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【摘 要】隔离开关是电力系统中的重要设备之一，提高隔离开关的运行可靠性，是当前提高系统可靠性、保证电力系统安全、稳定运行的当务之急。为了消除设备隐患，保证系统的安全稳定运行，本文论述了GW7-252D/1600型水平开启式隔离开关存在的问题、改造方案及效果分析。
【关键词】红河供电局；隔离开关；改造
1.前言
隔离开关又称隔离刀闸，是高压开关设备的一种。在电力系统中，隔离开关的主要作用是用于将检修设备从带电的电网中隔离出去，保证检修设备无突然来电的可能，从而安全地完成检修作业。隔离开关结构简单，功能单一，动作可靠程度比起断路器要高出许多，但隔离开关在电网中的使用量又远远多于断路器。近年来，随着电网的飞速发展，电力设备状态检修的广泛推广和应用，制造工艺老旧的隔离开关由于检修周期的延长，设备缺陷率急剧上升，成为威胁电网安全稳定运行的主要设备之一。
红河供电局220kV大屯变220kV采用重庆新汇源高压开关有限公司生产的GW7-252D/1600型水平开启式隔离开关，设备投运以来，分合闸不到位、导电部分触头发热、辅助开关切换不可靠等问题非常突出，给运行维护工作带来极大困难。因此，对其进行提高制造工艺和技术含量的改造已显得非常必要和紧迫。
2.现状
红河供电局220kV大屯变于2005年11月投产，是红河电网220kV系统的重要输枢纽站。站内220kV I段母线和间隔线路侧隔离开关采用重庆新汇源高压开关有限公司生产的GW7-252D/1600型水平开启式隔离开关，配CJ2A型操动机构，共计22组。设备投运5年，隔离开关共发现设备缺陷22条.次，其中分合不到位就有12条.次，占总数的54.5%，导电部分接头发热和辅助开关切换不可靠分别占总数的13.6%。该型隔离开关分合闸不到位、导电部分触头发热、辅助开关切换不可靠等问题非常突出，给运行维护工作带来极大困难。分析其主要原因有产品完善化程度不够，静触头触指设计不合理，采用机电合一结构，随着运行时间的推移，触指氧化严重，转动部件锈蚀、卡涩，造成部件变形，使设备分合不到位，合闸不到位造成导电部分发热、触指烧损；由于操作机构设计不合理，配件加工工艺差，可调整范围小，在处理隔离开关合闸不到位缺陷时，造成合闸限位挡板断裂。
2.1静触头触指设计不合理，部件发热变形
隔离开关静触头采用内压式机电合一结构，在合闸位触指接触面小，且易氧化，加之内压式弹簧压缩量小（仅1-2mm），及易造成触指接触面发热，发热加快了弹簧的塑性变形和接触面氧化，造成发热的缺陷恶性循环。
2.2操作机构设计不合理，部件损坏断裂
隔离开关机构的分合闸时间为7秒，分合闸时间过快易造成隔离开关提前合闸或者合闸不到位，提前合闸易造成隔离开关触头系统、支柱绝缘或操作机构损坏，合闸限位挡板断裂。
2.3传动部分锈蚀
隔离开关主刀传动连接销采用普通钢材，连杆轴套采用铜质材料，防腐蚀性能差，长期锈蚀和氧化后造成连接销与轴套卡涩，增大了传动损失，使隔离开关分合闸不到位。
以上问题，都是造成该型隔离开关触头分合闸不到位、导电部分触头发热、辅助开关切换不可靠的主要原因，是设备本身的家族性问题，无法通过消缺彻底处理。为彻底消除设备隐患，需对该类型隔离开关进行完善化改造。我局与隔离开关完善化较好的设备厂家进行了沟通，并制定了改造方案，对原导电部分和转动部分进行完善化改造，2010年3月，对其中两组隔离开关进行试修，通过试修后完善改造方案，于2011年3-4月，对剩余20组隔离开关进行了完善化改造。
3.改造技术要求
3.1动、静触头系统改造技术要求
（1）静触头采用外压式，机械和电气分离结构，确保主回路接触性能稳定可靠。
（2）动触头带有45度自净式翻转机构，减小隔离开关合闸过程中的瓷瓶扭矩，同时确保隔离开关在合闸后，静触指与动触头有足够的压紧力（压缩量：4±1）。
（3）动触头与导电管焊接成一整体，提高镀银层质量，以降低主回路接触电阻（镀银层厚度不小于20?m，主回路电阻不大于150μΩ）。
（4）采用防腐性能好的电泳漆弹簧，解决弹簧通流发热造成的塑性变形，确保静触指与动触头的压紧力。
3.2主刀操作系统改造技术要求
（1）主刀操作机构的分合闸时间为12秒，输出角度180度，以彻底解决分合闸时间过快易造成隔离开关提前合闸或者合闸不到位的问题，确保隔离开关可靠分合闸和部件完好，同时满足导电部分更换后的传动要求。
（2）主刀操作机构的安装方式，连杆采用免焊接连接方式；
（3）主刀操作机构的相关控制和功能回路提供的二次端子，与原机构保持一致，机构内采用真空辅助开关。
3.3主刀传动连杆改造技术要求
（1）重新制作隔离开关传动拐臂，加长其长度，以达到增加旋转角度的目的，满足新动触头更换后的傳动要求。新拐臂采用热镀锌处理，提高防腐蚀性能。
（2）配合传动拐臂更换，重新制作隔离开关传动连杆，新连杆采用热镀锌处理，连接销采用不锈钢材质，轴套采用自润滑复合结构，以提高防腐蚀性能和连接灵活性。
3.4机械闭锁完善技术要求
由于更换了隔离开关主刀导电系统、机构、拐臂和连杆，而原隔离开关底座、接地刀机构、传动连杆未配套进行改造，新的传动部件与原接地刀闭锁板之间不能实现可靠连锁，需对主刀与接地刀机械连锁的相关连锁板进行改装和完善，使其具备可靠、完善的机构闭锁功能。
3.5地刀静触头完善技术要求
由于更换了隔离开关主刀导电系统，而接地刀动静头系统未配套进行改造，造成新静触头装配上附带的接地刀静触头安装位置与原设备不一致，需采用过渡连板，在新的主刀静触头装配上对接地刀静触头安装位置进行完善，在不改造接地刀动静头的前提下，确保接地开关可靠分合闸和可靠接触。
4.改造前后技术性能对比分析
（详见表1）
5.改造效果分析
2011年4月，云南电网公司红河供电局220kV大屯变电站220kV GW7-252D/1600型水平开启式隔离开关完善化改造实施完成，改造前主回路电阻均在200-3000μΩ之间，严重超出厂家不大于110μΩ的要求，运行风险极大。通过完善化改造，主回路电阻均在30-70μΩ之间，满足厂家不大于110μΩ的要求（见下列）。
例：2336隔离开关试验
结论 完善化之后的隔离开关回路电阻符合厂家技术要求，试验合格。
220kV大屯变重庆新汇源高压开关有限公司GW7-252型隔离开关完善化改造，采用了目前在技术、工艺和材质上较为成熟的零部件，对原产品的导电系统、传动系统等重要部件进行了完善化改造，不仅能满足运行参数要求，也达到了完善化改造的目的。项目实施完成至今已运行二年，隔离开关未发生分合闸不到位、导电部分发热、辅助开关切换不可靠等缺陷，完全达到预期目的。改造后的设备功能更为完善、可靠，从而延长设备检修周期、减少运行缺陷和运维成本，保证设备安全、稳定运行，对提高设备可用系数具有积极作用，且节约投资、便于实施，对早期不同厂家的同型号产品的完善化改造具有推广意义。
6.结束语
隔离开关是电力系统中使用量最大、应用范围最广的电气设备之一。因此，电力市场中隔离开关的生产厂家和设备型号众多，操动原理和传动方式也各不相同。由于长期以来制造厂家对隔离开关的研发和制造工艺缺乏创新，加之电力系统现有检修模式使隔离开关长期失修，造成其操作失灵、导电回路发热、传动部件锈蚀等故障频发，成为威胁电网安全、稳定、可靠运行的主要因素之一。为使隔离开关的功能更为完善、可靠，保证设备安全、稳定运行，提高可用系数，对现有在运隔离开关进行完善化改造是非常有必要的工作。
【关键词】红河供电局；隔离开关；改造
1.前言
隔离开关又称隔离刀闸，是高压开关设备的一种。在电力系统中，隔离开关的主要作用是用于将检修设备从带电的电网中隔离出去，保证检修设备无突然来电的可能，从而安全地完成检修作业。隔离开关结构简单，功能单一，动作可靠程度比起断路器要高出许多，但隔离开关在电网中的使用量又远远多于断路器。近年来，随着电网的飞速发展，电力设备状态检修的广泛推广和应用，制造工艺老旧的隔离开关由于检修周期的延长，设备缺陷率急剧上升，成为威胁电网安全稳定运行的主要设备之一。
红河供电局220kV大屯变220kV采用重庆新汇源高压开关有限公司生产的GW7-252D/1600型水平开启式隔离开关，设备投运以来，分合闸不到位、导电部分触头发热、辅助开关切换不可靠等问题非常突出，给运行维护工作带来极大困难。因此，对其进行提高制造工艺和技术含量的改造已显得非常必要和紧迫。
2.现状
红河供电局220kV大屯变于2005年11月投产，是红河电网220kV系统的重要输枢纽站。站内220kV I段母线和间隔线路侧隔离开关采用重庆新汇源高压开关有限公司生产的GW7-252D/1600型水平开启式隔离开关，配CJ2A型操动机构，共计22组。设备投运5年，隔离开关共发现设备缺陷22条.次，其中分合不到位就有12条.次，占总数的54.5%，导电部分接头发热和辅助开关切换不可靠分别占总数的13.6%。该型隔离开关分合闸不到位、导电部分触头发热、辅助开关切换不可靠等问题非常突出，给运行维护工作带来极大困难。分析其主要原因有产品完善化程度不够，静触头触指设计不合理，采用机电合一结构，随着运行时间的推移，触指氧化严重，转动部件锈蚀、卡涩，造成部件变形，使设备分合不到位，合闸不到位造成导电部分发热、触指烧损；由于操作机构设计不合理，配件加工工艺差，可调整范围小，在处理隔离开关合闸不到位缺陷时，造成合闸限位挡板断裂。
2.1静触头触指设计不合理，部件发热变形
隔离开关静触头采用内压式机电合一结构，在合闸位触指接触面小，且易氧化，加之内压式弹簧压缩量小（仅1-2mm），及易造成触指接触面发热，发热加快了弹簧的塑性变形和接触面氧化，造成发热的缺陷恶性循环。
2.2操作机构设计不合理，部件损坏断裂
隔离开关机构的分合闸时间为7秒，分合闸时间过快易造成隔离开关提前合闸或者合闸不到位，提前合闸易造成隔离开关触头系统、支柱绝缘或操作机构损坏，合闸限位挡板断裂。
2.3传动部分锈蚀
隔离开关主刀传动连接销采用普通钢材，连杆轴套采用铜质材料，防腐蚀性能差，长期锈蚀和氧化后造成连接销与轴套卡涩，增大了传动损失，使隔离开关分合闸不到位。
以上问题，都是造成该型隔离开关触头分合闸不到位、导电部分触头发热、辅助开关切换不可靠的主要原因，是设备本身的家族性问题，无法通过消缺彻底处理。为彻底消除设备隐患，需对该类型隔离开关进行完善化改造。我局与隔离开关完善化较好的设备厂家进行了沟通，并制定了改造方案，对原导电部分和转动部分进行完善化改造，2010年3月，对其中两组隔离开关进行试修，通过试修后完善改造方案，于2011年3-4月，对剩余20组隔离开关进行了完善化改造。
3.改造技术要求
3.1动、静触头系统改造技术要求
（1）静触头采用外压式，机械和电气分离结构，确保主回路接触性能稳定可靠。
（2）动触头带有45度自净式翻转机构，减小隔离开关合闸过程中的瓷瓶扭矩，同时确保隔离开关在合闸后，静触指与动触头有足够的压紧力（压缩量：4±1）。
（3）动触头与导电管焊接成一整体，提高镀银层质量，以降低主回路接触电阻（镀银层厚度不小于20?m，主回路电阻不大于150μΩ）。
（4）采用防腐性能好的电泳漆弹簧，解决弹簧通流发热造成的塑性变形，确保静触指与动触头的压紧力。
3.2主刀操作系统改造技术要求
（1）主刀操作机构的分合闸时间为12秒，输出角度180度，以彻底解决分合闸时间过快易造成隔离开关提前合闸或者合闸不到位的问题，确保隔离开关可靠分合闸和部件完好，同时满足导电部分更换后的传动要求。
（2）主刀操作机构的安装方式，连杆采用免焊接连接方式；
（3）主刀操作机构的相关控制和功能回路提供的二次端子，与原机构保持一致，机构内采用真空辅助开关。
3.3主刀传动连杆改造技术要求
（1）重新制作隔离开关传动拐臂，加长其长度，以达到增加旋转角度的目的，满足新动触头更换后的傳动要求。新拐臂采用热镀锌处理，提高防腐蚀性能。
（2）配合传动拐臂更换，重新制作隔离开关传动连杆，新连杆采用热镀锌处理，连接销采用不锈钢材质，轴套采用自润滑复合结构，以提高防腐蚀性能和连接灵活性。
3.4机械闭锁完善技术要求
由于更换了隔离开关主刀导电系统、机构、拐臂和连杆，而原隔离开关底座、接地刀机构、传动连杆未配套进行改造，新的传动部件与原接地刀闭锁板之间不能实现可靠连锁，需对主刀与接地刀机械连锁的相关连锁板进行改装和完善，使其具备可靠、完善的机构闭锁功能。
3.5地刀静触头完善技术要求
由于更换了隔离开关主刀导电系统，而接地刀动静头系统未配套进行改造，造成新静触头装配上附带的接地刀静触头安装位置与原设备不一致，需采用过渡连板，在新的主刀静触头装配上对接地刀静触头安装位置进行完善，在不改造接地刀动静头的前提下，确保接地开关可靠分合闸和可靠接触。
4.改造前后技术性能对比分析
（详见表1）
5.改造效果分析
2011年4月，云南电网公司红河供电局220kV大屯变电站220kV GW7-252D/1600型水平开启式隔离开关完善化改造实施完成，改造前主回路电阻均在200-3000μΩ之间，严重超出厂家不大于110μΩ的要求，运行风险极大。通过完善化改造，主回路电阻均在30-70μΩ之间，满足厂家不大于110μΩ的要求（见下列）。
例：2336隔离开关试验
结论 完善化之后的隔离开关回路电阻符合厂家技术要求，试验合格。
220kV大屯变重庆新汇源高压开关有限公司GW7-252型隔离开关完善化改造，采用了目前在技术、工艺和材质上较为成熟的零部件，对原产品的导电系统、传动系统等重要部件进行了完善化改造，不仅能满足运行参数要求，也达到了完善化改造的目的。项目实施完成至今已运行二年，隔离开关未发生分合闸不到位、导电部分发热、辅助开关切换不可靠等缺陷，完全达到预期目的。改造后的设备功能更为完善、可靠，从而延长设备检修周期、减少运行缺陷和运维成本，保证设备安全、稳定运行，对提高设备可用系数具有积极作用，且节约投资、便于实施，对早期不同厂家的同型号产品的完善化改造具有推广意义。
6.结束语
隔离开关是电力系统中使用量最大、应用范围最广的电气设备之一。因此，电力市场中隔离开关的生产厂家和设备型号众多，操动原理和传动方式也各不相同。由于长期以来制造厂家对隔离开关的研发和制造工艺缺乏创新，加之电力系统现有检修模式使隔离开关长期失修，造成其操作失灵、导电回路发热、传动部件锈蚀等故障频发，成为威胁电网安全、稳定、可靠运行的主要因素之一。为使隔离开关的功能更为完善、可靠，保证设备安全、稳定运行，提高可用系数，对现有在运隔离开关进行完善化改造是非常有必要的工作。