SSBIII-(AM)-245型隔离开关操作异常分析与改进

SSBIII-(AM)-245型隔离开关操作异常分析与改进
发布时间：2021-04-15T15:36:14.040Z 来源：《工程管理前沿》2021年第2期作者：李志锦
[导读] 隔离开关是变电站内最常见的设备，可以通过与断路器相配合
李志锦
广东电网有限责任公司佛山供电局，广东佛山，528000
摘要：隔离开关是变电站内最常见的设备，可以通过与断路器相配合，进行倒闸操作，改变设备的运行方式。

从隔离开关的实际运行情况来看，尤其是运行时间周期较长的隔离开关，进行倒闸操作时易出现操作异常情况出现，若不能及时解决，有可能会延长停电时间，降低电网企业的供电可靠性。

特别是敞开式的隔离开关，由于其结构特点，易受到环境的影响，特别是在在设计出现不合理的情况下，更易出现隔离开关损坏，导致被迫停运。

本文通过对SSBIII-(AM)-245型隔离开关操作过程出现多起连杆变形的原因进行分析，并进行了改进，提高了隔离开关的操作可靠性，并为远方程序化操作提供了必要的条件。

关键词：隔离开关；操作异常；原因分析；改进措施
0 引言
隔离开关是变电站内最常见的设备，可以通过与断路器相配合，进行倒闸操作，改变设备的运行方式；此外，在设备检修时，还可以用来隔离带电和非带电位置，造成明显的断开点，以保证工作人员和设备的安全，敞开式的隔离开关，由于其结构特点，易受到环境的影响，特别是在在设计出现不合理的情况下，更易出现隔离开关损坏[。

SSBIII-(AM)-245型号隔离开关，用于户外高压变电站，是一种三柱水平旋转式双断口隔离开关，即隔离开关处于打开位置时，会有两个水平方向的隔离断口。

该型号隔离开关由三个单相组成，三相之间通过相间连杆连接在一起，由操作机构驱动（操作机构既可以采用电动操作机构，也可以采用手动操作机构）。

主刀装在绝缘子上部，旋转绝缘子安装在一个钢底座上，并且和一根驱动杆相连接，通过驱动杆的传动达到隔离开关的分合闸。

1 缺陷概况
2019年07月20日08时44分，调控向220kV某某站下达拉开电厂乙线23594隔离开关的操作令。

在08时45分，运行人员开始操作。

在检查电厂乙线23594隔离开关在合闸位置后，运行人员合上电厂乙线23594隔离开关机构箱内操作电源QF3空气开关，在隔离开关控制箱前通过五防钥匙对电厂乙线23594隔离开关进行拉开操作。

在操作人按下“电厂乙线23594隔离开关分闸按钮”后，现场听到电机转动声音，大约4秒钟后，观察到电厂乙线23594隔离开关三相触头都没有分开，操作人立即按下“停止”按钮，监护人立即到隔离开关机构箱处断开隔离开关电机电源空开。

然后操作人与监护人共同到电厂乙线23594隔离开关处检查，发现隔离开关主传动弯曲变形。

运行人员立即暂停操作，报告调控人员并联系检修专业人员。

检修人员到现场检查，确认机构在中间位置（分闸未到位），隔离开关三相停在合闸位置，传动杆已变形，需要申请电厂乙线23594开关及线路转检修后才能进行检查并进行处理。

2 缺陷的处理情况：
2.1缺陷的现象
现场检查发现隔离开关主拐臂向右倾侧，隔离开关机构与主拐臂连杆弯曲变形，隔离开关操作机构处于分闸状态而隔离开关本体处于合闸状态，隔离开关无法通过机构操作改变隔离开关的状态。

准备好备品备件，对隔离开关进行拆解修复。

解除隔离开关主拐臂连接（此时三相隔离开关仍处于合闸），通过旋转瓷瓶将隔离开关分开（力度相当紧单人无法实现，后来三人分相同时使劲才能将隔离开关转至分闸状态）。

分别检查各相瓷瓶转动的摇晃度、旋转的顺滑度、触头接触的高低差。

结果正常，瓷瓶旋转过程没有太大的摇晃、转动过程没有太大的阻力（没有锈蚀等卡阻现象）、触头接触面高低差也符合要求。

现场的情况如下图.
2.2缺陷的处理情况:
根据检修人员开工前初步分析判断，故障为电厂乙线23594隔离开关A相动、静触头夹紧力过大，导致该隔离开关无法正常分闸。

所以在停电开工后，检修人员首先检查电厂乙线23594隔离开关A相动、静触头处情况，现场检查发现，电厂乙线23594隔离开关A相动触头与A相CT侧静触头有水平高度差明显，经测量，隔离开关CT侧静触头比动触头高约为10mm。

电厂乙线23594隔离开关B、C两相动静触头水平高度差均在厂家要求范围以内。

检修人员在对电厂乙线23594隔离开关进行进一步检查时，发现电厂乙线23594隔离开关A相动触头支持瓷瓶有明显晃动的现象，由于此晃动，也同步造成隔离开关的动静触头高差过大，检修人员对此情况进行分析判断，认为，瓷瓶底部的轴承有松脱现象，导致虚位变大，
故出现瓷瓶晃动的现象。

由于出现新的问题，检修人员调整了既定的调整动、静触头水平的思路。

改为对电厂乙线23594隔离开关A相动触头支持瓷瓶底部的轴承进行检查，待对轴承进行检查固定后，再进行水平高度的调整。

由于现场接线方式复杂，带电距、停电间隔离等原因，现场不能开展吊车作业，故采取搭脚手架的方式，先后拆除动触头主导电臂，上、下支持瓷瓶后，最后拆下底部的轴承装置。

检查发现，轴承底座处，涂满油，未发现氧化卡涩等异常，检查发现针式轴承无无氧化卡涩，但轴顶部轴承套有松况问题。

检修人员将轴承套重新固定到与法兰盘紧贴位置，再次检查轴承无异常后，将轴承回装。

回装后检查，支持瓷瓶无晃动现象发生，轴承转动顺畅，无卡涩。

再次检查动静触头水平高度，符合要求,接触正常。

对三相分别进行回路电阻测量如下：
装回传动轴及相间连杆后进行对隔离开关全面调整调试工作，手动、电动分合正常，设备故障消除。

缺陷临时处理后,能对隔离开关进行正常分合闸,但对该型号的隔离开关出现过多次一样的缺陷,经研究决定对型号的隔离开关的操作进行特殊方式进行,在从操作分闸到合闸或合闸到分闸过程中,必须先手动操作,确保隔离开关转动正常,无卡阻的情况下再进行电动操作的步骤，在进行电动的过程中必须注意，当隔离开关动作过程中发出现异常时，必须立即切断电源，并现场检查，未检查出问题前不得再进行操作。

2.3 缺陷分析：
2.3.1电厂乙线23594隔离开关A相动触头支持瓷瓶底部轴承在出厂时，轴套未完全安装到位，导致存在一定虚位，但在投产时，虚位不大，瓷瓶未出现晃动问题，分合闸操作，均正常，没有缺陷表相。

但近一年时间内，该设备因配合调度方式改变，在短时间内容多次操作，出厂时的轴套随着操作次数的不断增多，逐渐下滑，松脱，导致虚位进一步加剧。

该动触头在分合闸过程中会随着支持瓷瓶出现晃动，晃动后的动触头与静触头水平高度差加大，使得在隔离开关在进行分闸操作时对电机产生一个较大的应力，在隔离开关电动操作时，这个应力对电动机构的力有一个很大的阻碍，两个力相互作用，导致传动轴变形、焊点脱焊。

2.3.2经在解体检修时的对比分析。

应是设备厂家在出厂产品装配时，未经过严格检测，导致设备轴承装配不到位，导致新产品现场安装时问题表相看不出，但运行时间长，问题逐渐暴露。

在隔离开关的轴承检动后，会产生隔离开关的机
2.3.3械配合出现碰触或转动位变死位的现象。

当机构动作后。

由于机械死位的原因，造成对传动连杆等的损坏现象。

对隔离开关的轴承装配及动作情况分析：装配图如右：拆开检修时发现上轴承已下落到红圈位置，当下降到红圈位置时会造成整个轴承座松动，当隔离开关需要操作时，传动杆会传动到该轴承座，但由于轴承松动，在受到传动力时，会先将隔离开关接侧向一侧，此时将传动的角度变成隔离开关操作杆的死位，此时机构的传动转动，无法带动相间的传动杆动作，导致传动杆变形的缺陷出现。

原动作的始动位置应在蓝色位置，但轴承松动后，始动位置在红色位置后的位置。

针对上述问题，对该型隔离开关出现多次电动操作时拒分进行原因分析。

总结为以下几点：
a.触头污秽，运行后触头间会产生不同程度的污秽，造成触头间的摩擦力增加，从而导致操作力增大。

b.触头磨损运行过程中，触头上的导电膏油脂干涸凝固，失去润滑作用，在分合闸时会造成触头间的磨损，磨损后的触头，摩擦力增大，导致操作力增加。

C.主刀驱动轴与转轴座配合间隙大，主刀驱动轴直径为 φ49.4，与之配合的转轴座孔直径为 φ50。

配合间隙略大，导致分合闸过程中驱动轴的受力方向不是完全水平，会有垂直向下的分力，从而加剧垂直杆变形的诱因。

d.底座上驱动轴的位置，驱动力的方向此产品设计的底座上驱动轴的位置距离瓷瓶中心较近，在分闸过程中，驱动力的方向为推动驱动杆的方向。

当杆的受力是推力时比杆受力为拉力时更容易引起变形。

3改进的措施：
针对多次发生的缺陷的问题所有，通过分析出的原因，制定到各项措施，并现场落实进行实施。

3.1.将铜渡银触头更换成铜渗石墨工艺的触头，利用铜渗石墨工艺的导电性能优、自润滑功能好的接特点，可以避免由于导电膏干掉导致的操作不顺畅
3.2 将转动座改成上下两个，增加主操作轴的垂直度,每台增加一个操作板。

解决传动死点卡涩，传动杆变形的问题。

3.3 将垂直杆改为 Φ60 的无缝钢管，以增加强度。

防止传动系统刚性不足引起的故障。

3.4 将主刀三相连动的方式改一下，由分闸时原来的推力变成拉力。

改进前：主驱动和三相连杆的受力在分闸时是推力。

改进后：主驱动和三相连杆的受力在分闸时是拉力。

使传动的力系统更合理，更可靠。

方案实施后，该型隔离开关的操作，安全可靠，不会出现电动操作隔离开关时的拒分现象，有效的避免了设备类的电力安全事故事件 4、结论
4.1敞开式的隔离开关在运行中受到环境条件影响较大，在长周期不操作或，会出现基座以上的转动部件或主刀的刀头有卡涩现象。

当电动操作时，电机带动垂直连杆和操做连杆旋转，但无法克服卡涩阻力，此时操作功将释放在连杆上，导致其弯曲变形，应在运行中适当安排对隔离开关进行操作或进行检修维护的工作，确保隔离开关处于良好的状态。

4.2.对于频繁的操作的隔离开关，建议记录好操作的次数，总结出机械周期的总结，达到一定的机械操作次数，应进行检修维护工作，防止机械磨损而影响隔离开关的正常工作。

4.3建立对运行时间长的敞开式隔离开关进行状态的评估机制，对前期的设计不合理的各个部件进行升级改造，使其更好地为现代的电网服务。

4.4在电网建设中，为更好地推进智能化的操作进程，对前期的设备应用新材料、新技术、新工艺进行必要的升级改造工作，使其达到现代电网所需的要求
[1]刘文婷.试析变电运行中的常见故障及设备维护方法[J].机电信息.2012(33)
[2] 杨仁焱．500kV变电站隔离开关分合闸不到位抢弧故障分析及处理．电工技术：理论与实践[J]，2015，08：65－65．
[3]高压交流隔离开关和接地开关 GB/T 1985-2014
[4]隔离开关及接地开关状态检修导则 DL/T 1700-2017
[5]隔离开关及接地开关状态评价导则 DL/T 1701-2017。