摘要：220kV隔离开关是使用量非常大的电气设备，也是倒闸操作几乎都要涉及的设备，由于其长期不受重视，导致操作失灵经常出现，严重影响倒闸操作的效率和系统运行的可靠性。隔离开关是高压电网运行过程中非常重要的组成部分，既保障电力系统的正常运行，同时还能够保护用电设备的安全，减少用电安全事故发生的频率。本文主要分析了220kV隔离开关操作异常现象及其预防处理对策。
关键词：220kV；隔离开关；异常现象；处理措施
隔离开关中断路器起到的作用是十分关键的，既维持电力系统的正常运转，同时还能够对用电设备起到保护作用，提高电力系统的使用寿命，降低用电过程中安全事故发生的几率，所以是至关重要的。因此，探讨分析隔离开关操作异常现象及其处理措施有着重大的现实意义。笔者结合了某变电站220kV隔离开关停电时操作所出现的异象，分析了隔离开关操作异常现象的原因及其处理措施。
1现场情况
在对某变电站220kV隔离开关进行停电操作时，发现该隔离开关在分闸过程中的运动轨迹不连续，有轻微的停顿感并伴有明显的“咯噔……咯噔”机械卡滞声响。停电检查，发现该隔离开关在合闸操作过程中也存在同样的问题。该隔离开关为GSSB－AM－245型，2010年6月出厂，同年8月完成安装调试后投入运行。
2原因分析
该隔离开关适用于管型母线，垂直伸缩式结构，三相联动，操动机构配置于B相，通过水平连杆将操动机构的输出力矩传递给A、C相，确保隔离开关在操动机构的作用下可靠完成分、合闸操作。
每相隔离开关均包括两柱绝缘子:较粗的一柱是固定不动的支持绝缘子，主要起支撑和对地绝缘的作用;较细的是可以旋转的操作绝缘子，主要作用是把来自操动机构、通过连杆传递过来的操作力矩继续传递给位于支持绝缘子顶部的中间传动机构。
对隔离开关进行外观检查，未发现问题。拆除隔离开关“一竖两平”(操动机构与B相之间的一根竖直连杆、B相与两边相之间的两根水平连杆)三根连杆，将隔离开关分解为A、B、C三相及操动机构四个部分，然后逐一排查。
通过手动、电动操作对操动机构进行空操作，均未发现异常，排除了操动机构存在机械卡滞的可能性。将操动机构与B相之间的竖直连杆装好后进行手动、电动操作(操动机构只带B相隔离开关)，仍未发现异常。将B相与A相之间的水平连杆装好，再次进行手动、电动操作（操动机构只带A、B两相隔离开关）。此时，出现了机械卡滞的声响，表明A相存在问题。
将B相与C相之间的水平连杆装好，再一次进行手动、电动操作（操动机构同时带A、B、C三相隔离开关）。此时，出现的机械卡滞声响达到最严重的状态，表明C相也存在问题。
每一次检查都按照先手动再电动的顺序进行操作，手动操作来感觉机械卡滞阻力的大小，还可以最大限度降低电动操作对隔离开关的损坏程度。比较电动操作和手动操作，发现电动操作时的机械卡滞声响较大、集中，并贯穿于整个隔离开关的分、合闸操作过程。
问题集中在隔离开关操作绝缘子下部的齿轮传动盒上。齿轮传动盒与水平连杆及T形转轴的连接结构如图1所示。
打开齿轮传动盒底面的橡胶防尘罩，看到有大量的水从齿轮传动盒内流出，水平安装的轴承内、外轴套的间隙不均匀，间隙最大处达到5mm，间隙最小处不到0．02mm，而且内轴套在水平方向上发生倾斜，间隙较大的一侧内轴套向下凸，间隙较小的一侧内轴套向上凹。正常情况下，水平安装的轴承内、外轴套应处于同一水平面，轴心线应相互重合。现在，轴承内、外轴套的轴心线发生了偏离，轴承本身存在严重变形。垂直、水平布置的轴承及轴承内、外轴套间的装配关系如图2所示。
导致轴承变形是T形转轴的水平连接法兰与垂直连接套在焊接时垂直度超标所造成的。垂直连接套发生倾斜后导致与其相连的垂直轴的垂直度也发生变化。垂直轴与轴承的内轴套是过盈配合，内轴套会随着垂直轴的倾斜而倾斜。在隔离开关分合闸过程中，倾斜的内轴套随着垂直轴的旋转发生偏移及摆动，造成轴承内外轴套之间的钢球受力不均匀而破损。破损后的钢球残留在内外轴套，对运动轴承产生阻力。
打开齿轮传动盒侧面的密封端盖，发现齿轮传动盒内部存有约50mm高的水，水面以下锈迹斑斑，齿轮传动盒的底部沉淀有大量锈蚀的金属颗粒。
锥型齿轮与垂直轴的装配关系如图3所示。
垂直轴在齿轮传动盒上部的外漏部分与T形转轴垂直连接套的连接方式如图4所示。垂直轴的外径略小于T形转轴垂直连接套的内径，垂直轴插入T形转轴垂直连接套内，通过水平钻孔后用螺栓进行连接。
图4垂直轴与T形转轴垂直连接套的连接方式检查发现，位于齿轮传动盒上平面安装在垂直轴上的防水密封圈老化、龟裂，雨水由此进入到齿轮传动盒内部。
3措施
更换该隔离开关A、C相T形转轴、齿轮传动盒上部外露的密封圈和内部的轴承。现场测试，隔离开关分、合闸过程中的运动轨迹连续、平稳，消除了分、合闸操作过程中的机械卡滞声响，隔离开关运行稳定。
4结论
由于220kV变电站点相对都较远，检修人员赶到现场需要较长的时间，到了变电站后还要先熟悉现场情况，听运行人员描述故障情况后再进行一些检查，耗费的时间往往较长。这严重影响了设备的可靠性和倒闸操作的效率，尤其是在事故处理等紧急情况下，更是难以顾及。因此，对于自保持接点粘连造成的分合闸异常这类可以直接通过现象判断出故障点的故障，运行人员应能自行快速应对处理。
由自保持接点粘连造成的分合闸异常现象主要有两大类。一类是分闸接触器用于自保持的辅助常开触点粘连，造成隔离开关进行合闸时，合闸成功后，隔离开关又自动地分开，使隔离开关合闸操作结束后无法保持在合闸位置;另一类是合闸接触器用于自保持的辅助常开触点粘连，造成隔离开关分闸后自动合闸，此次隔离开关操作异常就是此类故障。这两类故障现象与故障点基本是对应关系，在事故处理等紧急情况下，运行人员可采用以下措施进行临时应对，待检修人员到达后，再更换接触器。
（1）如果故障发生在分闸操作时，有两种措施可供选择。第一种，在分闸操作快结束时，拉开隔离开关的操作电源，用手柄以机械操作方式将隔离开关摇至分闸位置。为安全起见，可在操作电源空气断路器上贴禁止合闸标示。第二种，断开隔离开关操作电源，将用于合闸自保持的合闸接触器辅助常开触点的引线从合闸回路中拆除，做好防护措施，线头包扎后，合上电源进行分闸操作。
（2）如果故障发生在合闸操作时，采用拉开操作电源的方法很难将隔离开关合闸到位，且容易造成拉弧，不推荐使用。建议采用上述第二种措施，即拆除用于分闸自保持的分闸接触器辅助常开触点的引线。
参考文献
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论文作者:原会军,吴茂盛
论文发表刊物:《电力设备》2019年第1期
论文发表时间:2019/6/21
标签：操作论文; 轴套论文; 齿轮论文; 连杆论文; 接触器论文; 转轴论文; 机构论文; 《电力设备》2019年第1期论文;