GW16型隔离刀闸发热故障分析

叶茂泉

(东莞供电局，广东 东莞 523000)

GW16型隔离刀闸是某开关厂上世纪90年代初的产品, 该类型隔离刀闸性能可靠，操作简单，通流性能好，在电力行业应用广泛。东莞供电局在上世纪90年代初开始使用该类型隔离刀闸，目前正在运行的有200多组，主要分布于东莞供电局大多数关键变电站中。就目前的运行方式而言，关键变电站设备允许停电时间短、维护少、问题多，给安全运行造成了较大的压力。

1 存在问题

2011-04-14，对某站GW16-126型隔离刀闸中间头红外测温时发现,隔离刀闸中间头发热异常，其B相局部温度高达47.7 ℃，超过了正常运行标准(36 ℃)。该刀闸在此之前，已就此缺陷安排了几次检修，但该缺陷一直重复出现，缺陷部位是中间头导电盘。在前几次检修中，已按照相关的规程对其关键部位进行了清洗及打磨，但缺陷依然存在。

2 原因分析

中间头导电盘的导电原理为：导电盘有2块接触盘，一块接触盘与上导电杆连接，另一块导电盘与下导电杆连接，上下导电杆均靠导电珠与导电盘的接触，如图1所示。设备中间箱的发热情况取决于导电盘与导电珠的接触压力和接触面积。

图1 中间头导电盘结构

2.1 接触压力

由图1可知，中间头导电盘接触压力减小主要受到以下几方面的影响。

(1)自身弹簧弹力降低。

(2)定位套的间隙比出厂时大，造成弹簧的有效性减弱。

(3)固定定位套与主轴的加工、安装存在误差，致使刀闸在分合过程中导电盘错位，造成弹簧受力不均。受力减小的弹簧使作用于导电珠与接触盘的接触压力变小，造成发热。

2.2 接触面积

根据电阻定律公式：

其中，R为材料电阻值，ρ为材料电阻率(不变量)，L为材料长度，s为材料截面积。

由电阻定律可知，材料的电阻值与材料的长度成正比，与材料的截面积成反比。也就是说，材料的长度越长电阻值越大，材料的截面积越小电阻值也越大。

接触面积减少的主要原因有以下3点。

(1)导电盘、导电珠氧化，使其导电盘与导电珠的接触面减少，接触电阻增大；

(2)定位套变形，使其与导电盘的间隙增加或减少。当间隙增大时，导电珠下滑，导电盘与导电珠的接触面减少，接触电阻增大；同时弹簧的有效压力减少，进一步引起接触电阻增加。当间隙减少时，导电珠下不去，致使导电盘与导电珠的接触面减少，接触电阻增大。定位套变形前后的对比如图2所示。

(3)安装工艺不符合要求，轴套有异物，两导电盘的间隙增大，从而减少了接触面积。

图2 定位套变形前后对比

3 现场处理

3.1 解体分析与处理

(1)经检查发现，定位套有挤压变形的痕迹，其尺寸比原标准尺寸大了1 mm，导电盘与导电珠的接触面减少。针对此问题，使用游标卡尺测试定位套的孔径及定位间隙并调整，确保满足厂家基本设计要求(标准定位间隙为8 mm)。并对其周围进行清洁，保证无异物进入，确保导电接触紧密。

(2)导电盘、导电珠受热氧化严重。针对此问题，现场应用2种应对方法：

① 更换原氧化严重的导电珠及导电盘；

② 在检查原导电珠、导电盘无损伤的情况下，使用800号砂纸加凡士林对其进行打磨清洗。

3.2 处理结果

在缺陷处理前，对中间齿轮箱进行回路电阻测试，测出其电阻数值为130 μΩ；解体处理复装后，测试电阻值为45 μΩ，效果明显。

2011-07-10，对该刀闸进行复测。刀闸三相温度均在36℃以下，满足实际运行要求。

4 结束语

GW16型隔离刀闸中间头导电盘的接触情况涉及的因素较多，如接触盘、导电珠、主轴、定位套、弹簧、弹簧止档、支架及防雨罩等。任何一个元件出现问题，都可能会引起故障。因此，在对GW16型刀闸的维修中，必须把握好每一个环节，注重每一个细节。

针对隔离刀闸中间头导电盘发热的问题，建议厂家改进原设计，采用软连接方式直接将上导电臂与下导电臂联通，将下导电臂与下支架联通。这将大大提高该刀闸的运行可靠性。

1 邓亚文.GW16(17)型隔离刀闸技术改进[J].云南电力技术，2005(01).

2 孙成宝.变电检修[M].北京：中国电力出版社，2003.

3 金小虎，张 睿.隔离刀闸发热缺陷的分析与预防[J].电力安全技术，2011(10).

4 王留栓.电气设备温升原因及实时温度监测的分析[J].新疆钢铁，2011(1).