2008年神华陕西国华锦界能源有限责任公司
科技创新论文
论文题目：预防500kV升压站隔离开关过热、拒动综合改造 部门：设备维护一部 专业：电气一次 撰写人：
时间：2008年12月5日
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预防500kV隔离开关(GW10/11-550/DW)过热、拒动综合治理
【摘要】：随着我国500kV电网不断建设，国内高压开关厂家产品研发周期缩短，产品设
计盲目升级，导致高压隔离开关在实际运行中陆续出现不同缺陷，为保证电网和机组稳定、安全运行，对存在问题的隔离开关进行改造是事在必行的，改造前我公司500kV升压站隔离开关经常出现异常情况，从2007年11月18日至2008年02月07日期间，500kV升压站连续出现四起隔离开关操作故障，这已证明我公司升压站隔离开关存在严重安全隐患，严重影响运行操作的安全性，特别是由于隔离开关导电管内结冰拒分现象，致使机组滞后并网，而导电触子盘过热隐患更是我500kV升压站的杀手。
【关键词】：隔离开关 连轴节 上导电管 下导电管 导电触子盘 接触盘 软连接 解体 组
装 吊装 调试
一、 概述
神华陕西国华锦界煤电工程安装4台国产600MW燃煤空冷机组，电厂采用煤电一体化运营方式，500kV升压站对应每台机组为3/2接线方式，全站500kV隔离开关共72台均为西安西电高压开关有限公司产品，其中水平式隔离开关（GW11-550DW）48台，母线垂直式隔离开关（GW10-550DW）24台；参数如下表：
有关技术参数
参数 名称 型号 额定电压 (kV) 额定电流 (A) 额定频率 (Hz） 雷电冲击电压 (kV) 操作冲击电压 (kV) 额定短时耐受电流（KA） 接地开关短时耐受电流（KA） 单极重量 （kg） 符合标准 制造厂家
水平式隔离开关 GW11-550DW 550 3150 50 1675 1175 50 50 2490 GB1985- 西安西电高压开关有限公司 - 2 -
参数 名称 型号 额定电压 (kV) 额定电流 (A) 额定频率 (Hz） 雷电冲击电压 (kV) 操作冲击电压 (kV) 额定短时耐受电流（KA） 接地开关短时耐受电流（KA） 单极重量 （kg） 符合标准 制造厂家 母线垂直式隔离开关 GW10-550DW 550 3150 50 1675 1175 50 50 1990 GB1985- 西安西电高压开关有限公司
二、 异常现象及原因分析
1. 异常隐患描述：
(1)隔离开关动触头分合闸不到位； (2)隔离开关动触头与静触头过热； (3)隔离开关在操作中出现拒分的现象； (4)隔离开关导电触子盘存在过热隐患。
2.异常隐患分析：
(1)由于季节温差的影响、安装调试不到位、导电触子盘氧化锈蚀原因，导致隔离开关传动机构分合闸阻力增大，致使隔离开关操作时分合闸不到位。
(2)由于隔离开关安装调试质量未达到厂家标准，部分隔离开关剪刀触头插入深度不够，导致剪刀触头加紧力不够，造成动触头与静触头过热。
(3)因厂家在设计时没有充分考虑环境的影响，此产品密封和排水性能没有满足户外运行要
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求，导致隔离开关在实际运行中导电管内进水，传动杆锈蚀摩擦力增大，在冬季运行中动触头返回弹簧结冰，剪刀触头无法张开，隔离开关在分闸操作时出现拒分的现象。 (4)由于我公司处于内陆风沙带，其风沙、灰尘对隔离开关导电触子盘污染严重，导电盘与触子接触面电阻增大，长期运行会出现隔离开关导电触子盘过热故障，此隐患属产品设计原因。
三、 预防改造方法 1. 合分闸不到位处理方法：
（1）将动接触的导电触子盘改造成静接触软连接形式，从而减小隔离开关合分闸的阻力。 （2）重新吊装隔离开关导电部分，并手动调节合分闸位置、行程，重新挂装电动机构，调整
电动行程。
（3）根据设备结构和现场需要，在GW11-550/DW隔离开关基座处增设可调双接头，从而实现
隔离开关上导电臂开合角度可调性。
2.动静触头过热处理方法：
（1）对动触头进行解体，将传动四连杆涂加润滑脂，增强其润滑性能，降低夹紧阻力。 （2）更换动触头密封罩，使用专用防尘防水胶进行密封处理，防止灰尘、水分对传动四连杆
的腐蚀，保证传动四连杆机械性能。
（3）重新安装隔离开关导电部分，调整动静静触头绝缘子水平度，从而满足剪刀触头插入深
度的要求（100mm—70mm）。
（4）对动静触头接触面氧化层进行打磨处理，增强电气导电性能。
3.隔离开关拒分处理方法：
（1）对隔离开关上导电部分进行解体，更换传动杆处密封罩，并进行密封处理，防止进水、
结冰产生拒分现象。
（2）对上导电臂所有连接处外部缝隙进行密封处理，防止水和潮气进入。 （3）在动触头返回弹簧处增设一个排水孔，防止出现积水现象。 （4）将动触头返回弹簧缝隙间涂满低温润滑脂，防止因结冰将弹簧冻实。 （5）重新调整电气闭锁节点的行程，防止闭锁节点误动。
4.导电触子盘过热隐患处理方法：
将老式导电触子盘整体拆除，重新设计导电连扳和软连接，将动接触导电触子盘改造成
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静接触导电软连接结构，从而消除风沙灰尘对隔离开关导电触子盘的污染，避免导电盘与触子接触面电阻增大、过热故障。
四、改造治理的研究项目
（1）导电触盘改为软连接结构，必须满足隔离开关的机械运动的需要，满足隔离开关运动轨
迹要求，在实际运行中能够经受住户外环境的考验。
（2）软连节及导电连扳材料机械寿命试验，此项目必须通过户外8000次疲劳合分试验，并
模拟户外温度变化、酸碱度来考验材料性能，从而满足户外运行要求。
（3）对软连节及导电连扳进行4000A的温升试验，其温度不超过65℃，从而满足电气要求。
五、导电触子盘过热改造工艺 1、GW10/11-550隔离开关改造步骤：
⑴ 吊下整套隔离开关导电部分。
⑵ 按图1把连轴节的连轴节插头（序号1）拆掉；再把整套接触盘（序号3）按图拆掉，连轴节插头（序号1）的零件上的12-φ9或6-φ9的孔扩为φ10.3，用专用的丝锥进行攻丝，装ST10×1.5钢丝螺纹套，φ35不锈钢轴（序号2）两端各切去7mm。
321I1:21、连轴节插头 2、接触盘 3、轴图1
（3） 按图2把基座中的拐臂（序号1）拆掉；再把整套接触盘（序号2）按图拆掉，拐臂（序
号1）的零件上的12-φ9或6-φ9的孔扩为φ10.3，用专用的丝锥进行攻丝，装ST10×1.5钢丝螺纹套；φ35铝青铜轴上的M20螺纹切去。
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1221--拐臂 2--接触盘 图2 基座
（4） 按图3示意重新装配，新增零部件见表一。
14151617
技术要求1.序号7，26接合面清理后涂密封胶，再用序号27固紧；2.序号1、28与序号7，序号5与序号6接触处清理后涂DG-1型电力复合脂；3.序号29与序号1、5、28接触处清理后涂DG-1型电力复合脂；4.序号24、25在5KA.249.029调整后配钻打入，然后用密封胶密封两端面 及外露部分；5.所有传动接触处涂二硫化钼锂基润滑脂；6.序号24、25装入时开口方向沿Y向；7.序号2紧固后，用703密封胶密封尾部螺孔；8.所有转动处转动灵活，导电接触面接触可靠。[A]Y18121319OX91011876543213、 弹簧垫圈 104 螺栓 M10×50 GB93 GB97 垫圈 10 连板2、 GB301、 8KA.135.6875、 8KA.213.280 套 8KA.232.943 连轴节插头7、6、 连板 8KA.135.686 GB93 齿轮盒9、 螺栓 M10×3510、 弹簧垫圈 10 GB30 8KA.003.1818、 GB879 弹性圆柱销 10×100 GB879 弹性圆柱销 6×10013、11、12、 GB97 垫圈 10 GB52 螺母 M16 GB93 GB97 弹簧垫圈 1616、 螺栓 M16×8015、 GB3014、 垫圈 1617、 5KA.505.100.2 软连接18、图3
（5）按图4示意重新装配，新增零部件见表二。
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34567 技术要求1.序号18、5、49、3，装配时配钻φ5H11，φ10H11，φ12H11孔打入， 然后用703密封胶密封其端面及外露部分；2.弹性圆柱销装入时开口方向应垂直于轴的旋转方向；3.所有导电接触处清理后涂DG-1型电力复合脂；4.所有传动接触处涂二硫化钼锂基润滑脂；5.总装时，在保证分合闸位置正确情况下，将序号38、39、40装配后 两端中心距调整在512±5范围内；6.序号44在旋入序号20后，用703密封胶密封内侧螺孔部分；7.所有转动处转动灵活，导电接触面接触可靠。[A]1011121918171615141301图41、 8KA.024.068.3 接线板3、 基座2、 8KA.153.062.2 8KA.232.945 拐臂4、 螺栓 M16×80 GB305KA.505.100.2 软连接 GB97 垫圈 168、 GB52 螺母 M167、6、 GB935、 弹簧垫圈 16 GB97 螺栓 M10×50-Q11、 GB30 连板10、 垫圈 109、 GB93 弹簧垫圈 1012、 8KA.135.6 GB97 不锈钢螺栓 M8×3514、 GB21 GB9313、 不锈钢弹簧垫圈 815、 不锈钢垫圈 8 8KA.959.16116、 垫圈17、 8KA.213.280 套18、 连板19、 连板 8KA.135.690 8KA.135.691
（6）如现场按图3、图4更换新增零部件数量：
GW10-550DW隔离开关改为软连接需新增的零部件：
表一 电流为序号 名称 特订书图号 蓝图号 3150A、4000A的组数量（件） 1 连板 8KA.RLJ.L21 8KA.135.686 6 2 连板 8KA.RLJ.L23 8KA.135.687 3 3 连板 8KA.RLJ.L24 8KA.135.688 3 4 连板 8KA.RLJ.L25 8KA.135.6 6 5 连板 8KA.RLJ.L26 8KA.135.690 3 6 连板 8KA.RLJ.L27 8KA.135.691 3 7 软连接 5KA.RLJ.B11.2 5KA.505.100.2 12 8 垫圈 8KA.959.161 12 9 套 8KA.213.280 6
GW11-550DW隔离开关改为软连接需新增的零部件：
表二 电流为名称 特订书图号 蓝图号 3150A、- 7 -
序号 01 2 3 4 5 6 7 8 9 连板 连板 连板 连板 连板 连板 软连接 垫圈 套 8KA.RLJ.L21 8KA.RLJ.L23 8KA.RLJ.L24 8KA.RLJ.L28 8KA.RLJ.L30 8KA.RLJ.L31 5KA.RLJ.B11.2 8KA.135.686 8KA.135.687 8KA.135.688 8KA.135.692 8KA.135.694 8KA.135.695 5KA.505.100.2 8KA.959.161 8KA.213.280 4000A的组数量（件） 6 3 3 6 3 3 12 12 6 六、治理改造后整体效果
（1）彻底消除隔离开关导电触子盘过热隐患。 （2）整体隔离开关合分闸动作流畅，无卡涩现象。 （3）三相合分闸速度、同期性能合格。
（4）动静触头夹紧力已达到120N/mm，满足现场运行要求。
（5）部分改造后的设备经过9个月的运行考验和解体检查，目前未发现受潮、进水现象。 （6）由于隔离开关的材质和户外环境温差的原因，目前合分闸合格率达91%，改造前合格率
为68%，预计经过未来一年四季的逐步调整，其合分闸合格率将达到99%-98%。 （7）改造后的设备直流电阻值（130μΩ以下），远低于原设备出厂标准（200μΩ），从而大
大降低动静触头过热的可能性。
（8）重新调整隔离开关和接地刀闭锁机构，避免了因闭锁角度不合格，而造成的设备损坏。 （9）由于增设了基座双接头，从而增设隔离开关上导电臂开合角度可调功能，其调节效果明
显、可靠。
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七、结论
对500kV升压站（GW10/11-550/DW）隔离开关进行技术改造，可以大大提高隔离开关分合闸的可靠性，解决进水、结冰造成的拒动问题，将导电触子盘改为软连接结构，可以消除连轴节过热隐患，同时节约了成本，降低了产品的维护量，优化了导电结构，提高导电回路的电气性能，增强机械性能。对保证电网可靠、稳定运行具有重要意义。
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