆。同时，针对原隔离开关在运行检修时出现的共性问题，结合本次完善化改造进行了处理。主要包括以下几方面：

（1）采用密封轴承、GB882轴销，所有钢制镀锌销、轴承套等元件改为不锈钢元件，以增强设备转动部件操作的灵活性，相对延长设备的检修周期。

（2）有配合公差的连杆、拐臂更换为表面镀锌铬处理件；没有配合公差的采用渗锌处理件。

（3）所有M10以上的紧固件均采用渗锌标准件，M10及以下的紧固件为不锈钢标准件，所有开口销均采用不锈钢件。

（4）传动机构箱改为铝板焊制的全密封结构，增强了防雨、防尘及导电效果。

（5）弹性装置、E21485杆表面进行渗锌处理，导电上管、下管均改为经阳极氧化处理导电杆，增强防腐效果。

（6）动触头改为铜制镀银四方件（GW6-220GD/2500A），每个面都可作为接触面，以提高使用寿命；同时传动机构箱平衡弹簧改为与导电闸刀重力相匹配的D29314+D29315弹簧，弹簧表面涂防腐漆。

（7）隔离开关传动机构箱底座操作轴安装孔加装橡胶密封垫，防止底座轴承锈蚀影响开关操作。

（8）接地开关主平衡弹簧调节螺栓的螺纹改为正、反螺纹装配，以便于弹簧拉力调整。同时加装一根辅助平衡弹簧，增加合闸初始时的平衡拉力，以解决接地开关的闸刀杆在合闸初始时滑出限位槽的缺陷。

通过上述项目的改造，隔离开关在过去运行维护过程中存在的缺陷基本得到有效的解决。

三、存在的问题和建议

技术改造后的设备安装调试方便快捷、操作灵活可靠、设备运行稳定，达到了预期的技术要求，取得了良好的安全、经济效益。通过对隔离开关的改造，为其它设备日后的技改积累了经验。但是，改造后的隔离开关在设计、制造、装配、检修维护等方面仍存在以下不足之处：

（1）隔离开关在正常机械、电气使用寿命周期中，应合理安排母线停电方式，为母线隔离开关解体大修创造条件，以确保设备安全稳定运行。

（2）接地开关钢材料托架表面采用镀锌铬处理效果不理想，部分设备出现锈蚀现象。考虑到宛北变现在特殊的周边环境，金属结构部件应采用更先进的防腐、防潮措施，避免大气腐蚀导致不能正常运行操作。

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