隔离开关的功能原理及检修维护

摘要：通过本文是想在此对GW4型隔离开关的基本原理进行分析，主要介绍了GW4型隔离开关的基本结构与用途、GW4型隔离开关的缺陷与检修内容、GW4型隔离开关的调试等。

关键词：隔离开关的缺陷，隔离开关调试

引言

隔离开关是电力系统中的重要设备之一，在变电站主设备中占的数量大，运行操作量也大。随着电网中断路器无油化、设备组合化，断路器的可靠性不断提高，敞开式隔离开关存在的问题日益突出。因此，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。

隔离开关电气闭锁是隔离开关安全操作的重要组成部分，是防止误分误合的主要技术措施。由于变电站接线方式的不同，电气闭锁要结合实际情况进行科学的设计和改造，才能确保电力生产的正常进行，防止误操作事故的频繁发生。

生产运行中大部分的重大人生安全事故都出在隔离开关这一块，作为检修工者，对隔离开关的全面了解，有助于工作的顺利开展和安全可控。

1 隔离开关的用途与分类

1.1 隔离开关用途

隔离开关又称刀闸，其主要用途是保证电路中检修部分与带电体之间的隔离以及用隔离开关进行电路的切换工作或关合空载电路。

1.2 隔离开关的类型

隔离开关可根据装设地点、电压等级、级数和构造进行分类的，主要有如下几种类型：

按装设地点分为户内式和户外式;按级数可分为单级和三级;按绝缘支柱数目可分为单柱式、双柱式、三柱式;按隔离开关的动作方式可分为闸刀式、旋转式、插入式;按有无地刀可分为有接地隔离开关和无接地隔离开关;按所配操动机构可分为手动式、电动式、气动式、液压式。

2 GW4刀闸缺陷概述 

2.1常见缺陷

2.1.1 发热

刀闸常见的发热点分别有刀头、导电杆、接线掌以及支持底座的转动部分（软铜带）。对触头、触指以及导电杆部位的发热情况，通常是因为受室外环境的影响，灰尘、下雨、潮气和污秽等的侵袭，致使其接触面积灰、积垢和锈蚀。还有可能是氧化的化学作用使接触表面生成氧化薄膜。处理此类缺陷应对其进行清洗，保证触面的光洁度，对有麻点或氧化的接触面要用纱布或棉纱打磨光洁，并涂抹白色凡士林或导电膏，而涂抹导电膏一定要注意涂抹均匀且薄。因为当涂抹过厚时，经过运行操作将在触指表面产生堆积，由此引起触头放电，导致触头烧损发热。同时要注意检查触头的烧伤情况，必要时要更换触头、触指。

2.1.2 拒分（合）故障

此类故障主要表现为由于机构传动部分卡滞、转动轴锈死、动静触头摩擦力过大、二次元件损坏引起的。

对于隔离刀闸分合故障的处理，对传动部件加适量润滑油后，缓慢操作，逐步对活动部位进行润滑，必要时更换损坏严重的部件。对于动静触头摩擦力过大，处理方法是将动静触头用汽油清洗干净，调整动静触头插入深度;在条件允许的情况下，可以通过对隔离刀进行大修或更换隔離刀闸来解决隔离刀闸运行时间久、传动部件老化的问题。对于隔离刀闸操作机构压力降低造成隔离刀闸分合困难的，应将其压力处理恢复正常后进行操作。

2.1.3 锈蚀故障 

机构、传动杆和齿轮盘等部件的锈蚀也是造成操作失灵、分合闸不到位的重要原因。部件的锈蚀造成转动和传动部件卡涩，零部件机械强度降低，甚至部件变形损坏。引起锈蚀故障原因主要是隔离刀闸长期运行在户外恶劣环境中，刀闸维护不当、机构箱门密封不严。

对于隔离刀闸分合故障的处理，对传动部件加适量润滑油后，缓慢操作，逐步对活动部位进行润滑，必要时更换损坏严重的部件。对于动静触头摩擦力过大，处理方法是将动静触头用汽油清洗干净，调整动静触头插入深度;在条件允许的情况下，可以通过对隔离刀进行大修或更换隔离刀闸来解决隔离刀闸运行时间久、传动部件老化的问题。对于隔离刀闸操作机构压力降低造成隔离刀闸分合困难的，应将其压力处理恢复正常后进行操作。

2.2 深圳供电局GW4型刀闸缺陷数据分析

通过统计数据将深圳局110kVGW4型刀闸各类缺陷导出后进行数据分析及统计之后整理出下表，由图表可见，GW4型刀闸最为常见的缺陷还是发热，一共201条缺陷其中发热占了100条，高达50%。而发热部位接线掌发热的有42条，触头发热的有29条，导电杆、拐臂、接线座发热的有29条。而导致接线掌发热的原因有螺丝松动;在拉合过程中，电弧烧伤触头或用力不当，使接触位置不正，引起压力降低;接触面氧化，使接触电阻增大;过负荷运行。由此数据可以归纳总结，每次刀闸大修时大部分流程都是为防止刀闸运行时发热的采取的措施：比如各个部件的拆卸、清洁以及打磨，回路电阻测试。

2.3 检修总结

刀闸的大修的根本目的有两点：为了让刀闸能够更加稳定地运行并且在运行中尽量少出现发热情况;操作刀闸时更加顺畅，不会出现拒分拒合、分合不到位、三相不同期的情况，刀闸大修的所有步骤都是为这两点所服务。因此，为保持设备的正常运行，我们必须及时地对刀闸进行维护或大修，尤其对那些敏感和易磨损的部位。

3 刀闸调试

在刀闸进行维护或大修之后重新安装时必然会出现刀闸分合不到位或是三相不同期的情况，此时刀闸的调试尤为重要。

3.1 刀闸动作过程

刀闸操作机构输出力矩，带动上传动转动，再通过拐臂和驱动连杆带动转台转动，然后通过对角连杆带动对侧转台转动，使两边绝缘子和导电杆同步转动以实现分合闸。隔离开关各相之间亦通过曲柄和连杆相连，当操作机构箱时，带动三相联动。在合闸位置时，操作机构的拐臂位于过死点位置，开关被锁定。

3.2 刀闸调试规则

a、先调主刀，再调地刀，先调合闸，再调分闸，先调A相，再调B相，再调C相。

b、首先将A相分闸定位，接着调机构再调主拐臂再调A相合闸，确保机构与主拐臂及A相合闸，分闸同时到位。

c、确保A相合闸，分闸到位、依次调整B相、C相，直至满足要求。

3.3 刀闸调试流程

本调试方法以西开gw4型刀闸为示范，其他厂家gw4型刀闸动作原理与原理均类似。

a、 松开限位螺丝。

b、 松开地刀闭锁联板。

c、 松开主相与B相相间连杆。

d、 松开操动机构与垂直连杆抱箍。

e、 将操动机构手摇至合闸，听到响声摇一圈回半圈。

f、 手动将主相刀闸调整至正确位置，连上抱箍，并手摇分合三次检查位置是否正确。

g、 手动将B相刀闸调整至正确位置，连上主相与B相相间连杆。

h、 调整B、C相相间连杆使C相刀闸至正确位置。

i、 手动电动分合三次刀闸，位置正确后恢复限位螺丝与闭锁联板。

4  总结

通过对GW4型刀闸一次结构全面分析，对GW4型刀闸的感性和理性有了更深入的认识，对GW4型刀闸的组成及动作基本原理方面的了解上了一個台阶，并且明白了刀闸在电力系统中不是独立的一部分，而是与其他设备紧密相连，保障其可靠运行，可促进系统的安全稳定性。为防止隔离开关各类缺陷的恶性发展，运维检修人员应加强现场巡视检查，采用必要的技术手段，如红外线测温仪、红外线热成像仪等对导电接头运行中的温度进行在线测量，特别是在高峰负荷时段检修监测，保证设备运行处于可控、在控状态。另外，很多隔离刀闸没有按照正常的检修周期进行检修，因此检修人员要利用每次停电机会，对隔离刀闸进行全面检修。同时要提高运行人员判断故障能力，发现问题及时报告，确保缺陷得到及时处理，提高设备健康水平，保证电网安全供电、可靠供电。

参考文献：

[1] 崔景春.高压交流隔离开关和接地开关，中国电力出版社，2016.

[2] 国网河南省电力公司郑州供电公司.220kV及以下变电站设备异常和故障典型案例分析.中国电力出版社2017

[3] 张军华.隔离开关安装及调试，科技经济导刊，2001（8）.

作者简介：李柏一（1993），男，湖南长沙人，工学学士，助理工程师，主要从事电力一次设备检修工作。