预防500kV隔离开关过热、拒动综合治理

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升压站的隐形杀手。【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:有关技术参数参数一一一名称水平式隔离开关型号GW11-55ODW额定电压（kV）550额定电流（A）3150额定频率（Hz）50雷电冲击电压（kV）1675操作冲击电压（kV）1175额定短时耐受电流（KA）50接地开关短时耐受电流（KA）50单极重量（kg）2490符合标准GB1985-89制造厂家西安西电高压开关有限公司参数名称母线垂直式隔离开关型号GW10-550DW额定电压(kV)550额定电流(A)3150额定频率(Hz)50雷电冲击电压(kV)1675操作冲击电压(kV)1175额定短时耐受电流(KA)50接地开关短时耐受电流(KA)50单极重量(kg)1990符合标准GB1985-89制造厂家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 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(100mm70mm)。(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 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65C，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： 吊下整套隔离开关导电部分。 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12-9或6-9的孔扩为10.3，用专用的丝锥进行攻丝，装ST10X1.5钢丝螺纹套，35不锈钢轴（序号2）两端各切去7mm。32图13 ）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12-9或6-9的孔扩为10.3,用专用的丝锥进行攻丝，装ST10X1.5钢丝螺纹套；35铝青铜轴上的M20螺纹切去。21-拐臂 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。AI、8KA.135.687 连板 2、GB30 螺栓 M10X503、GB93 弹簧垫圈 10 4 GB97 垫圈 105、8KA.213.280 套 6、8KA.135.686 连板 7、8KA.232.943 连轴节插头8、8KA.003.181 齿轮盒 9、GB30 螺栓 M10X35 10、GB93 弹簧垫圈 10II、 GB97垫圈1012、GB879弹性圆柱销6X100 13、GB879弹性圆柱销10X10014、GB30 螺栓 M16X8015、GB52 螺母 M1616、GB97 垫圈 16 17、GB93 弹簧垫圈 1618、5KA.505.100.2 软连接图35）按图4示意重新装配，新增零部件见表二。3口7891012技术要求1. 序号 18、5、49、3，装配时配钻 5Hll,ei0Hll,ei2Hll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5l25范围内；l9l8l图46.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。Al、8KA.024.068.3 2、基座8KA.l53.062.接线板3、8KA.232.94拐臂4、GB30螺栓 Ml6X805、GB93 弹簧垫圈 l6 6、GB52 螺母 Ml6 7、GB97 垫圈 l6 8、5KA.505.l00.2 软连接9、8KA.l35.689连板l0、GB30 螺栓 Ml0X50-Ql、GB93 弹簧垫圈 l0l2、GB97 垫圈 l0 l3、GB21不锈钢螺栓M8X35l4、GB93不锈钢弹簧垫圈8l5、GB97不锈钢垫圈8 l6、8KA.959.l6l垫圈 17、8KA.213.280套 18、8KA.135.69（连板 19、8KA.135.691连板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序号名称特订书图号蓝图号电流为3150A 4000A 的组数量（件）1连板8KA.RLJ.L218KA.135.68662连板8KA.RLJ.L238KA.135.68733连板8KA.RLJ.L248KA.135.68834连板8KA.RLJ.L258KA.135.68965连板8KA.RLJ.L268KA.135.69036连板8KA.RLJ.L278KA.135.69137软连接5KA.RLJ.B11.25KA.505.100.2128垫圈8KA.959.161129套8KA.213.2806GW11-550DW 隔离开关改为软连接需新增的零部件表二序号名称特订书图号蓝图号电流为3150A、4000A的组 数量(件)1连板8KA.RLJ.L218KA.135.68662连板8KA.RLJ.L238KA.135.68733连板8KA.RLJ.L248KA.135.68834连板8KA.RLJ.L288KA.135.69265连板8KA.RLJ.L308KA.135.69436连板8KA.RLJ.L318KA.135.69537软连接5KA.RLJ.B11.25KA.505.100.2128垫圈8KA.959.161129套8KA.213.2806六、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(130uQ以下)，远低于原设备出厂标准QOOuQ),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。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。