一种500 kV接地开关传动机构缺陷改进措施.pdf
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1、75第 52 卷2024 年 1 月Vol.52 No.1Feb.2024云南电力技术YUNNAN ELECTRIC POWER一种500 kV接地开关传动机构缺陷改进措施邱祥松,蔡雁南(云南电网有限责任公司红河供电局,云南 蒙自 661100)摘要:阿海珐SPOL-T-2T 2SPOL-T-2T-3T 500 KV、SPVLT 500 KV型隔离开关,其地刀STB底座使用伞形齿轮作为垂直连杆与水平连杆之间的传动连接。在使用的过程中存在早期断齿、卡涩、变形的情况,导致地刀不能进行正常分合闸操作,更换新齿轮后仍出现相同问题。本文通过对接地开关齿轮传动机构的受力情况进行计算,结合实例,分析其损坏的
2、原因,提出用拐臂传动结构替代齿轮传动结构,通过计算其力学性能,讲解其传动特性证明连杆结构能替代原来的结构并且能有效降低故障率。关键词:接地开关;齿轮传动;拐臂传动;受力分析Improvement Measures for Defects of 500 kV Grounding Switch Transmission MechanismQiu Xiangsong,Cai Yannan(Honghe Power Supply Bureau of Yunnan Power Grid Co.,Ltd,Yunnan,Mengzi 661100,China)Abstract:Areva SPOL-T-2T
3、 2SPOL-T-2T-3T 500KV and SPVLT 500KV type disconnectors,the ground knife STB base uses bevel gear as the transmission connection between the vertical connecting rod and the horizontal connecting rod.In the process of use,there are early broken teeth,jamming and deformation,which lead to the ground c
4、utter not being able to perform normal opening and closing operation,and the same problem still occurs after replacing the new gear.Based on the calculation of the stress on the gear transmission mechanism of the grounding switch,this paper analyzes the causes of its damage with examples.It is propo
5、sed to replace the gear transmission structure with the crank arm transmission structure.By calculating its rotation angle and mechanical properties,itisprovedthattheconnectingrodstructurecanreplacetheoriginalstructureandeffectivelyreducethefailurerateinpracticalengineering application.Key words:Gro
6、unding switch;Gear transmission;Turn arm drive;Force analysis中图分类号:TM74文献标识码:B文章编号:1006-7345(2024)01-0075-050前言接地开关在高压系统中有着极重要的作用,红河供电局 500 kV 红河变电站、500 kV 惠历变电站 500 kV 隔离开关均为阿海珐 SPOL-T-2T 2SPOL-T-2T-3T 500 kV、SPVLT 500 kV 型 隔离开关,据不完全统计整个南网范围内 2017 年11 月份广东电网揭阳供电局 500 kV 榕江变电站接地开关伞形齿轮卡涩变形;2018 年 9 月
7、份500 kV 红河变 500 kV 巡检司红河线 543367 接地开关 A 相齿轮滑牙;2018 年 11 月份 500 kV红河变隔离开关 B 修时由于齿轮卡涩接地开关无法合闸;2018 年 6 月份文山供电局 500 kV砚山变接地开关伞形齿轮变形。由此可见此缺陷为该种隔离开关的家族性缺陷。通过分析其缺陷原因找到解决方案,对于完善该种接地开关的性能,降低故障率,降低停电时间,保障高压电力系统安全稳定运行具有重要意义。1接地开关在高压系统中的作用在高压系统中接地开关是使用数量最多的高压电气设备,在日常的运行、检修和倒闸操作中具有非常重要的作用,检修过程中防止检修过程中突然来电,检修与维护
8、时保护人员安全检修设备各侧必须可靠接地。另一方面同塔双回路平行架空高压输电线路日渐增加,设三相线路为均匀、对称,再忽76云南电力技术第 52 卷2024 年第 1 期略线路电阻、对地电导。因长距离输电线路具有分布参数特征,故按通用长线路方程可得线末电压 u2和线末电流 i2为已知值时的无损耗线路稳态方程为:Ux=U2cos x+jI2z sin x(1)Ix=I2cos x+jU2zsin x(2)式中参数可参见图 1 所示单相空载长线路图。Ux和 Ix为以线路末端作起点计算距离为 x处的线路电压和电流;为线路相位系数,z 为无损耗线路的波阻抗,00CLz=,L0和 C0为线路单位长度的电感、
9、电容。对于空载长线路,iI2=0,且已知线路长度 l时有:xUUcos12=(3)xlUUxcoscos1=(4)图1线路参数图据上分析,均匀无损耗空载线路沿线电压分布呈余弦规律,线路各段导线中的电容电流值不同,沿线电压升高不均匀,线路末端电压最高。对靠近出线侧的接地开关具备开合感应电流成为高压接地开关的一种特殊运行条件。对出线侧接地开关当停电线路一端开路时,要求另一端的接地开关能开合容性电流。当线路一侧接地,要求另一侧接地开关能开关感性电流。当线路发生单相接地故障时,故障相两侧断路器断开,健全相仍接于电源持续运行,健全相线路的工作电压、线路负载电流、通过相间互电容和互感对被切除的产生静电感应
10、和电磁感应,使故障相仍能维持一定的接地电流,该电流即为潜供电流。该电流对线路非永久故障时的重合闸动作有较大的影响。因此对于靠近出线侧的接地开关需要能短时间承载潜供电流,在故障点熄弧后打开接地开关切断正常相与故障相电磁耦合产生的潜供二次燃弧配合实现重合闸。2案例2012 年 4 月红河供电局检修一班对红砚甲线 5413 断路器间隔进行预试 B 修工作,在工作过程中发现 500 kV 红河变红砚甲线 541367 接地开关齿轮发生打滑现象地刀无法合闸到位,检修班特邀请厂家人员进行现场指导工作,发现地刀无法合闸是因为分闸时齿轮受到强大的作用力导致的齿轮滑牙。于是对红砚甲线541367 接地开关齿轮进
11、行更换。更换工作主要包含:1)工作前的准备工作。2)拆除接地开关的垂直连杆与水平连杆,将接地开关齿轮部分相关螺丝拆除。3)手动将接地开关至于合位,连接传动部分的拐臂。4)齿轮的安装,这是最困难也是最重要的一步,因为操作空间狭小,上方传动齿轮定位销装入耗时耗力,而且还容易损坏接地开关齿轮。旋转齿轮位置,使齿轮啮合到最佳位置,将上方传动齿轮定位销位置调整于背对绝缘瓷瓶位置,下方齿轮定位缺口正对定位螺丝,将齿轮定位,扭紧齿轮上、下方定位连接片。5)连接垂直连杆,将机构箭头置于合位,扭紧垂直连杆下方抱箍,手动分闸查看接地开关分闸位。逐步调整直至接地开关分合闸位置符合要求。整个的更换过程耗时两天,一套齿
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