CN110120318B - 户外高压隔离开关主连杆脱扣装置及不停电检修操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种户外高压隔离开关主连杆脱扣装置及不停电检修操作方法，其中装置包括竖直并排设置的两根竖直单元杆、水平设置的一根水平单元杆、分别连接其中一根竖直单元杆与水平单元杆一端的伸缩调节单元杆以及与水平单元杆连接的固定件单元，其中竖直单元杆的下部通过隔离开关操作机构箱背板螺栓与背板固定，固定件单元与主连杆的上端固定以使隔离开关操作机构的抱箍可与主连杆的上端脱扣。本发明可以使得检修和处理户外隔离开关的机构故障时无需变换即有刀闸的分、合闸状态，解决传统检修方式下隔离开关需要以停电的方式进行操动机构故障的检修和处理方面的不足。

Description

户外高压隔离开关主连杆脱扣装置及不停电检修操作方法

技术领域

本发明涉及电力工程技术，具体涉及隔离开关检修技术。

背景技术

隔离开关又称为刀闸、闸刀，是发电厂、变电站中的重要电气设备。户外高压隔离开关作为变电一次主设备中使用数量最多、操作做最为频繁、保障作业安全最为重要的设备，它的健康水平直接影响到电网的安全运行及停电作业的安全环境。检修人员在对变电站高压电气设备进行检修时，隔离开关可提供一段电气间隔，并形成一个明显可见的断开点，用以保障检修人员的人身安全。鉴于隔离开关并没有专门的灭弧装置，因此其不能切断负荷电流或短路电流，所以必须在先断开断路器的情况下才可以进行隔离开关的分、合闸操作，不能带负荷拉隔离开关。

近年来,隔离开关设备的设计缺陷、家族缺陷时常困扰着我们检修工作，同时也给电网的安全运行带来一定的风险和隐患。隔离开关的控制单元称为操作结构，通过主连杆与隔离开关本体相连接，可以通过手动、电动以及遥控方式实现分合闸操作。在实际应用中，部分隔离开关主刀闸或接地刀闸垂直拉杆与操作机构连接部位未打孔穿销，或使用拉杆抱箍连接，在停、送电操作时常发生隔离开关主刀闸或接地刀闸分、合不到位或分、合闸不同期故障，从而导致无法进行正常停、送电操作。

一方面，操作机构箱二次控制回路的可靠性直接影响着隔离开关动作的可靠性，辅助开关、行程开关切换不到位或触点的接触不良均可能造成隔离开关拒动，误动。接线端子接触不良、接触器不吸合、电动机烧坏、二次线绝缘破坏等都会造成远方操作的失灵。因此，操作机构箱的二次回路和电机回路不仅需要可靠，而且需要耐用和检修方便。

另一方面，户外隔离开关由于直接暴露在大气条件下工作，容易受环境和气候条件的影响，其操动机构的故障是该类设备的常见故障，如机构卡涩、辅助开关失灵，连接线老化等引起的短路、短线。高压隔离开关在倒闸操作过程中，操作机构失灵，包括拒分、拒合、分合闸不到位以及传动部件损坏变形等现象也常有发生。据运行经验统计，隔离开关操动机构引起的故障占隔离开关总故障45％～84％，该类故障发生后，传统的处理方法需要在停电状态下进行故障的排除，严重影响了系统的供电可靠性。

因此，当需要对操作机构的远控功能进行验证或者检修操作机构箱时，传统处理问题的方式是：填用变电站第一种工作票，而后在停电的方式下进行操动机构故障的排除。该处理方式的优点是：不会发生误分、合刀闸的误操作，保障了高压设备的安全稳定。同时该处理方式的缺点是：在停电方式下进行该类故障的排除，需要履行停电操作的一系列手续，靠母线刀闸要处理则更艰难，必须Ⅰ段母线全停电，造成大面积停电严重影响了电网的供电可靠性，从开始到故障缺陷的最终消除平均需停电8小时，严重影响了电网的供电可靠性以及经济效益。

实现隔离开关不停电检修调试操作机构的关键在于保证主连杆脱扣(操作机构和本体上下分离)后，固定住主连杆的上部，使其不发生打滑变位和转动，避免分合闸错位。

目前有专利提出不停电实现对隔离开关操作机构的检修调试工作，具体如：CN97107026-不停电更换电动机构箱箱体的方法和箱体组件及抱箍、CN201220464006-户外隔离开关拉杆抱箍的防滑结构、CN201420753233-一种隔离开关垂直拉杆固定器、CN201610540973-刀闸机构带电检修垂直连杆固定器。目前公开的上述专利都利用隔离开关的等径杆作为固定点，通过一个连杆和两个抱箍将等径杆和主连杆上端进行连接和固定，仅在抱箍和连杆的细节上有一些差异。现有技术的缺陷在于必须依靠等径杆进行固定，但是变电站内户外高压隔离开关型号多样，并不是每个隔离开关都具备等径杆，即使有等径杆，其直径、距离也有较大差异。因此，需要一种新技术适应变电站内35kV、110kV、220kV不同电压等级，GW4、GW5、GW6、GW7、GW16、GW22等各种类型的隔离开关主连杆脱扣装置，实现操作机构的不停电修试工作。

发明内容

本发明所要解决的技术问题就是提供一种户外高压隔离开关主连杆脱扣装置及不停电检修操作方法，解决传统检修方式下隔离开关需要以停电的方式进行操动机构故障的检修和处理方面的不足。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：户外高压隔离开关主连杆脱扣装置，包括竖直并排设置的两根竖直单元杆、水平设置的一根水平单元杆、分别连接其中一根竖直单元杆与水平单元杆一端的伸缩调节单元杆以及与水平单元杆连接的固定件单元，其中竖直单元杆的下部通过隔离开关操作机构箱背板螺栓与背板固定，固定件单元与主连杆的上端固定以使隔离开关操作机构的抱箍可与主连杆的上端脱扣。

可选的，所述竖直单元杆的下部设有与上下两个对应的背板螺栓分别配合的上固定孔和下固定孔且上固定孔为腰形孔。

可选的，所述竖直单元杆的上部设有与伸缩调节单元杆连接的调节孔。

可选的，所述竖直单元杆为角钢制成。

可选的，所述水平单元杆包括竖直部以及对称设于竖直部中段左右两侧的水平部，所述水平部上设有与水平伸缩调节单元杆配合的腰形槽。

可选的，所述固定件单元包括竖直部的上下两端分别连接的一个U型抱箍。

可选的，所述伸缩调节单元杆包括固定螺杆以及连接在固定螺杆上的外固定螺母、调节螺母、内固定螺母。

本发明还提供了一种户外高压隔离开关不停电检修操作方法，包括如下步骤：

S1,依次拧开隔离开关操作机构箱背板四角的四个背板螺栓，并将两根竖直单元杆固定在机构箱背板螺栓上；

S2，将水平单元杆安装到竖直单元杆上；

S3，将固定件单元固定在水平单元杆上，且将伸缩调节单元杆与竖直单元杆连接；

S4,调整伸缩调节单元杆使固定件单元贴紧主连杆；

S5，将固定件单元与主连杆固定后，拧开隔离开关操作机构的抱箍，完成主连杆的脱扣；

S6,脱扣后主连杆上端固定，下端可自由活动，进行隔离开关操作机构检修或改造，工作完成后，再倒序执行上述步骤，完成还原。

本发明采用上述技术方案，具有如下有益效果：

可以使得检修和处理户外隔离开关的机构故障时无需变换即有刀闸的分、合闸状态，即通过该固定器的引用可以在带电情况下对操作机构箱引起的故障进行排除与缺陷的处理，从而使得高压电网的供电可靠性和经济效益得到进一步的提高。

本发明的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：

图1为本发明的户外高压隔离开关主连杆脱扣装置的结构示意图。

具体实施方式

实施例一

针对传统检修方式下隔离开关需要以停电的方式进行操动机构故障的检修，或者变电站进行综合自动化改造中，远控功能验证必须在停电时才能对隔离开关进行分合闸遥控操作的问题，提出一种利用操作机构背板槽钢螺栓作为固定点的脱扣装置，实现户外高压隔离开关操动机构不停电检修或不停电状态下闸刀的遥控分合闸操作。

如图1所示，户外高压隔离开关主连杆脱扣装置，包括竖直并排设置的两根竖直单元杆1、水平设置的一根水平单元杆2、分别连接其中一根竖直单元杆与水平单元杆一端的伸缩调节单元杆3以及与水平单元杆连接的固定件单元4，其中竖直单元杆的下部通过隔离开关操作机构箱背板螺栓与背板固定，固定件单元与主连杆的上端固定以使隔离开关操作机构的抱箍可与主连杆的上端脱扣。

所述竖直单元杆的下部设有与上下两个对应的背板螺栓分别配合的上固定孔12和下固定孔11且上固定孔为腰形孔，腰形孔方便调节上下位置与背板螺栓连接。所述竖直单元杆的上部设有与伸缩调节单元杆连接的调节孔13，所述竖直单元杆为角钢制成。

所述水平单元杆2包括竖直部21以及对称设于竖直部中段左右两侧的水平部22，所述竖直部21设有上下贯通且与主连杆外圆面配合的弧形槽211，所述水平部上设有与水平伸缩调节单元杆配合的腰形槽221。

所述固定件单元4包括竖直部的上下两端分别连接的一个U型抱箍及对应的抱箍螺栓，两点抱箍固定更加稳固。

隔离开关的操作机构可能存在没有等径杆的情况，但固定操作机构的背板都采用螺栓连接方式，具有普遍性。通过背板螺栓固定上述脱扣装置，采用U型抱箍固定住主连杆上端，可以保持主连杆上端不动，下端连杆可以随意动作，实现脱扣固定，使闸刀在处于运行或是热备用状态时也能进行操动机构的检修试验或综合自动化改造，避免了进行此类工作时需要的频繁分合闸刀和停电操作。装置结构简单，安装过程方便，并且调整灵活，适用于变电站内110kV、220kV电压等级下各类型号隔离开关的操作机构。

所述伸缩调节单元杆3包括固定螺杆以及连接在固定螺杆上的外固定螺母、调节螺母、内固定螺母以及若干垫片。将固定螺杆穿过竖直单元杆上部的调节孔13后紧固内固定螺母，装上调节螺母后，用外固定螺母将伸缩调节单元杆3与水平单元杆2固定。

实施例二

户外高压隔离开关不停电检修操作方法，包括如下步骤：

S1,依次拧开隔离开关操作机构箱背板四角的四个背板螺栓，并将两根竖直单元杆固定在机构箱背板螺栓上；

S2，将水平单元杆安装到竖直单元杆上；

S3，将固定件单元固定在水平单元杆上，且将伸缩调节单元杆与竖直单元杆连接；

S4,调整伸缩调节单元杆使固定件单元贴紧主连杆；

S5，将固定件单元与主连杆固定后，拧开隔离开关操作机构的抱箍，完成主连杆的脱扣；

S6,脱扣后主连杆上端固定，下端可自由活动，进行隔离开关操作机构检修或改造，工作完成后，再倒序执行上述步骤，完成还原。

经过试验，现场由2名成员操作，平均7分钟完成了隔离开关的主连杆的背板固定并脱扣，4分钟完成还原。

本发明户外高压隔离开关主连杆脱扣装置的使用，可以有效减少以往隔离开关检修过程的停电时间，由于不同变电站接线方式不同，对其减少的停电时间较难估计，现按照单次脱扣装置操作减少停电时间132分钟计算。检修负荷按照平均负荷40000kW的110千伏线路计算，电费按0.53元/kWh计，单次使用节省电费：

40000kW*2.2h*0.53元/kWh＝46640元

按照杭州供电公司变电检修室2018年相关工作计算，可节约费用为：

42*40000kW*2.2h*0.53元/kWh＝1958880元

2018年全国总用电量为55233亿度，GDP总量为63.61万亿元，平均度电产值即每度电产生的经济效益为689052÷55500＝12.42元/度。按每条线路验提早132钟送电，可创造社会经济效益为：

42*40000kW*2.2h*12.42元＝45904320元

综上，本发明户外高压隔离开关主连杆脱扣装置为闸刀操动机构安全不停电检修提供了可能。节省不必要的停电检修时间既增加了电网运行的稳定性，减轻线路运行负荷，减少用户停电的可能性，又减少了调度人员、运行人员的操作负担，减少因误操作而导致某些重大安全事故发生的可能性。停电工作的减少能减少停电准备时间，从而增加运检人员的工作效率，减轻运检人员工作强度，一定程度上也保证了电力系统的安全稳定运行，展示了“努力超越，追求卓越”的企业形象，也为构建和谐社会做出了贡献。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本发明包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本发明的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。

Claims (3)

1.户外高压隔离开关主连杆脱扣装置，其特征在于：包括竖直并排设置的两根竖直单元杆、水平设置的一根水平单元杆、分别连接其中一根竖直单元杆与水平单元杆一端的伸缩调节单元杆以及与水平单元杆连接的固定件单元，其中竖直单元杆的下部通过隔离开关操作机构箱背板螺栓与背板固定，固定件单元与主连杆的上端固定以使隔离开关操作机构的抱箍可与主连杆的上端脱扣，所述竖直单元杆的下部设有与上下两个对应的背板螺栓分别配合的上固定孔和下固定孔且上固定孔为腰形孔，所述竖直单元杆的上部设有与伸缩调节单元杆连接的调节孔，所述水平单元杆包括竖直部以及对称设于竖直部中段左右两侧的水平部，所述水平部上设有与水平伸缩调节单元杆配合的腰形槽，所述固定件单元包括竖直部的上下两端分别连接的一个U型抱箍。

2.根据权利要求1所述的户外高压隔离开关主连杆脱扣装置，其特征在于：所述竖直单元杆为角钢制成。

3.根据权利要求1或者2所述的户外高压隔离开关主连杆脱扣装置，其特征在于：所述伸缩调节单元杆包括固定螺杆以及连接在固定螺杆上的外固定螺母、调节螺母、内固定螺母。