关于GW4系列高压隔离开关一些问题浅析的论文
日期：2008-10-22 23:30:30 来源：中国自动化网
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1 引言
隔离开关在电力系统中起着隔离电源、改变系统运行方式、分合小负荷电流、进行倒闸操作等重要作用。由于其操作原理和结构较简单，通常没有严格的大修周期规定，按惯例一般随主设备大修而进行。但随着近几年断路器的无油化改造、无人值班变电站改造及变电设备由定期检修制向状态检修制的逐步过渡，主设备的大修周期在逐渐延长，因而运行中的户外式隔离开关出现的问题大幅上升，直接影响系统的供电可靠性和安全性，更严重的甚至造成变电站一条母线全停的严重故障。本文就白鹤发电厂110kv新建#161间隔中的西开GW4-126型刀闸安装调试中的一些问题进行了分析，并结合GW4-110型刀闸就两者的不同之处进行了一些比较，并结合问题提出解决办法。
2、GW4-110型刀闸与GW4-126型刀闸结构上的差异
GW4-110、126系列高压隔离开关都为单相式双柱结构，主要由底架、棒形支柱绝缘子及导电部分组成，每相有两个支柱绝缘子，分别装在底架两端的轴承座上，以交叉杆连接、可以水平旋转，其转角为90度，导电刀闸分为两半，分别固定在支柱绝缘子上，触头的接触处在两个支柱绝缘子的中间。接线端子可以是硬联接结构。也可以是软联接结构。
白鹤发电厂110kv新建#161间隔中所用的GW4-126型刀闸为西开生产的完善化刀闸，而我局目前使用的刀闸基本上为老式的GW4-110型刀闸，两者在结构上差异如下：
1）中间触头部分
GW4-110型刀闸中间触头部分为圆柱型触头（见下图）
GW4-126型刀闸中间触头部分为“凸”型触头（见下图：触头的正视图）
2）触指部分
GW4-110型刀闸触指由两排共四片触指片构成，触指间距很小，触头与触指的接触为线接触，两排触指靠两排之间的两根弹簧拉紧。。
西开生产的GW4-126型刀闸触指由两排共六片触指（见下图）构成，触指间距为1-2mm，触头与触指的接触为线间接触，两排触指片靠触指片外的六根弹簧压紧。
3）分、合闸位置的限位止钉
GW4-110型刀闸在每相刀闸轴承座传动板的下端各有一分、合闸位置限位止钉，调节时通过其限位止钉的调整来确定刀闸三相分、合闸的位置
GW4-126型刀闸在每相刀闸的轴承座传动板的下端没有分、合闸位置限位止钉，在其操作机构上方与刀闸基座相连的圆盘型拐臂处的左、右各有一限位止钉，以此来保证分、合闸位置的确定。
4）极间连杆连接部位
GW4-110型刀闸每相刀闸间的极间连杆连接到轴承座传动板的下端连板上，一般下端连板都为焊接，以此保证刀闸的分、合闸操作。
图4 图5
GW4-126型刀闸支柱绝缘子用4个M16*45螺栓，将传动板与下方两块10mm厚外角为120°左右的连板(见图5)并接，固定于传动板上，使其刀闸旋转角度由360°改变为100°，在一定程度上说限制了刀闸分、合闸的位置，极间连杆将每相刀闸间的连板相连。
5）关于主刀闸首相与机构的联动调试
GW4-110型刀闸调试时，我们会用手柄将机构摇至分、合闸终端位置，通过连杆将联结板与首相刀闸的轴承座相连。
在GW4-126型刀闸调试时，我们发现若按上述方法进行调试，当手柄摇至合闸终端位置后，会出现反弹现象，严重的反弹情况下，触头与触指处于刚接触状态，不能保证刀闸的正常运行。
6）中间触头外型上的区别
GW4-110型刀闸中间触头有防雨罩，起防尘、防雨作用。
GW4-126型刀闸中间触头无防雨罩，长期裸露。
3 关于完善化刀闸的问题及解决办法
1）关于接触面的问题
在安装GW4-126型刀闸时发现一排中间片触指变形，造成主刀闸刚合闸时，中间触头只有5片接触，使其接触面积减小。
由于GW4-126型刀闸接触面为线间接触，为了保证接触面积最大化，既要保证在合闸位置时，中间触头插入深度即中间间隙应满足此型刀闸导电要求（16-21mm），其导电管与触头上下差不大于5mm，又要保证合闸过程中中间触头对弹簧触指不产生更大的横向挤压应力。
触指片的质量及外观也是决定导电性能好坏的一个重要参数，其触指接触面的镀银涂层无脱落，表面无毛刺、氧化。
对于运行中的刀闸，应定期着重检查导电接触面是否有镀银涂层脱落，表面毛刺、氧化等现象。
2）分、合闸位置的限位
GW4-126型刀闸在每相刀闸的轴承座传动板的下端没有分、合闸位置限位止钉，在其操作机构上方与刀闸基座相连的圆盘型拐臂联接头处左、右各有一限位止钉，以此来保证分、合闸位置的确定。
调试时，只要能保证首相刀闸与操作机构能正常联动且到位，满足导电要求，便可对后两相刀闸进行联调。但事实上，仅靠首相来确定分、合闸位置的方式，对后两相刀闸分、合闸位置的调试提出了较高要求，既要满足三相同期，又要满足单相中间触头插入深度，其可调节面减少，增加了调试的难度。
因此，在调试时，应首先进行联调，根据三相同期和中间触头插入深度的情况，调节水平连杆、极间连杆、轴承座传动板固定螺栓间隙及出线座固定螺栓间隙的方法来调整。
3）关于主刀闸首相与机构的联动调试
在调试过程中，发现当手柄摇至合闸终端位置，将主刀闸首相与机构相连后，经过一次分、合闸操作后，合闸时中间触头会出现反弹现象，严重的反弹情况下，触头与触指处于刚接触状态，不能保证刀闸的正常运行。
在GW4-126型主刀闸首相与机构的联动调试时，应首先将主刀闸置于合闸位置，将手柄将操作机构摇至分、合闸终端位置后，反向回转分、合两边预留一致，再将主刀闸首相与机构相连。
4）GW4-126型刀闸中间触头部分没有防雨罩，由于此刀闸安装于火电厂，受粉尘污染较重，因此对于长期运行十分不利，影响其导电性能。
4 结束语
通过对GW4-110型刀闸与GW4-126型刀闸的比较，不难发现结构上的细微差异，造成调试方法上的有所不同之处，熟悉各种设备的制造工艺及调试方法，会大大提高我们的工作效率。隔离开关故障引起的事故，会造成设备损坏甚至大面积停电的事故，我们必须对此加以足够的重视。对于安装时应加强工艺质量管理，根据设备自身结构进行灵活处理；对于日常巡视，应及时掌握设备运行状况，发现故障尽快查明原因并排除隐患，保障电网安全可靠运行。
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隔离开关在电力系统中起着隔离电源、改变系统运行方式、分合小负荷电流、进行倒闸操作等重要作用。由于其操作原理和结构较简单，通常没有严格的大修周期规定，按惯例一般随主设备大修而进行。但随着近几年断路器的无油化改造、无人值班变电站改造及变电设备由定期检修制向状态检修制的逐步过渡，主设备的大修周期在逐渐延长，因而运行中的户外式隔离开关出现的问题大幅上升，直接影响系统的供电可靠性和安全性，更严重的甚至造成变电站一条母线全停的严重故障。本文就白鹤发电厂110kv新建#161间隔中的西开GW4-126型刀闸安装调试中的一些问题进行了分析，并结合GW4-110型刀闸就两者的不同之处进行了一些比较，并结合问题提出解决办法。
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2、GW4-110型刀闸与GW4-126型刀闸结构上的差异
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GW4-110、126系列高压隔离开关都为单相式双柱结构，主要由底架、棒形支柱绝缘子及导电部分组成，每相有两个支柱绝缘子，分别装在底架两端的轴承座上，以交叉杆连接、可以水平旋转，其转角为90度，导电刀闸分为两半，分别固定在支柱绝缘子上，触头的接触处在两个支柱绝缘子的中间。接线端子可以是硬联接结构。也可以是软联接结构。
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白鹤发电厂110kv新建#161间隔中所用的GW4-126型刀闸为西开生产的完善化刀闸，而我局目前使用的刀闸基本上为老式的GW4-110型刀闸，两者在结构上差异如下：
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1）中间触头部分
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GW4-110型刀闸中间触头部分为圆柱型触头（见下图）
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2）触指部分
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GW4-110型刀闸触指由两排共四片触指片构成，触指间距很小，触头与触指的接触为线接触，两排触指靠两排之间的两根弹簧拉紧。。
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西开生产的GW4-126型刀闸触指由两排共六片触指（见下图）构成，触指间距为1-2mm，触头与触指的接触为线间接触，两排触指片靠触指片外的六根弹簧压紧。
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3）分、合闸位置的限位止钉
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GW4-110型刀闸在每相刀闸轴承座传动板的下端各有一分、合闸位置限位止钉，调节时通过其限位止钉的调整来确定刀闸三相分、合闸的位置
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GW4-126型刀闸在每相刀闸的轴承座传动板的下端没有分、合闸位置限位止钉，在其操作机构上方与刀闸基座相连的圆盘型拐臂处的左、右各有一限位止钉，以此来保证分、合闸位置的确定。
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4）极间连杆连接部位
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GW4-110型刀闸每相刀闸间的极间连杆连接到轴承座传动板的下端连板上，一般下端连板都为焊接，以此保证刀闸的分、合闸操作。
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图4 图5
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GW4-126型刀闸支柱绝缘子用4个M16*45螺栓，将传动板与下方两块10mm厚外角为120°左右的连板(见图5)并接，固定于传动板上，使其刀闸旋转角度由360°改变为100°，在一定程度上说限制了刀闸分、合闸的位置，极间连杆将每相刀闸间的连板相连。
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5）关于主刀闸首相与机构的联动调试
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GW4-110型刀闸调试时，我们会用手柄将机构摇至分、合闸终端位置，通过连杆将联结板与首相刀闸的轴承座相连。
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在GW4-126型刀闸调试时，我们发现若按上述方法进行调试，当手柄摇至合闸终端位置后，会出现反弹现象，严重的反弹情况下，触头与触指处于刚接触状态，不能保证刀闸的正常运行。
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6）中间触头外型上的区别
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3 关于完善化刀闸的问题及解决办法
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1）关于接触面的问题
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在安装GW4-126型刀闸时发现一排中间片触指变形，造成主刀闸刚合闸时，中间触头只有5片接触，使其接触面积减小。
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触指片的质量及外观也是决定导电性能好坏的一个重要参数，其触指接触面的镀银涂层无脱落，表面无毛刺、氧化。
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2）分、合闸位置的限位
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调试时，只要能保证首相刀闸与操作机构能正常联动且到位，满足导电要求，便可对后两相刀闸进行联调。但事实上，仅靠首相来确定分、合闸位置的方式，对后两相刀闸分、合闸位置的调试提出了较高要求，既要满足三相同期，又要满足单相中间触头插入深度，其可调节面减少，增加了调试的难度。
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因此，在调试时，应首先进行联调，根据三相同期和中间触头插入深度的情况，调节水平连杆、极间连杆、轴承座传动板固定螺栓间隙及出线座固定螺栓间隙的方法来调整。
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在GW4-126型主刀闸首相与机构的联动调试时，应首先将主刀闸置于合闸位置，将手柄将操作机构摇至分、合闸终端位置后，反向回转分、合两边预留一致，再将主刀闸首相与机构相连。
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4）GW4-126型刀闸中间触头部分没有防雨罩，由于此刀闸安装于火电厂，受粉尘污染较重，因此对于长期运行十分不利，影响其导电性能。
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4 结束语
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通过对GW4-110型刀闸与GW4-126型刀闸的比较，不难发现结构上的细微差异，造成调试方法上的有所不同之处，熟悉各种设备的制造工艺及调试方法，会大大提高我们的工作效率。隔离开关故障引起的事故，会造成设备损坏甚至大面积停电的事故，我们必须对此加以足够的重视。对于安装时应加强工艺质量管理，根据设备自身结构进行灵活处理；对于日常巡视，应及时掌握设备运行状况，发现故障尽快查明原因并排除隐患，保障电网安全可靠运行。
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