第二部分 高压交流隔离开关.docx

1、第二部分 高压交流隔离开关国网运行有限公司高压交流隔离开关培训教材上海超高压管理处 编写 戴晨榕第一章 概述第一节 简介第二节 高压隔离开关结构特点1 户内式隔离开关2 户外式隔离开关第二章 隔离开关的技术规范第一节 断路器型号第二节 技术参数第三节 隔离开关的设计规范第三章 高压隔离开关的运行维护第一节 高压隔离开关的巡视检查第二节 高压隔离开关的操作第三节 高压隔离开关的日常维护 第四节高压隔离开关故障分析及处理第四章 高压隔离开关的检修第一节 总 则第二节 检修前的准备工作第三节 检修前的检查和试验第四节 检修项目及技术要求第五节 隔离开关检修后的调整及试验第六节 检修后隔离开关的投运第

2、五章 高压隔离开关的试验第一节 型式试验第二节 出厂试验第三节 交接试验第四节 预防性试验附：相关的标准和规范附录1：应用中各厂家隔离刀闸图片参数高压交流隔离开关培训教材第一章 概述第一节 简介1 用途和结构高压隔离开关是一种没有灭弧装置的开关设备，主要用来断开无负荷电流的电路、隔离电源，在分闸状态时有明显的断开点以保证其他电气设备的安全检修。它没有专门的灭弧装置，不能切断负荷电流及短路电流。因此，隔离开关只能在电路已被断路器断开的情况下才能进行操作，严禁带负荷操作，以免造成严重的设备和人身事故。但它允许通断一定的小电流，如励磁电流不大于2A 的空载变压器，充电电容电流不大于5A 的空载线路以

3、及电压互感器回路等。 隔离开关主要由导电部分、绝缘部分、传动部分和底座部分组成。2 类型高压隔离开关一般可分为户外式和户内式两种；按极数可分为单极和三极；按有无接地开关可分为带接地开关和不带接地开关；按用途可分为一般用、快速分闸用和变压器中性点用等。 户外式隔离开关分为手动三相联动型和单相直接操作型。户外式高压隔离开关运行中，经常受到风雨、冰雪、灰尘的影响，工作环境较差。因此，对户外式隔离开关的要求较高，应具有防冰能力和较高的机械强度。隔离开关的操作方式可分为手动操作、电动操作、压缩空气操作和液压操作。隔离开关还可以用来作接地开关用。户内式隔离开关，一般为三相联动型，手动操作，在成套配电装置内

4、，装于断路器的母线侧和负荷侧或作为接地开关用。3 应用3.1 设备检修时，用隔离开关来隔离有电和无电部分，形成明显断开点，以保证工作人员和设备的安全。 3.2 隔离开关和断路器相配合，进行倒闸操作，以改变运行方式。 3.3 可用来断开小电流电路和旁（环）路电流，例如，可用隔离开关进行下列操作： 3.3.1拉、合电压互感器和避雷器。 3.3.2拉、合母线及直接连接在母线上设备的电容电流。 3.3.3对双母线带旁路接线，当某一出线单元断路器因某种原因出现分、合闸闭锁，用旁路母线断路器带其运行时，可用隔离开关断开并联回路，但操作前必须停电旁路母线断路器的操作电源。 3.3.4对一个半断路器接线，当某

5、一节点断路器出现分、合闸闭锁时，可用隔离开关来解环，但要注意其它所有断路器必须在合闸位置。 3.3.5 对双母线单分段接线方式，当两个母联断路器和分段断路器中的某一断路器出现分、合闸闭锁时，可用隔离开关断开回路，但操作前必须确定三个断路器在合闸位置，并断开三个断路器的操作电源。 3.3.6 用隔离开关进行500KV小电流和旁（环）路电流操作时，须经计算，符合隔离开关的技术条件和有关调度规程后方能进行。 第二节 高压隔离开关结构特点1 户内式隔离开关1.1 GN19型隔离开关GN19型隔离开关为户内闸刀式三极隔离开关。每相导电部分主要由触刀（动触头）和静触头组成。静触头是安装在固定于底架上面的两

6、个支持绝缘子上， 触刀的一端通过螺栓轴销与一个静触头链接，转动触刀与另一端静触头构成可分连接。触刀中间有拉杆瓷瓶，两端都有夹紧弹簧，维持触刀对静触头的压力。三相平 行安装。拉杆瓷瓶与安装在底架上的主轴相连，主轴通过拐臂和连杆与操动机构相连。主轴的两端都伸出底座，操动机构可装在任何一侧。触刀由两片槽形铜片组 成，不仅增大了散热面积，而且提高了机械强度和动稳定性。额定电流1000A以上的GN19隔离开关，在触刀接触处槽形铜片两侧，还装有磁锁压板， 当巨大的短路电流通过时，增大接触压力，提高了隔离开关的动、热稳定性。GN19型隔离开关分为平装型和穿墙型。穿墙型又分为触刀转动侧装套管绝缘子，静触头侧装

7、套管绝缘子、静触头侧和触刀转动侧都装套管绝缘子三种。1.2 GN22型隔离开关GN22型隔离开关是一种户内闸刀式三相隔离开关。其主要特点是采用了合闸锁紧两步动作。所谓合闸锁紧两步动作，当合闸时主轴转动的前80为 合闸位移角，用于闸刀转动，使其从断开极限位置转到合闸极限位置。主轴转动的后10为接触锁紧角，用于锁紧机构将触刀锁紧。当主轴转动前80时，触刀 能灵活地转动，合闸到位后，由档块、摇杆、顶销和限位销构成的定位限动机构使其转换为第二步锁紧动作，通过滑块带动连杆运动，从而使两侧顶杆推出，借助磁 锁板的杠杆作用，将顶杆的推力放大5.5倍，压紧在触刀上，形成接触压力，使触刀锁紧。分闸操作的动作过程

8、与合闸时的相反。2 户外式隔离开关2.1 GW4系列隔离开关GW4系列隔离开关为户外双柱式隔离开关，它由底座、棒型瓷柱和导电部分组成。每极有两个瓷柱，分装在底座两端的轴承座上，并用交叉连杆相连，可以转动。导电闸刀分成相等的两段，分别固定在瓷柱的顶端。触头由柱形触头、触子、触头座、弹簧组成，其上装有防护罩，用于防雨、冰雪及尘土。隔离开关的分、合操作，由传动轴通过连杆机构带动两侧棒型瓷柱沿相反方向各自回转90，使闸刀在水平面上转动，实现分、合闸。在底座两端可以装设一把或两把接地闸刀，当主闸刀分开后，利用接地刀闸将待检修设备或线路接地，以保证安全。为防止误操作，在主闸刀和接地刀闸之间加操作闭锁。GW

9、5系列隔离开关，其棒型瓷柱作V型布置，是双柱式隔离开关的改进型。2.2 GW11系列隔离开关GW11系列隔离开关是双柱水平伸缩式结构，分闸后动触头上折叠收拢，形成水平方向的绝缘断口。2.3 GW7系列隔离开关GW7系列隔离开关为户外三柱双断点水平转动式隔离开关。每相有三组支持瓷柱，每相瓷柱顶部装有均压环，以改善电场分布情况。两端的瓷柱是固定不动的，顶 部均装有由触子、触头座、弹簧及防护罩组成的静触头，中间瓷柱可转动70。动触头闸刀由紫铜管制成，固定在中间瓷柱的顶部。隔离开关的分、合闸是由操动 机构带动中间瓷柱转动实现的。 GW7系列隔离开关，具有结构简单、运行可靠、维修工作量少、较高的机械强度

10、和绝缘强度等特点，配用电动或手动操作机构。2.4 GW6系列隔离开关GW6系列隔离开关为单柱垂直伸缩剪刀结构，三相由三个单极组成，每极具有两瓷柱，即支持瓷柱和操作瓷柱。动触头固定在导电折架上，通过操作瓷柱和传动机构去操动导电折架，使导电折架上下运动。静触头固定在架空母线上或悬挂在架空软母线上。动触头垂直收缩向下运动，即可形成电气绝缘断口。这种结构活动部分少，折架各部件导电，额定电流大，重量轻。2.5 GW10系列隔离开关的基本结构原理GW10系列隔离形状为单柱垂直伸缩式隔离开关。分闸后，动触头向左折叠收拢，形成上、下方向绝缘断口。第二章 隔离开关的技术规范第一节 断路器型号型号表示方法（GB标

11、准）：高压隔离开关的型号是由字母和数字组成，表示如下： 字母G代表隔离开关。 字母代表安装地点。N户内，W户外。 数字，为设计序号，代表不同的系列。 数字，代表额定电压（KV）。 字母，代表补充特性，T统一设计，G改进型，D带接地刀闸，C穿墙式。 数字，代表额定电流（A）。 字母，G代表高原型。 例1：GW-110(III)W-630、 G-隔离开关 W-户外使用 110-适用于额定电压为110KV的系统中 （）-型（设计序号） 630-适用于额定电流在630A以下的系统中 例2：GN22-10/2000、 G-隔离开关 N-户内使用 22-设计序号 2000-适用于额定电流在2000A以下的

12、系统中第二节 技术参数主要技术参数：（1）额定电压：指隔离开关能承受的正常工作线电压。（2）额定电流：指隔离开关可以长期通过的工作电流。隔离开关长期通过额定电流时，其各部分的发热温度不超过允许值。（3）动稳定电流：指隔离开关在闭合位置时，所能通过的最大短路电流，称为动稳定电流，亦称额定峰值耐受电流，它表明隔离开关在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力。这个值的大小由导电及绝缘等部分的机械强度所决定（4）热稳定电流：指隔离开关在规定时间内，允许通过的最大电流，它表示隔离开关承受短路电流热效应的 能力。以短路电流的有效值表示。隔离开关的铭牌规定一定时间（1、2、4秒）的热稳定电流。第三节 隔离开关

13、的设计规范1、隔离开关的技术要求1.1 设计、性能与结构上的要求1.1.1 隔离开关的空载开、合操作次数如表1。表 1 隔离开关的连续机械操作次数规定值额 定 电 压 (kV)550363252(245)“分、合”操作次数单相30003000三相100010001.1.2 隔离开关的结构应简单。在规定的使用条件下，应能承受运行和操作时出现的电气及机械应力而不损坏和误动。其金属制件(包括闭锁元件)，应能耐受氧化而不腐蚀，并能耐受不同材料间的电蚀及材料热胀冷缩造成的附加应力的作用。各螺丝连接部分应防止松动，必要时在结构上应采取补偿措施。1.1.3 隔离开关与断路器之间应有电气闭锁。在风力、重力、地

14、震或操动机构与隔离开关之间的连杆被偶然撞击时，隔离开关应能防止从合闸位置脱开或从分闸位1.1.4 在隔离开关的一侧或两侧应能装配接地开关，接地开关和主开关刀闸之间应有机械和电气闭锁。1.1.5 接地刀闸的动、热稳定要求与主开关刀闸相同，但试后允许有轻微的烧伤或熔焊。1.1.6 隔离开关上需经常润滑的部位应设有专门的润滑孔或润滑装置，在寒冷地区应采用防冻润滑剂。1.2 操动机构1.2.1 操动方式：363550kV隔离开关及接地开关采用分相式操动机构；252(245)kV隔离开关采用三相操动机构；接地开关采用三相联动的手动操动机构并附闭锁操作杆。1.2.2 手动操作时的手柄长度不大于1m，手柄离

15、地面的高度不大于1.1m，操作力不大于200N。1.2.3 操动机构应能防寒、防热、防尘、防潮、防雨和防止异物(如鸟窝等)，应设就地操作按钮及手动操动装置。1.2.4 操动机构的控制柜应有足够的端子板，以供设备内部配线及外部电缆端子连接用。端子板、终端板及夹头均应安装在电缆进口上部，与电缆的距离应不大于150mm。每块端子板应有15%的备用端子。1.2.5 除控制、指示及闭锁等通常用的辅助触点外，每台隔离开关主刀闸需有备用的常开与常闭触点各10付，接地开关为8付(倘若分相操作则为每相的数量)。辅助触点的开断能力为直流110V、5A或220V、2.5A。1.2.6 所有辅助触点应在电气接线图上标

16、明编号并且连接至主端子板，每只辅助开关及所有辅助触点的电气接线必须编号。1.3 由同一操动机构操作的二极或三极隔离开关，各极的合闸同期性应能调整，在合闸终了时应保证能安全通过额定电流、额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流。合闸同期性数值(以距离表示)在产品技术条件中规定。1.4 动力操动机构中信号用辅助接点1.4.1 只当动触达到能安全通过额定电流、额定峰值耐受电流和额定短时耐受电流的位置时，才能发出合闸位置信号；1.4.2 只当动触头已至少达到80%断口距离时，才能发出分闸位置信号；1.4.3 对各极公用的信号装置，只当隔离开关或接地开关的各极都符合本条第a或b项的位置时，才能发出位置信号。1

17、.5 隔离开关与联装的接地开关之间应能机械联锁(根据用户要求，可增设电气联锁)，以保证隔离开关合闸时接地开关不能合闸，而接地开关合闸时隔离开关不能合闸。配人力操动机构的隔离开关和接地开关应考虑装设地电磁锁。第三章 高压隔离开关的运行维护第一节 高压隔离开关的巡视检查1 隔离开关的巡视检查应按表2的项目、标准要求进行。表2隔离开关的巡视检查项目和标准序号检 查 内 容标 准1标志牌名称、编号齐全、完好。2瓷瓶清洁，无破裂、无损伤放电现象；防污闪措施完好。3导电部分触头接触良好，无过热、变色及移位等异常现象；动触头的偏斜不大于规定数值。接点压接良好，无过热现象，引线驰度适中。4传动连杆、拐臂连杆无

18、弯曲、连接无松动、无锈蚀，开口销齐全；轴销无变位脱落、无锈蚀、润滑良好；金属部件无锈蚀，无鸟巢。5法兰连接无裂痕，连接螺丝无松动、锈蚀、变形。6接地刀闸位置正确，弹簧无断股、闭锁良好，接地杆的高度不超过规定数值；接地引下线完整可靠接地。7闭锁装置机械闭锁装置完好、齐全，无锈蚀变形。8操动机构密封良好，无受潮。9接地应有明显的接地点，且标志色醒目。螺栓压接良好，无锈蚀。第二节 高压隔离开关的操作1 隔离开关操作的一般规定1.1隔离开关操作前应检查断路器、相应接地刀闸确已拉开并分闸到位，确认送电范围内接地线已拆除。1.2隔离开关电动操动机构操作电压应在额定电压的85%110%之间。1.3手动合隔离

19、开关应迅速、果断，但合闸终了时不可用力过猛。合闸后应检查动、静触头是否合闸到位，接触是否良好。1.4手动分隔离开关开始时，应慢而谨慎；当动触头刚离开静触头时，应迅速，拉开后检查动、静触头断开情况。1.5隔离开关在操作过程中，如有卡滞、动触头不能插入静触头、合闸不到位等现象时，应停止操作，待缺陷消除后再继续进行。1.6在操作隔离开关过程中,要特别注意若瓷瓶有断裂等异常时应迅速撤离现场,防止人身受伤。对GW6、GW16型等隔离开关，合闸操作完毕后，应仔细检查操动机构上、下拐臂是否均已越过死点位置。1.7电动操作的隔离开关正常运行时，其操作电源应断开。1.8操作带有闭锁装置的隔离开关时，应按闭锁装置

20、的使用规定进行，不得随便动用解锁钥匙或破坏闭锁装置。1.9严禁用隔离开关进行下列操作:(1) 带负荷分、合操作；(2) 配电线路的停送电操作；(3) 雷电时，拉合避雷器；(4) 系统有接地（中性点不接地系统）或电压互感器内部故障时，拉合电压互感器；(5) 系统有接地时，拉合消弧线圈。第三节高压隔离开关故障分析及处理1 隔离开关接头发热发现隔离开关触头、接点过热时，首先汇报调度，设法减少或转移负荷，加强监视，然后根据不同接线进行处理： （1）双母线接线。如果一母线侧刀闸过热，通过倒母线，将过热的隔离开关退出运行，停电检修。 （2）单母线接线。必须降低其负荷，加强监视，并采取措施降温，如条件许可，

21、尽可能停止使用。 （3）带有旁路断路器的可用旁路断路器倒换。 （4）如果是线路侧隔离开关过热，其处理方法与单母线处理方法基本相同，应尽快安排停电检修。维持运行期间，应减小负荷并加强监视。 （5）一个半断路器接线的可开环运行。 （6）对母线侧隔离开关过热触头、接点，在拉开隔离开关后，经现场检查，满足带电作业安全距离的，可带电解掉母线侧引下线接头，然后进行处理。 2 传动机构失灵隔离开关电动操作失灵后，首先检查操作有无差错，然后检查操作电源回路、动力电源回路是否完好，熔断器是否熔断或松动。电气闭锁回路是否正常。3 隔离开关触头熔焊变形、绝缘子破损、严重放电遇到这些情况应立即停电处理，在停电前应加强

22、监视。 4 隔离开关拒绝分、合闸（1）由于轴销脱落、楔栓退出、铸铁断裂等机械故障，或因为电气回路故障，可能发生刀杆与操作机构脱节，从而引起隔离开关拒绝合闸，此时应用绝缘棒进行操作，或在保证人身安全的情况下，用板手转动每相隔离开关的转轴。（2） 拒绝分闸：当隔离开关拉不开时，如系操动机构被冰冻结，可以轻轻摇动，并观察支持瓷瓶和机构的各部分，以便根据何处发生变形和变位，找出障碍地点。如果障 碍地点发生在隔离开关的接触部分，则不应强行拉开，否则支持瓷瓶可能受破坏而引起严重事故，此时只能改变设备的运行方式加以处理。5 隔离开关合不到位隔离开关合不到位，多数是机构锈蚀、卡涩、检修调试未调好等原因引起的，

23、发生这种情况，可拉开隔离开关再合闸。必要时应申请停电处理。 第四章 高压隔离开关的检修第一节 总 则1 本章节内容参考交流高压隔离开关和接地开关技术标准、交流高压开关设备运行管理规范、交流高压开关设备技术监督规定和预防高压开关设备事故措施等相关规定编写。2 检修的分类大修：对设备的关键零部件进行全面解体的检查、修理或更换，使之重新恢复到技术标准要求的正常功能。小修：对设备不解体进行的检查与修理。临时性检修：针对设备在运行中突发的故障或缺陷而进行的检查与修理。3 检修的依据应根据交流高压隔离开关设备的状况、运行时间等因素来决定是否应该对设备进行检修。3.1 小修：一般应结合设备的预防性试验进行，

24、但周期一般不应超过3年。 3.2 对于实施状态检修的高压隔离开关设备，应根据对设备全面的状态评估结果来决定对隔离开关设备进行相应规模的检修工作。3.3 对于未实施状态检修、且未经过完善化改造、不符合国家电网公司关于高压隔离开关订货的有关规定和交流高压隔离开关技术标准的隔离开关设备，应该对其进行完善化大修。3.4 对于未实施状态检修、但经过完善化改造、符合国家电网公司关于高压隔离开关订货的有关规定和交流高压隔离开关技术标准要求的隔离开关设备，推荐每810年对其进行一次大修。3.5 临时性检修：针对运行中发现的危急缺陷、严重缺陷及时进行检修。第二节 高压隔离开关的小修(1) 清除动、静触头表面氧化

25、物，然后涂抹导电脂（导电脂的型号根据厂家要求）。 (2) 检查动、静触头的插入或夹持深度，动、静触头之间的压力，并测量隔离开关和接地刀闸回路电阻。 (3) 检查并清扫操作机构和传动部分轴承、轴套、齿轮、蜗轮、蜗杆等，必要时加润滑脂。 (4) 检查传动部分与带电部分的距离是否符合要求；定位器和制动装置是否牢固，动作是否正确；检查传动机构的运转情况，各部位就动作顺利、终止位置准确，必要时进行调整。 (5) 检查各连接部分的坚固件，并按规定的力矩进行坚固。 (6) 对绝缘子表面进行清洗和清扫。 (7) 对电气操作回路、辅助触点、防误闭锁装置进行检查、校验。 (8) 摇测电动机构动力电源的绝缘。 (9

26、)检查隔离开关的底座是否良好，接地是否可靠。第三节 大修前的准备工作1 检修前的资料准备检修前应对拟检修的隔离开关的安装情况、运行情况、故障情况、缺陷情况及隔离开关设备近期的试验检测等方面情况进行详细、全面的调查分析，以判定隔离开关的综合状况，为现场具体的检修方案的制订打好基础。2 检修方案的确定通过对检修前资料的分析、评估，制订出隔离开关的具体的现场检修方案。现场检修方案应包含隔离开关检修的具体内容、标准、检修工作范围、以及是否包含完善化改造项目。3 检修工器具、备件及材料准备应根据被隔离开关的检修方案及内容，准备必要的检修工器具、备件及材料。如：检修专用支架、起重设备、试验检测仪器等，还应

27、按制造厂说明准备相应的辅消材料。另外，还应准备专用工具，如：手力操作杆、专用拆装扳手等。4 检修安全措施的准备4.1在隔离开关传动前，各部要进行认真检查，在隔离开关传动时，应密切注视设备的动作情况，防止瓷瓶断裂等造成人身伤害和设备损坏。4.2 当需接触润滑脂或润滑油时，需准备防护手套。4.3 隔离开关检修前必须对检修工作危险点进行分析。每次检修工作前，应针对被检修隔离开关的具体情况，对危险点进行详细分析，并做好充分的预防措施，并组织所有检修人员共同学习。5 检修人员要求5.1 检修人员必须了解熟悉隔离开关的结构、动作原理及操作方法,并经过专业培训合格。5.2 现场解体大修需要时，应有制造厂的专

28、业人员指导。5.3 对各检修项目的责任人进行明确分工，使负责人明确各自的职责内容。6 检修环境的准备对隔离开关进行解体检修，应对检修现场的环境条件进行必要的准备，现场环境湿度、灰尘、水份的存在都影响隔离开关的性能，故应加强对现场环境的要求，具体要求如下：6.1 大气条件：温度：5以上 湿度：80%（相对）6.2 现场应考虑进行防尘保护措施。避免在有风沙的天气条件下进行检修工作，重要部件分解检修工作尽量在检修车间进行。6.3 有充足的施工电源和照明措施。6.4 有足够宽敞的场地摆放机具、设备和已拆部件。第三节 大修前的检查和试验为了解高压隔离开关设备在检修前的状态以及为检修后试验数据进行比较，在

29、检修前，应对被检隔离开关进行检查和试验。 隔离开关的检修前检查和试验应包括以下项目：1 隔离开关在停电前、带负荷状态下的红外测温。2 隔离开关主回路电阻测量。3 隔离开关的电气传动及手动操作。第四节 大修项目及技术要求1 高压隔离开关的大修项目及技术要求见表3：表3 隔离开关的检修项目与技术要求检修部位检修项目技术要求导电部分1. 主触头的检修2. 触头弹簧的检修3导电臂的检修4、接线座的检修1主触头接触面无过热、烧伤痕迹，镀银层无脱落现象。2触头弹簧无锈蚀、分流现象。 3.导电臂无锈蚀、起层现象。 4、接线座无腐蚀，转动灵活，接触可靠。5.接线板应无变形、无开裂，镀层应完好。机构和传动部分1

30、. 轴承座的检修2. 轴套、轴销的检修3. 传动部件的检修4. 机构箱检查。5. 辅助开关及二次元件检查6. 机构输出轴的检查7. 主开关和接地开关的联锁的检修1.轴承座应采用全密封结构，加优质二硫化钼锂基润滑脂。2. 轴套应具有自润滑措施，应转动灵活，无锈蚀，新换轴销应采用防腐材料。 3. 传动部件应无变形、无锈蚀、无严重磨损，水平连杆端部应密封，内部无积水，传动轴应采用装配式结构，不应在施工现场进行切焊配装。4.机构箱应达到防雨、防潮、防小动物等要求，机构箱门无变形。5.二次元件及辅助开关接线无松动，端子排无锈蚀。辅助开关与传动杆的连接可靠。6.机构输出轴与传动轴的连接紧密，定位销无松动。7.主刀与接地刀的机械联锁可靠，具有足够的机械强度，电气闭锁动作可靠。绝缘子1.绝缘子检查。1. 绝缘子完好、清洁，无掉瓷现象，上下节绝缘子同心度良好。2.法兰无开裂，无锈蚀，油漆完好。法兰与绝缘子的结合部位应涂防水胶。第五节 隔离开关大修后的调整及试验1 隔离开关大修后应按表4的项目和技术要求进行调整及试验工作。表4 隔离开关检修后应进行以下项目的调整及试验序号检 查 内 容技 术 要 求备 注1隔离开关主刀合入时触头插入深度符合制造厂技术条件要求2接地刀闸合入时触头