20110927-隔离开关基础知识

隔离开关、地刀基础知识主讲人：马虎涛贵州·兴义第一部分：隔离开关一.隔离开关的主要用途二.隔离开关的结构和分类三.隔离开关的型号、技术参数四.直流隔离开关五.隔离开关检修隔离开关(俗称“刀闸”)是一种最简单的、供配电系统中使用最多的高压开关，没有灭弧装置。它既不能断开正常负荷电流，更不能断开短路电流，否则即发生“带负荷拉刀闸”的严重事故。此时产生的电弧不易熄灭，甚至造成“飞弧”(相间或相对地经电弧短路)，会损坏设备并严重危及人身安全。一.隔离开关的主要用途天生桥站220kV刀闸一.隔离开关的主要用途隔离开关的主要用途是保证检修装置时工作的安全。在需要检修的部分和其它带电部分之间，用隔离开关构成足够大的明显可见的空气绝缘间隔。隔离开关的断口在任何状态下都不能发生火花放电，因此它的断口耐压一般比其对地绝缘的耐压高出10%～15%。必要时应在隔离开关上附设接地刀闸，供检修时接地用。1、隔离电压一.隔离开关的主要用途投入备用母线或旁路母线以及改变运行方式，常用隔离开关配合断路器，进行电路的切换操作。2、倒闸操作一.隔离开关的主要用途一.隔离开关的主要用途隔离开关没有灭弧装置，不能开断或闭合负荷电流和短路电流。但具有一定的分、合小电感电流和电容电流的能力。拉、合电压互感器和避雷器。拉合母线和直接与母线相连设备的电容电流。拉合励磁电流小于2A的空载变压器（电压35KV、容量为1000KVA及以下；电压110KV、容量3200KVA及以下）拉合电容电流不超过5A的空载线路（电压10KV、长度5km及以下的架空线路；电压35KV、长度10km及以下的架空线路）。3、分、合小电流二.隔离开关的结构和分类高压隔离开关是由一动触头（活动刀片）和一静触头（固定触头或刀嘴）所组成，动、静触头均由高压支撑绝缘子固定于底板上，底板用螺丝固定在构架或墙体上。主要由导电部分、绝缘部分、支持底座、操动机构和传动机构组成。隔离开关的结构：刀闸结构实例导电部分绝缘支柱支持底座操作机构绝缘支柱传动机构高压隔离开关按安装地点不同可分为户外式和户内式两种；按绝缘支柱数目可分为单柱、双柱、三柱式三种；按运动方式可分为水平旋转式、垂直旋转式、垂直伸缩式、摆动式、插入式等；按极数可分为单极和三极；按有无接地开关可分为不接地、单接地和双接地三种；按用途可分为一般用、快速分闸用和变压器中性点用等。隔离开关分类：二.隔离开关的结构和分类单柱、垂直伸缩式隔离开关连接软母线、合闸状态连接软母线、分闸状态连接硬母线、合闸状态二.隔离开关的结构和分类GW4型双柱水平旋转式隔离开关二.隔离开关的结构和分类分闸状态合闸状态GW11型双柱水平伸缩式隔离开关分闸状态合闸状态二.隔离开关的结构和分类GW27型三柱水平旋转式隔离开关分闸状态合闸状态二.隔离开关的结构和分类三.隔离开关的型号、技术参数举例：GW4-12D/630、GN10-35G/1000①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）。1、隔离开关型号GW-220D/2500型三.隔离开关的型号、技术参数三.隔离开关的型号、技术参数分开后应具有明显的断开点，易于鉴别设备是否与电网隔开。断开点之间应有足够的绝缘距离，以保证在过电压及相间闪络的情况下，不致引起击穿而危及工作人员的安全。有足够的动热稳定、机械强度、绝缘强度。分、合闸时的同期要好，要有最佳的分合闸速度，以尽可能降低操作过电压。应结构简单动作可靠。带有接地刀闸的隔离开关必须装设联锁机构，以保证隔离开关的正确操作。2、隔离开关基本要求刀闸地刀机械联锁三.隔离开关的型号、技术参数刀闸传动杆刀闸地刀联锁杆刀闸地刀联锁装置机械连锁装置联锁传动杆三.隔离开关的型号、技术参数额定电压：指隔离开关长时间运行能承受的正常工作电压。（决定了绝缘水平、尺寸）额定电流：指隔离开关的触头结构和导电部分在规定环境温度下允许通过的长期工作电流，其相应的发热温度不会超过国家标准。（决定了截面，结构）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。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。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。3、技术参数三.隔离开关的型号、技术参数天生桥局管辖高压隔离开关都是户外式，具有电压等级多、数目庞大、种类繁多、国内国外兼有等特点。培训\天生桥局高压隔离开关手册.doc天生桥局主要高压隔离开关三.隔离开关的型号、技术参数GW4-220D型单接地水平开启式隔离开关三.隔离开关的型号、技术参数GW11-220D（W）双静触头双接地水平伸缩式隔离开关三.隔离开关的型号、技术参数DR245kV（C型）单接地水平开启式三.隔离开关的型号、技术参数OH245kV（B型）双静触头双接地水平伸缩式隔离开关三.隔离开关的型号、技术参数SOH245kV（C型）单静双接地水平伸缩式隔离开关三.隔离开关的型号、技术参数GW11-500型双静双接地式隔离刀闸三.隔离开关的型号、技术参数GW11-500型单静双接地式隔离开关三.隔离开关的型号、技术参数GW4-40.5IVD（W）型单静单接地式隔离刀闸三.隔离开关的型号、技术参数四、直流隔离开关直流隔离开关和接地开关供直流高压线路无负荷操作、以及对被检修的高压母线、断路器等电气设备与带电高压直流线路之间电气隔离用。主要用来隔离高压电源，以保证其它电气设备的安全检修。高压直流隔离开关和接地开关，安装位置主要包括换流阀组旁路高压端（±800kV直流输电系统）、极母线、直流滤波器高压端、金属转换回路、阀厅内接地；低压直流隔离开关和接地开关，安装位置主要包括换流阀组旁路低压端（±800kV直流输电系统）、中性母线、直流滤波器低压端、接地极引线等。隔离开关可以是双柱水平开启单断口或者是三柱水平开启双断口；独立式接地开关宜采用单柱垂直断口型式，阀厅内接地开关布置方式可以采用侧墙布置和立地布置。四.直流隔离开关四.直流隔离开关兴仁站高压侧三柱水平旋转式直流隔离开关（无接地）兴仁站低压侧三柱水平旋转式直流隔离开关（双接地）四.直流隔离开关兴仁直流场双接地刀闸四.直流隔离开关天生桥站低压侧水平旋转式直流隔离开关四.直流隔离开关五、隔离开关的检修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。小修：一般应结合设备的预防性试验进行，周期一般不应超过3年。对于实施状态检修的高压隔离开关，应根据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。对于未实施状态检修、但经过完善化改造、符合《交流高压隔离开关技术标准》要求的隔离开关设备，推荐每8~10年对其进行一次大修。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。1、检修的依据五、隔离开关的检修清除动、静触头表面氧化物，然后涂抹导电脂（导电脂的型号根据厂家要求）。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。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。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，各部位动作顺利、终止位置准确，必要时进行调整。2、隔离开关的小修导电部分：主触头接触面无过热、烧伤痕迹，镀银层无脱落现象。触头弹簧无锈蚀、分流现象。导电臂无锈蚀、起层现象。接线座无腐蚀，转动灵活，接触可靠。接线板应无变形、无开裂，镀层应完好。3、隔离开关的大修五、隔离开关的检修机构和传动部分：轴承座应采用全密封结构，加优质二硫化钼锂基润滑脂。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。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。机构箱应达到防雨、防潮、防小动物等要求，机构箱门无变形。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。机构输出轴与传动轴的连接紧密，定位销无松动。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。3、隔离开关的大修五、隔离开关的检修天生桥站500kV刀闸大修更换滑轮盘滑轮盘健全侧滑轮盘脱落侧五、隔离开关的检修故障待修刀闸五、隔离开关的检修绝缘子：绝缘子完好、清洁，无掉瓷现象，上下节绝缘子同心度良好。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。3、隔离开关的大修五、隔离开关的检修第二部分：地刀一.地刀的主要用途二.地刀的结构一、地刀的主要用途安全接地：地刀的主要用途就是将操作至检修状态的电气设备接地，以保证检修人员及试验仪器的安全，防止电气设备上的感应电以及线路设备的突然投送电。中性点接地：中性点接地刀闸，不合上的时候就是中性点不接地；合上的时候中性点就像不带接地刀闸一样，中性点直接接地了。地刀主要是和刀闸配合使用，在刀闸分开时才能合上。地刀和开关之间有电气联锁，刀闸和地刀之间有机械联锁；在刀闸合上时刀闸无法合上，在地刀合上时刀闸无法合上。一.地刀的主要用途地刀分闸状态一.地刀的主要用途地刀合闸状态一.地刀的主要用途地刀动静触头一.地刀的主要用途二、地刀的结构地刀和刀闸一样是由一动触头（活动刀片）和一静触头（固定触头或刀嘴）所组成。主要由导电部分、绝缘部分、支持底座、操动机构和传动机构组成。地刀一般都是附属在刀闸上，也有独立的地刀。交流场地刀结构地刀操作机构地刀刀臂一.地刀的结构直流场地刀结构地刀操作机构地刀传动杆地刀导电臂一.地刀的结构阀厅地刀地刀操作机构地刀导电部分一.地刀的结构阀厅地刀动静触头二.地刀的结构第三部分：事故案例1、天生桥换流站直流场低压刀闸发热处理•事件简介：天生桥换流站直流场低压侧使用的刀闸为荷兰HAPAM公司生产的SSBII型刀闸，从投运至今多次出现刀闸（主要集中在00102、00202、00102A、00202A刀闸）发热的情况，严重影响了天广直流的的安全稳定运行。SSBII型刀闸臂与转动轴连接处发热图事故案例公（母）触头与刀闸臂连接部位发热图事故案例刀闸发热位置示意图发热部位事故案例•发热原因分析：接触面积较小、接触电阻过大。•为了避免类似的情况出现，保障设备的安全稳定运行，天生桥和北郊换流站都采取了相应的处理和改进措施，具体的做法就是在刀闸触头侧和刀闸臂与转轴处加装了分流装置，从改造后运行的情况来看，改造的效果比较理想，发热的现象有所降低。事故案例刀臂与转轴连接处改造后图片加装的分流装置事故案例公（母）触头与刀闸臂连接部位发热改造后的图片新加的铜排及螺栓事故案例•改造后的效果：00102刀闸回路电阻由改造前的73.9μΩ降低到42.8μΩ；00202刀闸回路电阻由改造前的73.5μΩ降低到45.7μΩ；改造后此位置均未再出现发热现象。事故案例2、天生桥换流站201327地刀抢修•事件简介：天生桥换流站交流场第一串靠近#2母线地刀201327无法分开，地刀无法分开相应刀闸也无法合上，相应间隔开关也无法合上，以前曾经发生过类似问题，大多都因为电磁锁故障无法解锁地刀无法操作。•此次检查发现地刀操作箱故障，拆开操作箱发现操作箱内齿轮损坏•更换操作箱后故障排除，地刀操作正常。事故案例故障地刀操作机构地刀操作机构电磁锁事故案例故障刀闸机构箱内的断裂齿轮事故案例故障地刀操作机构内部事故案例Thankyou!