（摘  要）GN30型高壓隔離開(kāi)關(guān)是一種旋轉觸刀型的新型隔離開(kāi)關(guān)，主體是通過(guò)兩組絕緣子固定在隔離開(kāi)關(guān)的底架上下兩個(gè)面上，上下兩個(gè)面之間由固連在開(kāi)關(guān)底架上的隔板完全分開(kāi)，通過(guò)旋轉觸刀，從而實(shí)現隔離開(kāi)關(guān)的分合，是安裝在XGN型開(kāi)關(guān)柜和部分GGIA開(kāi)關(guān)柜上，可使開(kāi)關(guān)柜實(shí)現結構緊湊，合理，簡(jiǎn)單，提升開(kāi)關(guān)柜的安全可靠性。

（關(guān)鍵詞）高壓隔離開(kāi)關(guān)  發(fā)熱  瓷套  故障  改進(jìn)  更換

（前  言）2006年3月1日，分浦站5033隔離開(kāi)關(guān)發(fā)生故障，A相動(dòng)觸頭上半部發(fā)生嚴重燒毀。分析發(fā)現A相觸頭由于結構原因在溫升超標的情況下，動(dòng)觸頭膨脹使絕緣瓷套內部受力，同時(shí)使兩側觸指受力分離爆開(kāi)，導致了短路故障。

2006年1月29日，角江站5363隔離開(kāi)關(guān)爆炸，母線(xiàn)側觸頭燒熔。故障分析發(fā)現該隔離開(kāi)關(guān)限位擋塊上限半圓部位已磨去，限位擋塊失去作用，合閘時(shí)動(dòng)觸頭棒撞底，造成C相絕緣瓷套破裂，在受到大電流和過(guò)電壓的沖擊下發(fā)生接地，引發(fā)短路故障；

1.     故障統計

以上兩宗設備故障經(jīng)查都是XX廠(chǎng)GN30型高壓隔離開(kāi)關(guān)，為此，針對該類(lèi)型設備我們統計了歷年來(lái)的同類(lèi)型故障。2005年期間出現2次GN30-10/3150隔離開(kāi)關(guān)故障和 1次電容器GN30-10/1250隔離開(kāi)關(guān)故障。歷年運行中，更是發(fā)現5次同類(lèi)故障和3次未遂故障。同時(shí)，該類(lèi)型隔離開(kāi)關(guān)在運行中還存在普遍性發(fā)熱缺陷。

以上故障設備都是XX廠(chǎng)的前GN30型高壓隔離開(kāi)關(guān)，均屬2002年之前的產(chǎn)品，反映出該類(lèi)隔離開(kāi)關(guān)的故障率比較高，對設備的穩定安全運行造成了重大的影響。分析以上故障缺陷，發(fā)現該類(lèi)型隔離開(kāi)關(guān)存在嚴重的設計缺陷和產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題。

2. 故障分析：

前期的XX廠(chǎng)GN30型隔離開(kāi)關(guān)大量出現觸頭發(fā)熱現象，觸頭的發(fā)熱容易燒壞觸頭和促使瓷套受熱脹裂，絕緣瓷套震裂和其固定不可靠容易脫落直接造成單相接地，甚至相間短路故障。

該類(lèi)型缺陷從產(chǎn)品設計和質(zhì)量上進(jìn)行分析如下：

（1） 在產(chǎn)品的設計上因為采用單片式浮動(dòng)觸指，與動(dòng)觸頭和靜觸頭座僅靠彈簧壓緊，使用較長(cháng)時(shí)間后，由于彈簧壓力減弱，影響到觸指的接觸效果，引起發(fā)熱；

（2） 靜觸頭觸指和底座采用窩槽方式連接，窩槽表面不光滑、氧化均會(huì )造成一定負荷下發(fā)熱；

（3） 隔離開(kāi)關(guān)的限位裝置薄弱不可調也在多次的分合操作后，限位磨損導致行程改變，隔離開(kāi)關(guān)操作容易撞底而損壞絕緣瓷套。

（4） 瓷套徑向夾緊的固定方式也不合理，操作過(guò)程的震動(dòng)容易使瓷套脫落。

（5） 在產(chǎn)品質(zhì)量上因為瓷套瓷質(zhì)強度不足，在較高運行溫度下容易破裂。

（6） 動(dòng)觸頭瓷套全封閉，無(wú)散熱通道，造成內部溫度過(guò)高影響瓷套壽命，容易破裂。

（7） 隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)觸頭旋轉部分底座材料選擇不當，在大電流下會(huì )產(chǎn)生渦流發(fā)熱。

3. 改進(jìn)意見(jiàn)：

針對前期隔離開(kāi)關(guān)存在的缺失，我局多次與同廠(chǎng)家一道進(jìn)行研究，對事故設備深入分析，探討在產(chǎn)品的設計和制造工藝上提出改進(jìn)。

（1） 隔離開(kāi)關(guān)的靜觸頭U型觸指改為分體式設計和固定式結構，增加觸指彈彈簧，確保觸指接觸壓力；

（2）     隔離開(kāi)關(guān)的動(dòng)、靜觸頭表面鍍銀處理，改善接觸面導電率及避免銅氧化，減少接觸發(fā)熱缺陷；

（3）         限位裝置改進(jìn)螺栓可調方式有效補償機械磨損，避免多次操作后限位磨損導致瓷套的碰撞；

（4）     動(dòng)觸頭的瓷套固定方式改為軸向的夾緊，防止跌落；

（5）         采用高強度的瓷瓶絕緣套管，提升瓷套受溫能力和加強瓷體剛度；

（6） 對3150A隔離開(kāi)關(guān)動(dòng)觸頭內部分流管開(kāi)槽，利于內部散熱，也消除受熱后的向外膨脹的張力，避免絕緣瓷套內部受力；

（7） 對3150A隔離開(kāi)關(guān)采用不銹鋼框架以減少渦流發(fā)熱；

針對我們提出的措施，對改進(jìn)后的隔離開(kāi)關(guān)形成新一代的GN30V-12型隔離開(kāi)關(guān)。

4. 缺陷處理：

為及時(shí)消除該類(lèi)設備的事故隱患，防止同類(lèi)故障的再次發(fā)生，我們有計劃對GN30型高壓隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行有針對性的全面整改，開(kāi)展GN30型隔離開(kāi)關(guān)的完善化改造工程。將GN30隔離開(kāi)關(guān)更換為改進(jìn)后的新一代GN30V-12隔離開(kāi)關(guān)。涉及有大電流隔離開(kāi)關(guān)(3150A)86把、小電流隔離開(kāi)關(guān)（1250A）200把。處理方案如下：

（1）      逐步更換該類(lèi)型前期產(chǎn)品，更換上新一代GN30V-12隔離開(kāi)關(guān)；

（2）      分別對所涉及的220KV站按10KV整段停電，將停電的大電流隔離開(kāi)關(guān)和母線(xiàn)側隔離開(kāi)關(guān)優(yōu)先進(jìn)行更換，對110KV變電站按全站停電將10KV各段大電流隔離開(kāi)關(guān)和母線(xiàn)側隔離開(kāi)關(guān)優(yōu)先進(jìn)行更換；

（3）      對所涉及10KV出線(xiàn)側該類(lèi)型隔離開(kāi)關(guān)可分別進(jìn)行單獨更換；

（4）      更換大電流隔離開(kāi)關(guān)的同時(shí)將在每相加裝在線(xiàn)測溫裝置，并將各開(kāi)關(guān)柜部分觀(guān)察窗更換為測溫窗，便于運行監測和測溫操作；

（5）      結合停電機會(huì )，將開(kāi)關(guān)柜的五防鋼絲連接改造為連桿連接的五防裝置，提升開(kāi)關(guān)柜的五防可靠性；

（6）      對其它類(lèi)型的隔離開(kāi)關(guān)結合停電機會(huì )進(jìn)行檢查調整；

（7）      在改造前加強測溫和維護檢查。對于未能及時(shí)改造的GN30型高壓隔離開(kāi)關(guān)，特別是額定電流為3150A的隔離開(kāi)關(guān)和220kV變電站的電容器開(kāi)關(guān)柜內的隔離開(kāi)關(guān)，應加強測溫和維護檢查。

5. 改造情況：

我們已經(jīng)實(shí)施對GN30型隔離開(kāi)關(guān)完善化改造工作，已更換了GN30-10/1250隔離開(kāi)關(guān)48把和４把GN30-10/3150型隔離開(kāi)關(guān)。

在開(kāi)展隔離開(kāi)關(guān)更換的同時(shí)及更換后分別進(jìn)行檢查跟蹤。

（1）    更換隔離開(kāi)關(guān)時(shí)，核查新隔離開(kāi)關(guān)按要求已經(jīng)過(guò)改進(jìn)，制造工藝上對比舊隔離開(kāi)關(guān)確實(shí)得到提升；

（2）    加強驗收把關(guān)，現場(chǎng)經(jīng)過(guò)班組與廠(chǎng)家施工協(xié)調，使隔離開(kāi)關(guān)的調試質(zhì)量得到提高。

（3）    隔離開(kāi)關(guān)更換后通過(guò)變電站的定期測溫和班組迎峰度夏前的紅外線(xiàn)測溫，檢測所更換的隔離開(kāi)關(guān)運行溫度都正常。原存在的普遍性發(fā)熱問(wèn)題得到改善，發(fā)熱缺陷已得到消除。

（4）     大電流隔離開(kāi)關(guān)加裝在線(xiàn)測溫裝置后，經(jīng)過(guò)對比核查，顯示溫度與實(shí)際溫度相差2～3攝氏度，可以通過(guò)該測溫裝置實(shí)現隔離開(kāi)關(guān)運行溫度在線(xiàn)監測。

6. 改造過(guò)程存在問(wèn)題及應對措施：

在更換過(guò)程中，我們發(fā)現存在一些問(wèn)題如下：

（1）    更換上GN30V-12隔離開(kāi)關(guān)后，重新制作母線(xiàn)側銅排進(jìn)行連接，母線(xiàn)側的連接銅排造成相連的靜觸頭座受拉力向外或向內傾斜，導致合閘操作后觸頭位置不理想，甚至出現撞底；

應對措施：調整銅排和墊片在母線(xiàn)側的連接位置或通過(guò)靜觸頭瓷瓶墊紙改善靜觸頭座方向，防范合閘不夠或過(guò)深撞底現象。

（2）    在更換隔離開(kāi)關(guān)后的驗收過(guò)程中，曾發(fā)現個(gè)別螺栓燒牙，經(jīng)檢查，燒牙螺栓為舊螺栓，因多次使用使螺牙磨損和剛度退化，將影響導體連接效果；

應對措施：要求每次更換隔離開(kāi)關(guān)后同時(shí)更換全部連接螺栓，禁止使用舊緊固件，要求開(kāi)關(guān)隔離開(kāi)關(guān)重要連接部位使用高強度8.8級的螺栓。

（3）    更換過(guò)程中，曾檢查發(fā)現部分絕緣子固定母線(xiàn)的金具斷裂，將影響母線(xiàn)的動(dòng)穩定；

應對措施：每次更換隔離開(kāi)關(guān)工作必須攜帶適量的母線(xiàn)固定金具，檢查發(fā)現有斷裂的，必須立即予以更換。

（4）    在XX站更換整段母線(xiàn)側隔離開(kāi)關(guān)后，進(jìn)行耐壓試驗，發(fā)現兩只穿柜套管絕緣擊穿；

應對措施：在整段母線(xiàn)側隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行更換后，必須對整段母線(xiàn)及母線(xiàn)側隔離開(kāi)關(guān)進(jìn)行每相對地耐壓試驗和絕緣檢測。

7. 結論

在我局掛網(wǎng)運行的早期GN30型高壓隔離開(kāi)關(guān)還有加大的數量，將繼續落實(shí)計劃逐步予以更換改造以及時(shí)消除設備隱患，防漸杜微！