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4刀闸地刀培训教材
刀闸（地刀）培训教材
设备名称：
刀闸（地刀）
高岭换流站
2007年9月
刀闸（地刀）培训教材
1概述
1.1、功能及特点
高压隔离开关具有明显的分段间隙，因此它主要用来隔离高压电源，保证安全检修，并能够通断一定的小电流。
它没有专门的灭弧装置，因此不允许切断正常的复合电源，更不能用来切断短路电流。
因隔离开关具有明显的分段间隙，因此它通常与断路器配合使用。
1.2、型号及数量
高岭换流站刀闸为平顶山高压公司生产，分别有以下三种型式：
三柱水平伸缩式组合隔离开关GW17-550DW（10组）、双柱水平伸缩式组合隔离开关GW17-550DW（1组）以及单柱单臂垂直伸缩式隔离开关GW16-550DW（30组）。
接地刀闸为JW5-550W型接地刀闸，共26组。
1.3、技术参数
表1双柱水平伸缩式/三柱水平伸缩式隔离开关GW17-550W（单静/双静）、单柱单臂垂直伸缩式GW16-550W技术参数表
序号
名称
单位
数值
一
隔离开关的结构与型式
1
结构型式/型号
单柱单臂垂直伸缩式GW16-550W
双柱水平伸缩式/三柱水平伸缩式
GW17-550W（单静/双静）
2
操动机构的型式/型号
CJ11
CJ11
电动、手动
电动并可手动
电动并可手动
电动机电压
V
AC380
AC380
控制电压
V
AC220
AC220
二
接地开关的结构与型式
1
操动机构的型式/型号
CJ11
CJ11
操作方式
分相操作
分相操作
电动、手动
电动并可手动
电动并可手动
电动机电压
V
AC380
AC380
控制电压
V
AC220
AC220
2
备用辅助触点
隔离开关
对
12
12
接地开关
对
12
12
三
额定参数
1
额定电压
kV
550
550
2
额定频率
Hz
50
50
3
额定电流
A
3150
3150
4
主回路电阻
μΩ
≤130
≤130
5
温升
试验电流
A
1.1Ie
1.1Ie
6
额定工频1min耐受电压
断口
kV
680+317
680+317
对地
790
790
额定雷电冲击耐受电压（1.2∕50s）峰值
断口
kV
1675+450
1675+450
对地
1675
1675
额定操作冲击耐受电压峰值（250∕2500s）
断口
kV
1080+450
1080+450
对地
1240
1240
7
额定短时耐受电流及持续时间
隔离开关
kA/s
50/3
50/3
接地开关
kA/s
50/3
50/3
8
额定峰值耐受电流
kA
125
125
9
开合母线转换电流能力
转换电流
A
1600
1600
转换电压
V
400
400
开断次数
次
100
100
10
开合小电容电流
A
2
2
11
开合小电感电流
A
0.5
0.5
12
接地开关开合感应电流能力
电磁感应
感性电流
A
80
80
恢复电压
kV
2
2
开断次数
次
10
10
静电感应
容性电流
A
2
2
恢复电压
kV
8
8
开断次数
次
10
10
13
分闸时间
s
9±2
9±2
14
合闸时间
s
9±2
9±2
15
分闸平均速度
m∕s
0.52
0.52
16
合闸平均速度
m∕s
0.52
0.52
17
机械稳定性
次
3000
3000
18
辅助和控制回路短时工频耐受电压
kV
2
2
19
无线电干扰电压
μV
≤500
≤500
20
接线端子静态机械负荷
水平纵向
N
4000
4000
水平横向
2000
2000
垂直
1500
1500
安全系数
动态2.75，静态1.7
动态3.5，静态1.7
21
额定接触区（仅对单柱式而言）
支承导线纵向位移
mm
500
水平总偏移
600
垂直偏移
400
22
断口间的最小安全净距（仅对单柱式而言）
mm
4700
23
支柱绝缘子
爬电距离（对地）
mm
≥13750
≥13750
干弧距离
4000
4000
S/P
≥0.9
≥0.9
表2JW5-550W接地刀闸技术参数表
序号
名称
单位
数值
一
接地刀闸的结构与型式
1
结构型式/型号
JW5-550W
操作方式
分相操作
电动、手动
电动并可手动
电动机电压
V
AC380
控制电压
V
AC220
2
备用辅助触点
对
12
三
额定参数
1
额定电压
kV
550
2
额定频率
Hz
50
3
主回路电阻
μΩ
≤350
4
额定工频1min耐受电压
kV
790
额定雷电冲击耐受电压（1.2∕50s）峰值
kV
1675
额定操作冲击耐受电压峰值
（250∕2500s）
kV
1240
5
额定短时耐受电流及持续时间
kA/s
50/3
6
额定峰值耐受电流
kA
125
7
分闸时间
s
9
8
合闸时间
s
9
9
分闸平均速度
m∕s
0.44
10
合闸平均速度
m∕s
0.44
11
机械稳定性
次
3000
12
辅助和控制回路短时工频耐受电压
kV
2
13
无线电干扰电压
μV
≤500
14
接线端子静态机械负荷
水平纵向
N
4000
水平横向
2000
垂直
1500
安全系数
动态3.5，静态1.67
15
额定接触区（仅对单柱式而言）
支承导线纵向位移
mm
无
水平总偏移
无
垂直偏移
无
16
上部带电静触头与下部导电折叠臂（分闸位置）之间的最小安全净剧
mm
4620
17
支柱绝缘子
爬电距离（对地）
mm
≥13750
干弧距离
4000
S/P
≥0.9
2结构和原理
2.1500KV隔离开关、接地刀闸概述
高岭换流站刀闸为平顶山高压公司生产，分别有以下三种型式：
三柱水平伸缩式组合隔离开关GW17-550DW（10组）、双柱水平伸缩式组合隔离开关GW17-550DW（1组）以及单柱单臂垂直伸缩式隔离开关GW16-550DW（30组）。
接地刀闸为JW5-550W型接地刀闸，共26组。
1）、GW17-550DW型隔离开关结构紧凑，性能稳定、可靠，分闸后占极间距离小，双静触头的隔离开关由两个主闸刀共有一个静触头柱，既降低成本，又可进一步减小占地面积。
其主闸刀的运动部分密封良好，很少需要检修。
适用电站中的多种布置方式。
2）、GW16-550DW型隔离开关具有载流能力大、占地面积小等特点，是500kV电站中进出线互为90º布置时的一种理想的隔离开关，它结构紧凑、运动部分密封良好，因此，一般很少需要检修。
3）、JW5-550型户外高压接地开关是一种独立安装的高压开关，供高压线路在检修母线及其它设备时，为确保人身安全而进行可靠接地之用。
4）、高岭换流站隔离开关、接地开关均采用CJ11型电动机操动机构（以下简称CJ11型机构）进行三极分相操作。
2.2500KV隔离开关、接地刀闸的结构介绍
隔离开关主闸刀的结构见图1,它的运动过程是由两部分运动复合而成的,即折叠运动和夹紧运动。
折叠运动：
由CJ11型机构驱动旋转瓷瓶作水平转动,与旋转瓷瓶相连的一对伞齿轮带动平面双四连杆运动,从而使下导电管顺时针转动合闸,逆时针转动分闸,由于丝杆装配与下导电管的铰接点不同，从而使与丝杆装配上端铰接的操作杆相对于下导电管作轴向位移，而操作杆的上端与齿条固联，这样齿条的移动便推动齿轮转动，从而使与齿轮轴固连的上导电管相对于下导电管作伸直（合闸）或折叠（分闸）运动。
另外，在操作杆轴向位移的同时，平衡弹簧按预定的要求储能或释能，最大限度地平衡刀闸的重力矩，以利于刀闸的运动。
夹紧运动：
隔离开关由分闸位置向合闸方向运动的过程中，并在接近合闸位置（快要伸直）时，滚子开始与齿轮箱上的斜面接触，并沿着斜面继续运动。
于是，与滚子销连的顶杆便克服复位弹簧的反作用力向前推移，同时动触头座内的对称式滑块增力机构把顶杆的推移运动转换成触指的相对钳夹运动。
当静触杆被夹住后，滚子继续沿斜面上移3～5mm，直至完全合闸，此时夹紧弹簧的力已作用在顶杆上。
在这个过程中，由于顶杆被设计成推压柔性杆，故原已预压缩的夹紧弹簧被第二次压缩，并作用在顶杆上，使得顶杆获得一个稳定的推力，从而使触指对静触杆保持一个可靠不变的夹紧力。
当开关开始分闸时，滚子沿斜面向外运动，直到脱离斜面。
此时，在复位弹簧的作用下，顶杆带动触指张开呈“V”形。
3.2.1接地刀闸的结构及操作说明
接地闸刀的结构见图2，其运动过程是靠CJ11型电动机构从分闸位置转动到合闸位置，通过人力机构（或电动机构）上曲柄装配推动接地闸刀转轴上的拐臂转动，从而使下导电管从水平位置转到垂直位置，由于连板与下导电管的铰接点不同，从而使与连板上端铰接的操作杆相对于下导电管作轴向位移，而操作杆的上端与齿条固联，这样齿条的移动便推动齿轮转动，从而使与齿轮轴固联的上导电管相对于下导电管作伸直（合闸）运动，上导电管也由水平位置转到垂直位置，动触头插入静触头内，完成从分闸到合闸的全部动作；另外，在操作杆轴向位移的同时，平衡弹簧按预定的要求储能或释能，最大限度地平衡刀闸的重力矩，以利于刀闸的运动。
3运行操作
3.1、运行方式
3.2、运行规定及注意事项
3.3、操作说明
3.4、巡回检查
4检修维护
4.1、检修维护项目、周期、工艺标准
4.1.1、交、直流刀闸（地刀）的检修类别及周期
序号
检修类别
检修周期
1
日常维护项目
3个月
2
例行维修项目
1年
3
特殊性检修项目（解体大修）
必要时
4.1.2、交、直流刀闸（地刀）的日常维护项目的主要内容及要求
序号
项目
标准和要求
1
接头局部过热检查
见《直流输电系统高压电气设备预防性试验规程》
4.1.3、检修维护项目、周期、工艺标准
序号
项目
工艺标准
1
导电回路
1.1
触头接触情况检查处理
触头接触良好
1.2
触头的点蚀和磨损情况检查
触头应无点蚀和磨损，必要时按厂家要求进行更换
1.3
触头表面清洗涂导电脂
触头表面应清洁并按厂家指定的导电脂
1.4
局部过热处理
处理后测直流电阻，其阻值满足制造厂家要求
2
传动装置
2.1
机械联锁检查
机械联锁位置正常、功能正常
2.2
传动部件检查及润滑
转动部件灵活、无卡涩现象
对传动机构进行润滑
3
操作机构
3.1
各转动部件检查及润滑
转动部件灵活、无卡涩现象
3.2
开关辅助节点功能检查及润滑
辅助开关转动灵活，功能正常
3.3
限位开关和安全接点功能检查
限位开关和安全接点功能正常
3.4
加热器功能检查
加热器工作正常
3.5
操作机构功能检查
就地电动和手动操作均动作正确
3.6
机构箱的密封检查
机构箱密封良好，必要时更换密封条
4
所有接地线接地情况检查
接地线接地良好，表面无锈蚀，必要时防腐
5
支柱绝缘子检查、清扫
表面清洁、绝缘外护套表面无损伤
6
构架锈蚀检查
构架表面油漆完好、无锈蚀
必要时防腐
7
金具和螺栓连接检查
金具和螺栓连接牢固，必要时紧固所有的螺栓连接
8
均压环检查
均压环应完整、无变形，连接牢固
9
支柱绝缘子探伤
必要时
4.2、红外测温
5例行试验
5.1、试验项目、试验周期、试验标准
序号
试验项目
试验周期
标准及要求
1
隔离开关主回路电阻测量
投运1年，以后3年
不大于交接试验值的1.5倍
1）施加的直流电流不小于100A
2）长期通流的隔离开关，若红外无异常，可不进行此项例行试验）
2
电动机构操作试验
投运1年，以后3年
在规范书要求的电压范围内电动和手动操作，验证在所有情况下隔离开关的接地开关及二次辅助接点均能正确动作
3
隔离开关与接地开关间的联锁试验
投运1年，以后3年
应符合制造厂规定
4
操作机构线圈的最低动作电压检查
操作机构线圈的最低动作电压应符合制造厂规定，且应大于30%Un
5.2、试验方法
5.3、及试验结果分析
6常见故障及典型缺陷处理
6.1、隔离开关触头更换说明
6.2、隔离开关触头发热处理
6.3、隔离开关分合闸不到位处理
处理步骤：
a）若隔离开关/接地刀闸合不到位，应立即汇报调度，申请试分合一次；
b）若母线处于运行状态，应先拉开隔离开关/接地刀闸，并立即汇报调度，申请试分合一次；
c）若试分合不成功，汇报调度和管理处相关领导，同时通知检修处理；
d）若隔离开关/接地刀闸无法拉开，应立即汇报调度和管理处相关领导，等候处理。
6.4、隔离开关不能操作处理
处理步骤：
a）核对设备名称及编号，检查相应断路器、隔离开关及接地刀闸状态，根据联锁条件判断隔离开关、接地刀闸操作条件是否满足，严禁不经检查即进行手动操作；
b）在确认操作正确后，检查操作电源，电机电源是否正常，并设法恢复；
c）如故障无法消除或未发现异常，应立即汇报调度和管理处相关领导，同时通知检修处理。
7附录常用图纸
1、刀闸（地刀）外形图
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