隔离开关合闸不到位原因分析及处理

潘益伟，雷 欢，陈 亮，陈宜斌

(国网浙江省电力公司温州供电公司，浙江 温州 325000)

隔离开关是电力系统中重要的组成元件之一，可实现高压线路在无负荷情况下的切换及对处于检修状态的高压母线、断路器等的电气隔离。近年来，隔离开关故障曾引发多起事故，严重的甚至引起大面积停电。因此，对隔离开关进行合理的检修维护管理，已成为隔离开关安全运行的重要保障。

1 GW10-550DW 型隔离开关结构及动作原理

1.1 结构

GW10-550DW 型隔离开关采用单柱垂直伸缩式结构，其组成部分包括底座、支柱绝缘子、导电部分、接地开关及操动机构。

1.1.1 底座

该型隔离开关底座由弯曲钢板装配而成。底座上有1 个固定支座和1 个转动支座，固定支座固定支持瓷瓶，转动支座转动操作瓷瓶。底座上设有隔离开关和接地开关的传动连杆，以及与现场基础固定的调节螺栓。

1.1.2 支柱绝缘子

支柱绝缘子每相分为2 柱，分别支持绝缘子和操作绝缘子。每柱由3 节实心棒形支柱绝缘子叠装而成，下端固定在底座的支座上。

1.1.3 导电部分

导电部分由导电闸刀、静触头和均压环等装配而成。导电闸刀由导电杆、齿轮、平衡弹簧等组成。其中，导电杆由铝合金圆管制成，为了防止高压下感应产生电晕，沿其外缘装设有多只均压环。静触头由导电杆、固定线夹、引弧杆、钢芯铝绞线、屏蔽罩组成。均压环和屏蔽罩能有效地改善电场的分布情况。

1.1.4 接地开关

GW10-550DW 型隔离开关的接地开关为单杆分步动作式开关，是一个独立的装配单元。它通过杠杆连接到隔离开关本体底座上，可根据需要改变接地开关的布置，组合成不接地、单接地2 种形式。接地开关机构输出轴和隔离开关机构输出轴之间设有机械联锁，能保证主分—地合、地分—主合的顺序动作。

1.1.5 操动机构

GW10-550DW 型隔离开关配用CJ6A 型电动操动机构。

1.2 动作原理

隔离开关的动作可以分为折叠动作和夹紧动作2 步。

1.2.1 折叠动作

电动操动机构由异步电动机驱动，通过机械减速装置将旋转力矩传递给机构主轴，借助连接钢管传给隔离开关，再通过操作杠杆带动中间操作绝缘子旋转180°。中间操作绝缘子通过连杆带动固定在中间支柱绝缘子上的导电闸刀，使导电闸刀上下垂直伸缩。当导电闸刀向上伸时，动触头上触片夹紧静触头为合闸；当导电闸刀向下弯曲时，动触头上触片与静触头分开为分闸。

1.2.2 夹紧动作

隔离开关在合闸过程中，在接近合闸位置时，滚轮开始与齿轮箱斜面接触，并沿着斜面运动；拉杆(与滚轮相连)克服弹力向前推移，带动动触头做夹紧动作。当动触头夹住静触头杆时，滚轮继续沿斜面向前运动，直至合闸到位。

2 故障过程和原因分析

2.1 故障过程

2013年某日，某变电站1 号主变50111 隔离开关B 相在复役过程中发生合闸不到位故障。该隔离开关为某厂家2007年的产品，型号为GW10-550DW。其故障过程如下：在合闸过程中，隔离开关下导电臂动作到位，上导电臂向一侧滑动且未做夹紧动作。进一步观察发现，操作机构指示到位、底架输出拐臂及导电输出拐臂的动作角度正常。

2.2 原因分析

因设备生产厂家无备品，而设备需尽快复役，只能根据其动作轨迹和隔离开关结构作出初步判断：下导电臂无异常，故障原因可能是在上导电臂内拉杆存在卡涩。在滚轮沿着斜面动作时，因拉杆卡涩无法带动动触头做夹紧动作，在下导电臂动作到位的情况下，只能带动上导电臂滑向一侧。

内拉杆可能的卡涩位置如图1、图2 所示。

图1 内拉杆与联轴节轴套配合处卡涩

图2 内拉杆与轴套卡涩

根据初步判断，工作人员对该隔离开关进行停电检查。检查发现：1 号主变50111 闸刀B 相上导电臂内拉杆与轴套部位出现卡涩(如图3 所示)，导致上导电臂内拉杆滚轮无法爬坡，合闸不到位。故障实际原因与初步判断吻合。

图3 内拉杆与轴套部位卡涩

经分析，引起内拉杆卡涩的主要原因如下。

(1)材质问题。GW10-550DW 型隔离开关安装在户外，长期运行后容易发生零部件氧化、润滑脂干燥及流失等情况，易导致卡涩。

(2)传动部位问题。导电闸刀上传动环节多，部分轴销和轴套暴露在外，容易与空气中的水分接触，操作过程中磨损严重，受潮后产生锈蚀，导致传动部位出现卡涩。

(3)缺少必要的检修维护。自投运后，1 号主变50111 闸刀因设备长期处于运行状态，且该隔离开关为母线侧隔离开关，故从未停运500 kV 母线对其进行检修。

3 故障处理及建议

3.1 故障处理

(1)设备停役后，对内拉杆与联轴节轴套配合处进行细砂纸打磨清洗和润滑处理，添加二硫化钼锂基润滑脂并安装防雨设施。

(2)在B 相闸刀上导电臂与下导电臂连接处转动部位加注润滑油，对其他2 相也做润滑处理。

(3)经打磨清洗和润滑处理后，对该闸刀重新进行调整，使其符合运行要求。

3.2 建议

(1)由于目前该型号的隔离开关已停产，本次停电检修是在无备品的情况下进行的，存在停运500 kV 母线的风险。如果预判失误或者配件损坏需要更换，则需重新调整运行方式，此时有可能会导致其他问题的产生。因此，建议在某些产品停产时，及时做好备品的储备工作。

(2)将此型号的隔离开关列入状态检修。该型号隔离开关的内拉杆需做重点维护，当同型号隔离开关处于停电状态时，应做好维护工作，必要时进行完善化大修。

(3)“逢停必维”。结合设备停役机会适当延长停役时间，做好隔离开关的维护工作。特别是要加强母线侧隔离开关维护工作，因为母线停运机会较少，其检修维护机会也相对较少。建议母线侧隔离开关采用质量相对优良的产品，以防故障时导致大面积停电事故。

4 结束语

加强对隔离开关的检修管理，需从设备的正确选型入手，选择质量优良、设计合理的产品。在进行高电压等级或者重要变电站设备选型时，选择质量优良且实际运行经验充足的隔离开关，以减少故障率及停电影响范围。充分利用好每次停电机会，做到“逢停必维”，以此来提高设备的可用系数和安全可靠性，保证企业的生产安全和经济效益。

1 尹朝忠，周跃宇．220 kV GW10/GW11 型隔离开关故 障分析及改进措施[J]．内蒙古电力技术，2008(5).

2 王永宁，赵炳泉．单柱单臂垂直伸缩式隔离开关分合不 到位故障分析[J]．天津电力技术，2010(3).