一种电动接地开关
组合电器(GIS)隔离(接地)开关典型故障案例
组合电器（GIS）隔离／接地开关故障案例及原因分析一、GIS隔离／接地开关故障案例及原因分析在电力系统中，隔离开关分闸位置时的明显断开点与接地开关合闸位置时的可靠接地点，是保证检修人员和设备安全的两大重要因素。
但对于GIS来说，隔离开关和接地开关均密封在一定压力SF6气体的铝合金壳体内，运维人员无法直观地看到导体的实际位置，只能依靠操动机构的分合指示来判断设备的分合状态，这便使得一些缺陷难以被发现。
因此，虽然GIS隔离开关和接地开关检修和维护相对敞开式设备更加简单，但如果一些问题不能及时发现，反而会给检修和运行带来更大的安全隐患。
近年来，由于产品设计问题、制造质量低下、安装工艺不良等原因，GIS操动机构存在较多的缺陷，导致设备隔离开关或接地开关无法操作，甚至引发跳闸事故。
例如，2016年XX公司接连发生的两次重大事件，一是5月份1000kVXX 站启动期间500kV GIS接地开关操动机构三相连杆脱落，直接导致启动终止、延期送电；二是11月份500kVXX变220kV GIS隔离开关操动机构箱进水，直接导致刀闸自分闸、引起母差动作。
针对上述两次事件，公司组织开展了全面的排查和隐患治理，采取增加边相分合指示、加装防雨罩等补救措施，不仅消耗了大量人力物力，而且带来较大的经济损失。
除机构箱进水、连杆脱落以外，GIS隔离开关和接地开关还存在较多其他类型的缺陷，例如离合器打滑、挡圈装配错误导致电机空转，启动电流过大、线圈长时得电导致电机烧毁，传动轴卡涩导致设备操作不到位，轴密封圈不良导致设备漏气等等，同仁们在论文或技术总结中已经为大家展现。
现结合自己近年来验收、检修的经历，为大家介绍几起不同以往的案例，并结合现有标准和实际执行情况进行分析，提出自己的理解和建议，供同仁们参考，望能对大家日后的验收、检修工作有所帮助。
1案例一：电机绕组引出线虚焊导致隔离开关拒动1.1案例描述：2018年4月3日，1000kV XX站T071、T073断路器直流电阻测试工作过程中，验收人员在进行T07327接地开关合闸操作时，A、C相地刀合闸而B相地刀未动作，导致三相不一致，汇控柜面板及后台指示位置不定态。
220KV隔离开关及接地刀闸调试及试运
220KV隔离开关及接地刀闸调试及试运一、动、静触头必须可靠接触，分合闸过程中，动触头应能顺利地插入或离开静触头。
动触头插入静触头中的深度，应使动、静触头中心线的尺寸达到要求。
二、为了达到两端触头接触情况基本一致，且使静触指位于动触头中间位置，可将螺母松开，导电杆便能上下前后移动，以改变静触头之间的相对位置。
三、可以松开螺钉，动触头便可在导电杆上转动和前后移动，由此可调整动触头插入静触头的深度，并使各对触指同时接触。
四、测量回路电阻（两接线板之间），应不大于95µΩ（2500A）。
测量回路电阻采用直流压降法，电流推荐选用100A。
五、导电闸刀分合转动灵活，分闸时缓冲器调整，分闸到位时可调整传动机座缓冲器上的胶皮和垫片数量，使得动触头与双筒架不发生碰撞。
分闸位置时，每个断口距离不小于标准值。
调整连杆的长度可满足断口距离。
六、三相隔离开关同步动作，其三相合闸同期性不大于30mm，可以调节相间拉杆长度来达到。
七、隔离开关调整时，只允许用手动操作，当手动操作无误后，方可用电动操作，电动操作5—10次，应动作平稳。
八、接地开关的调试如下：a)开关在合闸位置时，动触头应插入静触头的两触指之间，以保持可靠接触，接地开关在分闸后，刀杆应处于水平位置，刀杆不得高于绝缘子的下法兰；b)II型接地开关的刀管长度不合适时，可以将刀管顶端的辊杆拧松，伸缩动触头合闸后，静触头应卡在动触头中央，如偏向一边，可以调节托架上的托板的左右位置来调正刀管；c)合闸时，刀管向上运动的过程中，在其未碰到静触头之前，托板不应从刀管的槽口中滑出，如过早滑出，说明平衡弹簧拉力不够，可调节平衡弹簧，以改善刀管的平衡状况。
调整时，动触头插入深度必须达到触指的刻度线（一般动触头顶端应越过刻度线不小于15mm）；d)接地开关的调整应满足：1)三相刀管分、合闸应基本同步；2)动、静触头接触良好；3)手动操作平稳。
九、9）机械联锁的调整，在隔离开关处于合闸位置时，锁条或圆盘上的凸缘应移入联锁板的凹口内，接地开关不能合闸。
KYN28A-12说明书
安装使用说明书KYN28A—12户内金属铠装抽出式开关设备共17 页第1页1 概述泰豪科技（深圳）电力技术有限公司设计的KYN28A—12 型户内金属铠装抽出式开关设备，系3～10kV三相交流50Hz单母线及单母线分段的成套装置。
主要用于发电厂、中小型发电机送电、工矿企事业配电及电力系统的二次发配电所的受电、送电及大型高压电动机的起动等，实行控制、保护、监测之用。
本开关柜满足IEC60298、GB3906等标准要求，具有防止带负荷推拉断路器手车、防止误分误合断路器、防止接地开关处在闭合位置时关合断路器、防止误入带电隔室、防止在带电时误合接地开关的联锁功能，既可配用ABB公司的VD4真空断路器，又可配用上海维埃姆开发制造的VS1+真空断路器。
实为一种性能优越的配电装置。
1.1 产品型号的组成及含义K Y N 28A —12/□□金属铠装抽出式开关设备抽出式环境特征代号户内装置一次电路方案编号设计系列序号额定电压（kV）环境特征代号——用于湿热带为TH用于干热带为TA用于高海拔为G1.2 使用环境条件1.2.1 正常使用条件a.周围空气温度上限＋40℃下限－15℃b.海拔资料来源编制校对标准化提出部门审定设备安装场所的最大海拔高度1000mc.湿度日平均相对湿度不大于95%月平均相对湿度不大于90%d.地震地震烈度不超过8度。
e.周围空气应不受腐蚀性或可燃气体、水蒸汽等明显污染。
f. 无严重污秽及经常性的剧烈振动。
严酷条件下设计满足Ⅰ类要求。
1.2.2 特殊使用条件：在超过GB3906和本技术条件规定的正常的环境条件下使用时，由用户和制造厂协商。
1.3外形尺寸和重量见图1、表1图1 外形尺寸表1 外形尺寸和重量高度B (mm) 2300宽度A(mm) 分支小母线额定电流达到1250A热稳定电流40kA800 分支小母线额定电流1600A及以上1000深度C(mm)电缆进出线1500架空进出线1660重量（kg）700～12001.4 技术参数1.4.1 开关设备技术参数表2表2 开关设备技术参数项目单位数据额定电压kV 3.6、7.2、12 额定频率Hz 50额定绝缘水平1min工频耐受电压kV 42 雷电冲击耐受电压kV 75主母线额定电流 A 630、1250、1600、2000、2500、3150分支母线额定电流 A 630、1250、1600、2000、2500、31504S热稳定电流（有效值）kA 16、20、25、31.5、40、50 额定动稳定电流（峰值）* kA 40、50、63、80、100、125防护等级外壳为IP4X，断路器室门打开时，隔室间为IP2X注：﹡电流互感器的短路容量应单独考虑VD4、VS1+真空断路器技术数据见表3表3 VD4、VS1+真空断路器技术数据项目单位数据VD4 VS1额定电压kV 3.6、7.2、12额定绝缘水平1min工频耐受电压kV 42 雷电冲击耐受电压kV 75额定频率Hz 50额定电流 A 630、1250、1600、2000、2500、3150 额定对称短路开断电流（有效值）kA 16、20、25、31.5、40、50 4S热稳定电流（有效值）kA 16、20、25、31.5、40、50额定动稳定电流（峰值）kA 40、50、63、80、100、125机械寿命次20000，额定电流1600~3150A时，为10000自动重合闸操作顺序分—0.3s—合分—3 min—合分非自动重合闸操作顺序分—3min—合分—3min—合分合闸时间ms ＜70 ≤100分闸时间ms ≤45 ≤50燃弧时间ms ≤15 ≤15开断时间ms ≤60 ≤60 当断路器用于控制3—10kV电动机时，若起动电流小于600A，必须加金属氧化物避雷器，其具体要求由用户与制厂联系协商；当断路器用于开断电容器组时，电容器组的额定电流不应大于断路器额定电流的80%。
NXB柱上SF6负荷开关安装使用说明书
—安装使用说明书NXB柱上SF6负荷开关• 性能提升• 安全可靠• 产品丰富••—目录01. 概述 0402. 技术参数 0603. 验收/检查/存放 0704. 安装 0805. 接地 1106. 通电 1207. 维护 1208. 安装操作 1309. 安装实例 1410. 尺寸图 1511. 电气接线图 17附录1 线路连接 18附录2 柱上SF6负荷开关的总体布置 194N X B 柱上S F 6负荷开关术语为避免任何误解，NXB 柱上SF 6负荷开关在本说明书中简称“NXB ”。
NXB 是一种可在严酷环境下使用的SF 6气体绝缘、柱上安装的负荷开关，有较强的负荷开断和故障关合能力且能满足隔离开关的绝缘要求。
接地的金属箱体能防止处于分闸位置的开关通过泄漏电流。
1.1 连接NXB 可以和架空线路直接连接，也可以通过适配DIN47636 400系列或EN 50181 C 型标准套管的电缆连接头和电缆连接。
1.2 接地开关（可选功能）NXB 可选配内置接地开关，供出线侧线路之安全及可靠接地用。
这种方案称为三工位开关以区分于标准两工位开关。
接地开关是手动而不是电动操作。
—01.概述—01 NXB 柱上SF 6负荷开关类型（背视图）二工位开关NXB_630A_型三工位开关NXB_630C_型1.3 安装NXB 可以水平安装于架空线的上方或下方。
1.4 操作水平安装的NXB 柱上SF 6负荷开关可用绝缘拉杆动操作。
1.5 电动操作装置（可选功能）NXB 可选配电动操作机构来实现分、合电动操作。
请参见手册34UEMC45_。
而接地开关的操作因考虑到安全因素始终是手动操作。
1.6 手动机械闭锁机构（可选功能）NXB 可选配手动机械闭锁装置。
该装置可在杆下通过绝缘拉杆将开关闭锁在任意位置（合闸/分闸/接地）。
闭锁状态可通过观察窗清晰可见。
闭锁状态下，电动控制回路自动失效。
闭锁时发出供远方控制的报警信号。
GW11A-550安装使用说明书
GW11A-550安装使用说明书1 页1 概述GW11A-550型双柱水平伸缩式户外交流高压隔离开关（以下简称隔离开关）是三相交流50Hz户外高压电器，供高压线路在有电压无负载时分、合线路，以及对被检修的高压母线、断路器等实现安全的电气隔离。
隔离开关在分闸后形成水平方向的绝缘单断口，两侧均可配装接地开关。
接地开关与隔离开关各配有独立的操作机构，但两者间具有机械联锁或电气联锁装臵，确保隔离开关和接地开关两者间操作顺序（主合—地分；地合—主分）正确。
接地开关为单杆分步动作式。
隔离开关具有通流能力大，占地面积小，且机构紧凑，运动装臵密封于导电管内，检修周期长等特点。
2 产品使用环境条件 2.1 海拔高度：不超过2000m。
2.2 环境温度：-40℃至+40℃。
2.3 风压不超过700Pa（相当于风速34m/s）。
2.4 地震烈度不超过8度。
2.5 覆冰厚度不超过20 mm。
2.6 相对湿度：日平均不超过95%；月平均不超过90% 2.7 阳光辐射：不大于1000W/m? 。
2.8 不适于有易燃物质、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈震动的场所。
2.9 适用于水平安装场所。
3 产品特征及额定参数 3.1 产品特征：见表1。
表1 特征结构形式a）不接地b）动侧单接地有无接地开关c）静侧单接地d）双接地操作方式单相电动操作，三相电气联动操动机构 3.2 额定参数见表2。
CJ6A会输签入标记处数更改文件号签字日期安装使用说明书编制校核0KA.805.106会签标准化审定批准GW11A-550 双柱水平伸缩式户外高压交流隔离开关安装使用说明书0KA.412.521共18 页第 2 页表2序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 项目额定电压，kV 额定电流， A 额定短时耐受电流（有效值），kA 额定短路持续时间，s 额定峰值耐受电流（峰值），kA 对地额定短时工频耐受电压（有效值），kV 断口对地额定雷电冲击耐受电压（峰值），kV 断口对地额定操作冲击耐受电压（峰值），kV 断口额定开断电容电流，A 额定开断电感电流，A 额定频率，Hz 无线电干扰水平单极重量，kg 参数550 3150，4000 63 3 160 740 740（+315）1675 1675（+450）1300 1175（+450）2 0.7 50 在1.1倍额定相电压下①晴天、夜晚无可见电晕；②无线电干扰电压不大于500μV 不地1590、单地1790、双地1990 额定注：1、隔离开关所配用的接地开关额定短时耐受电流和额定峰值耐受电流同主闸刀。
泰开GIS简介
作用。
电压互感器运行时二次侧严 禁短路，否则二次侧产生的巨
大电流将导致电压互感器损坏。
第三部分、基本结构
九、就地控制柜
1、概述
就地控制柜式对GIS进行现场监视与控制 的集中控制屏。也是GIS间隔内、外各元件， 以及GIS与主控室之间电气联络的中继枢纽。
2、主要功能
GIS的就地控制柜仪表具有就地操作、信 号传输、保护和中继、对SF6系统进行监控 的功能。
寿命长，故断路器检修周期很长。 3、 CT26弹簧机构
该机构主要具有以下特点和优点：
第三部分、基本结构
• 整体设计结构简单；集成度高、零部件数量少； 传动效率高。 • • 机构架为整体铸铝合金件，质量轻，刚性好。 高精度的零部件使得在装配过程中几乎不需要 进行任何调整，消除了人工误差，保证了整机 质量；同时大大减少了运行维护的工作量。 • 先进的设计理念和严格的质量控制造就了国内 领先的弹簧机构，CT26型弹簧机构配装于断路 器中，机械稳定性试验10000次，处于国内领先 水平。
kV A kV kV kA/S kA
7
SF6气体额定压力（20℃），断路 器 ： 其它气室：
每个隔室SF6气体漏气率 间隔宽度
MPa
0.6 0.4
8 9
%/年
0.5 0.8
m
第二部分、主要技术参数
2）主要技术指标 在1.1倍最高电压下： 无线电干扰水平: 晴天夜晚无可见电晕; 在1.1倍最高电压下≤500μ V
第三部分、基本结构
2、特点 1）、优良的熄弧性能：采用最新设计的“热膨胀+助吹”的自能式灭弧 原理，不仅能成功开断普器组及电抗器等电流。
灭弧室动作原理图
第三部分、基本结构
ZF11-252说明书
ZF11全封闭组合电器随着我国电力事业的发展和经济的繁荣，输变电设备已朝着高性能化﹑可靠化﹑智能化﹑经济化的精品轨道发展。
河南平高电气股份有限公司为了自身的发展，1997年初，在吸收了法国M·G公司生产的HB7系列及HB9系列全封闭组合电器先进技术的基础上，又融合了其它外国公司产品的一些优点，结合我国电力事业的实际情况，我公司自行设计开发了ZF11-252（L）型封闭式组合电器。
它是将高压变电站中除变压器以外的所有一次设备组装在金属壳体内，用环氧树脂绝缘子支持导体，内充SF6气体作为绝缘和灭弧介质的一种设备。
该设备包括断路器﹑隔离开关﹑接地开关﹑电流互感器﹑电压互感器﹑氧化锌避雷器﹑三极共箱母线﹑出线套管﹑电缆连接装置﹑电气控制柜等基本元件，还有伸缩节等其它附件。
可按用户要求组合成各种接线方式。
它适用于252KV的电力系统中，用以切合故障电流﹑转换和隔离线路﹑防护过电压和测量电量等。
ZF11-252（L）型封闭式组合电器在西安高压试验站进行了全部型式试验，并通过了国家电力公司和国家经贸委联合主持的两部鉴定，2001年荣获国家级重点新产品奖。
总体布置该GIS为分箱式结构，母线为共箱式结构，各元件已形成标准化，可按用户提出的不同主接线要求进行组合，形成用户满意的布置形式；并推出了块式结构整体运输GIS产品，它把GIS每个间隔中的断路器及两侧的电流互感器、隔离开关、接地开关及连接筒体，甚至电缆终端与现场汇控柜有机的结合在一起，二次电缆在厂内全部配置完毕，和电动机构相配的接口采用德国插入式电缆连接器，插接二次电缆非常方便，SF6气室密封性能、水份含量已在厂内测试合格，GIS全部试验厂内一次做完，无须拆卸，整体出厂，到现场只需间隔间对接，极大的减少了现场安装的工作量和周期，保证了产品整体质量。
一般来说，一个内桥变电站现场只需15个工作日即可完成安装和调试工作。
产品通用结构介绍该GIS把变电站除电力变压器外的所有一次设备都组装在接地的 金属壳体内，按用户主接线的要求构成一个整体；用盘式或柱式绝缘子支持带电部件，内充SF6气体作为绝缘和灭弧介质，由出线套管或电缆终端与外接电网相连。
10kV智能开关柜及其设备分析
10kV智能开关柜及其设备分析摘要：近年来，随着社会工业化、现代化及信息技术的发展，通信、计算机、自动化等技术在电网得到广泛深入的应用，与传统电力技术有机融合，并与物理电网高度集成，极大地提升了电网的智能水平，供电企业和用电部门对开关柜提出了数字化、智能化、网络化的要求，市场对中高档智能型开关柜的需求也呈现出迅猛发展的态势，智能化电网应运而生。
本文对10kV智能化开关柜及设备进行了分析。
关键词: 10kV开关柜；智能化；在线监测前言：在智能化电网环节中，其核心目标就是建立智能化变电站，智能化变电站的最基本、首要条件就是智能型开关设备和控制设备。
开发智能型高压开关设备，符合当前高压电器设备的发展方向，完全适应我国电力系统的要求。
下面以我司10kV智能化开关柜研发为例，简要叙述一下智能化开关柜设计过程中的注意点。
1、10kV智能开关柜结构及系统设计1.1产品结构概述：该10kV智能开关柜为金属铠装移开式全中置结构。
整个柜体由接地的金属隔板分隔成四个功能小室，即：母线室、继电器室、断路器手车室和电缆室，各功能单元设有独立的压力释放通道和释放门。
断路器手车室内安装有特定的导轨，可轻巧地推进或抽出断路器手车。
手车室内设计有带自动锁扣和开启的电气型帘板，可满足手车断路器与母线侧、电缆侧之间同时自动隔离的要求。
手车室内有试验位置及工作位置，每一位置均设有定位装置（开关柜结构如图1示意）。
图1 图21.2智能在线监测装置智能在线监测装置包含在线监测主机、人机界面、安装在断路器及开关柜上各类传感器及执行元件。
人机界面和传统保护一样装在仪表箱门上，在线监测主机装在仪表箱继电板上，对各个传感器上传的数据进行分析。
其它的传感器和执行元件安装在需要监测的地方，如温度传感器安装在断路器触臂接近梅花触头处，测量断路器触臂温升，直线位移传感器安装在断路器机构输出侧。
人机界面通过RS-485通信接口与主机通信并对数据进行显示、分析、处理、诊断，设置各类系统参数报警阀值等。
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（19）中华人民共和国国家知识产权局
（12）实用新型专利
（10）申请公布号
CN204376291U
（43）申请公布日 2015.06.03
（21）申请号 CN201420776581.3
（22）申请日 2014.12.11
（71）申请人 广东天富电气股份有限公司
地址 528400 广东省中山市火炬开发区环茂二路9号
（72）发明人 梁聚群;黄伟忠;胡大林
（74）专利代理机构 北京科亿知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人 汤东凤
（51）Int.CI
权利要求说明书 说明书 幅图
（54）发明名称
一种电动接地开关
（57）摘要
本实用新型公开了一种电动接地开关，包
括接地开关本体，所述接地开关本体上设有控制
模块以及用于检测接地开关入线侧带电状态的带
电传感器，带电传感器的输出端与控制模块连
接，所述接地开关本体上设有对接地开关本体进
行开闭操作的手动操作端和电动驱动端，手动操
作端和电动驱动端通过一离合器与接地开关本体
连接。本发明的带电传感器能够对接地开关的入
线侧进行检测，判断是否带电，如果入线侧带电
则进行显示，确保接地开关分合时能够满足五防
要求；设置有电动驱动端，能够满足智能电网的
自动化要求；手动操作端和电动驱动端通过离合
器与接地开关本体相连，手动与电动之间的转换
能够一次性完成，方便在无电动操作电源时进行
手动操作。
法律状态
法律状态公告日 法律状态信息 法律状态
2015-06-03 授权 授权
2017-02-01 专利权的终止 专利权的终止
权利要求说明书
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说明书
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