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目录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，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1.1GN19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。1.2GN22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与合闸时的相反。2户外式隔离开关2.1GW4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。GW5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。2.2GW11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。2.3GW7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、较高的机械强度和绝缘强度等特点，配用电动或手动操作机构。2.4GW6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。2.5GW10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标准）：高压隔离开关的型号是由字母和数字组成，表示如下：①字母G—代表隔离开关。②字母代表安装地点。N—户内，W—户外。③数字，为设计序号，代表不同的系列。④数字，代表额定电压（KV）。⑤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。⑥数字，代表额定电流（A）。⑦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（Ⅲ）-------Ⅲ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)550363～252(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：363～550kV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。1.5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