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110kV隔离开关不停电改装电动操作机构的实施探析

摘要：随着综合自动化变电站的运行和电网自动监测的需要，变电站一次设备的远程控制已成为必然要求。由于110kV及以下的电压水平以及2010年前运行的隔离开关设备（变压器中性点隔离开关除外））在设计和安装过程中没有考虑遥控电动操作的需要。因此，电动操作机构的改造已成为综合自动化改造中的重要任务。讨论了在不停电的情况下重新配置隔离开关的电开关机构的可行性。
关键词：110kV隔离开关；不停电改装；电动操作机构
引言：高压隔离开关是输电和变电站输变电设备中重要的连接和隔离装置。它不仅起到打开电路的作用，而且在电源关闭时也能实现明显的断开点。因此，有必要讨论使隔离开关的电动操作机构通电以避免各种不利影响的可行性。
一、对隔离开关不停电进行改装的可行性分析
1.隔离开关带电改造的范围
目前，在电网中运行的220kV及以上的隔离开关都是电动操作机构，不需要修改。110kV及以下的隔离开关通常是手动操作机构，需要进行修改。但是，当电压等级降至35kV时，在改造过程中需要大大改变设计结构（主要是主刀闸的主要操作机构和接地刀闸安装在2或3组，对于主刀闸的改造，需要修改接地刀闸门，并且安全距离小，并且没有电气化更换的条件。因此，确定电气化修改的范围是110kV电压电平的开放式隔离开关。
2.隔离开关设计结构分析
110kV电压等级的大多数隔离开关是GW4型绝缘陶瓷柱，垂直排列和水平旋转，实现开合结构。隔离开关安装在两个水泥杆架上，接地刀和主刀闸的操作机构分别设置在框架的两侧。在改造中，不需要改变接地刀操作机构，只需要修改机动机构，不需要修改机体，并且其结构具有操作的可能性。隔离开关的手动操作机构焊接在框架水泥杆的钢圈上，钢圈的距离离地面约1米，框架距离地面2.8米。新安装的电动操作机构也需要安装在钢环上，更换人员可以确保与带电部件的安全距离（110kV，1.5m）。监控完成后，保证工具和材料不会被抬起，当工作人员不爬上结构时，可以保证安全结构，也可以保证安全。
二、不停电改造下需要解决几个问题
1.在转换过程中断开隔离开关
由于在不停电的情况下进行改造，原始隔离开关的垂直连杆仍需要在改造后使用。移除手动机构后，隔离开关和锁定的原始限制将丢失。考虑到一些隔离开关在上次关闭时可能会出现“不同”现象，在失去锁定后，它们可能会自动反弹一定角度，从而导致开关闭合；同时，在安装过程中，工作人员可能会意外地移动垂直连杆，这也可能导致隔离开关旋转或打开，导致负载拉刀发生恶性事故。
2.控制电路，二次回路连接等导致隔离开关故障
在这次改造中安装了CJ6电动操作机构，并控制了DC220V电源。该操作使用AC380V电源，通过辅助元件控制机构（如接触器或行程开关）进行操作。在制度转型过程中需要二次回路布线，因此存在三个危险点：1原手动操作机构的信号线充电，在拆卸过程中可能导致直流接地或短路；2连接控制器并接通电源后，接触器意外移动，导致机构旋转并驱动隔离开关打开；3二次接线完成后，还需要检查接线的正确性，并要求机构的调试操作。
3.改造后的首次操作及设备调试
在安装电动机构并完成二次接线之后，隔离开关处于闭合操作状态。但是，由于不执行分离和关闭操作，隔离开关的调试工作没有完成，因此不能保证隔离开关仍然就位并在执行下一个操作时关闭。手指之间的接触仍然很好，各种锁定和限制仍然可以起到应有的作用。特别是，关闭过程中的同步性和关闭结束时的接触特别重要，它们将直接影响隔离开关的安全操作。因此，在转换完成后，必须采取适当的安全措施进行第一次操作和机械调整。
三、采取的具体对策及安全措施
1.防止隔离开关在转换过程中发生故障的措施
隔离开关的打开和关闭通过操作机构通过垂直连杆驱动瓷柱来实现。当移除操作机构时，仅需要确保垂直连杆不会自由旋转，从而不会弄错隔离开关。
2.防止隔离开关在二次接线过程中发生故障的措施
二次布线过程中的主要危险是：原机构信号电缆电气接地并短路；接线时误操作和接线错误。针对这2个危险点，应采取以下措施。
对于原机构的信号线，必须在拆卸前将其与主控制室和接线盒等电源侧断开。通向操作机构侧面的电缆用绝缘胶带包裹，并且有明显的断开连接措施。拆卸前请再次检查电缆的带电状况，并在拆卸前确认没有电源以防止直流故障。
3.改造完成后防误装置的完善
由于在隔离开关的电开关后仍然使用原有的防误装置，为了避免防误操作装置的故障，遵循以下原则：
不应一个接一个地停电。
电动机构安装完成后，原机械锁应锁定在机械箱门把手上，以确保防误操作装置正常工作。
安装完成后，应在五防机上模拟机械锁锁码和编号，并在现场确认完成工作。
4.转换完成后的第一次操作和调试注意事项
对于改造后的第一次操作，应采用手动操作模式，即应通过摇臂操作打开隔离开关。当操作到中间位置时，停止手动操作并切换到电源。当接近开口的终点位置时，检查机构的臂与行程开关之间的接触，切换条件和隔离开关的断开就位，以确保电开口的成功操作。相同的方法用于检查关闭操作。在关闭过程中，当即将触摸“点动”操作隔离开关和静态接触指时，它将变为手动操作。检查三相触点的同步性，与手指接触的良好性，闭合间隙等，并根据需要进行调整。特别是，由于电动操作力大，因此必须防止诸如手指粘连之类的不良接触条件和“不强”以避免损坏设备。当存在部分或关闭位置等异常情况时，可以在线路侧安装线路侧电源故障隔离开关进行调试；对于母线侧，变压器和连接线等，一个到活动隔离开关一侧，调节机构输出轴和垂直连杆连接角度，行程开关切换位置等装置可用于调节
四、不停电改造的具体实施步骤
1.改造实施步骤
施工前设备和工具已到位。首先，隔离开关和隔离开关框架（水泥杆）的垂直连杆由专用工具固定，需要专用工具牢固连接，以确保隔离开关不能旋转。同时拆除原手动机构信号电缆。通过气割去除原始的手动操作机构，并根据测量的长度切割垂直连杆。安装电动机构并用100通道钢将其固定在隔离开关框架上。断开电动机构的控制，操作电源空气开关，进行二次接线，严格控制接线过程，消除二次充电。二次布线完成后，电动机构空转。检查机构的动作方向，轴的角度是否正确，次要部件是否正常切换。检查完成后，断开控制器，操作电动空气开关，打开手动操作孔挡板。将电动机构连接到垂直连杆。切换行程开关和辅助开关并完全支撑限位块后，返回1.5圈。由于电动操作力大，行程开关在切换开关后仍会旋转一个小角度，机械手动返回1.5圈。当电动机旋转剩余行程以防止隔离开关被放置在瓷柱和极限上。然后，连接输出轴与竖直连杆。锁好机构箱门，改造完成。
2.改造后隔离开关的调试
对于短时断电情况的隔离开关，每个母线可根据连接方式断电4~6h，母线上的所有隔离开关均可调试。
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