地鐵隔離開關(guān)操作、原理及故障分析1教材

1、目錄一、長沙地鐵2號線隔離開關(guān)概述二、隔離開關(guān)的電氣原理介紹三、隔離開關(guān)的閉鎖關(guān)系介紹四、隔離開關(guān)的檢修五、隔離開關(guān)故障分析 1.1長沙地鐵2號線隔離開關(guān)概述 長沙地鐵2號線一期工程采用的是德雷希爾電氣公司生產(chǎn)的GZ型戶外隔離開關(guān)， 額定電壓為1500V，額定電流為3000A，適用于城市軌道交通DC1500V牽引供電系統(tǒng) 電動(dòng)隔離開關(guān)是聯(lián)絡(luò)接觸網(wǎng)系統(tǒng)與變電所供電系統(tǒng)的主要停送電控制設(shè)備，其主要功能有： 1、對被檢修的接觸網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行電氣隔離，并行成明顯斷開點(diǎn)，以保障檢修人員、檢修設(shè)備的安全。 2、根據(jù)供電的需要，進(jìn)行分合閘操作，以改變供電系統(tǒng)的工作狀態(tài)，提高供電靈活性。1.2 2號線直流隔離開關(guān)

2、的運(yùn)用情況 長沙市軌道交通2號線接觸網(wǎng)直流隔離開關(guān)使用的是中國西安德雷希爾生產(chǎn)廠家的產(chǎn)品，主要有電動(dòng)隔離開關(guān)、手動(dòng)隔離開關(guān)和帶接地刀閘的手動(dòng)隔離開關(guān)三種類型。其中電動(dòng)隔離開關(guān)主要用于接觸網(wǎng)上網(wǎng)點(diǎn)、正線供電分區(qū)聯(lián)絡(luò)處；手動(dòng)隔離開關(guān)主要用于車輛段各供電分區(qū)的聯(lián)絡(luò)處、折返線和存車線與正線間聯(lián)絡(luò)處；帶接地刀閘的手動(dòng)隔離開關(guān)主要用于車庫、列檢庫及洗車庫電分段處。其主要數(shù)量及分布情況見下表：電動(dòng)隔離開關(guān)圖片手動(dòng)隔離開關(guān)圖片1.3主要技術(shù)參數(shù)序號名稱 單位 技術(shù)參數(shù)1安裝條件 戶外2額定電壓 kV DC1.53最高工作電壓 kVDC1.84額定電流 A3000/400054s熱穩(wěn)定電流 kA486動(dòng)穩(wěn)定電流

3、（峰值） kA100.87主回路電阻值308開關(guān)觸頭鍍銀在最高環(huán)境溫度下的溫升 0C659雷電沖擊耐受電壓 kV100101min工頻耐壓（有效值） kV6011爬電距離 mm58012開關(guān)機(jī)械壽命不小于 次1000013耐污性能（0.35mg/cm2鹽密受電壓不小于） mm/kV3014操作機(jī)構(gòu)類型 手動(dòng)或電動(dòng)1.4.1隔離開關(guān)的結(jié)構(gòu)組成1.4.2隔離開關(guān)的刀閘結(jié)構(gòu)1.4.3隔離開關(guān)的操作機(jī)構(gòu)箱1.5電動(dòng)隔離開關(guān)的四種操作方式 1、遠(yuǎn)方位電調(diào)操作。 2、遠(yuǎn)方位變電所內(nèi)操作。 3、當(dāng)?shù)匚浑妱?dòng)操作。 4、當(dāng)?shù)匚皇謩?dòng)操作。 注：注：1 1、斷電斷電操作時(shí)：先斷開斷路器，后斷開隔離開關(guān)。作時(shí)：先斷開

4、斷路器，后斷開隔離開關(guān)。 送電操作時(shí)：先合隔離開關(guān)，后合斷路器；送電操作時(shí)：先合隔離開關(guān)，后合斷路器； 2 2、隔離開關(guān)只能在無負(fù)荷情況下進(jìn)行分合閘操作隔離開關(guān)只能在無負(fù)荷情況下進(jìn)行分合閘操作. .1.6黃興車輛段手動(dòng)操作流程設(shè)備設(shè)備狀態(tài)狀態(tài)模擬操作模擬操作-生成操作票生成操作票操作結(jié)束？操作結(jié)束？開鎖倒閘操作開鎖倒閘操作傳送操作票傳送操作票回傳操作信息回傳操作信息繼續(xù)操作繼續(xù)操作操作結(jié)束操作結(jié)束設(shè)備狀態(tài)傳監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)傳監(jiān)控系統(tǒng)倒閘操作結(jié)束倒閘操作結(jié)束NY監(jiān)控監(jiān)控系統(tǒng)系統(tǒng)手持終端手持終端操作操作信息信息現(xiàn)場開鎖倒閘操作現(xiàn)場開鎖倒閘操作操作人操作人 持手持終端持手持終端e綜合操作屏綜合操作屏

5、模擬操作模擬操作-生成操作票生成操作票操作結(jié)束？操作結(jié)束？開鎖倒閘操作開鎖倒閘操作傳送操作票傳送操作票回傳操作信息回傳操作信息繼續(xù)操作繼續(xù)操作操作結(jié)束操作結(jié)束設(shè)備狀態(tài)傳監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)傳監(jiān)控系統(tǒng)倒閘操作結(jié)束倒閘操作結(jié)束電氣設(shè)備12二、隔離開關(guān)的電氣原理介紹溫度控制器應(yīng)急手柄聯(lián)鎖點(diǎn)電機(jī)保護(hù)開關(guān)搖把插入口輔助觸點(diǎn)加熱回路保護(hù)開關(guān)分/合閘接觸器分合閘按扭紅處加熱器就地/遠(yuǎn)方位轉(zhuǎn)換開關(guān)時(shí)間繼電器限位開關(guān)電動(dòng)機(jī)傳動(dòng)器長接線端子中間繼電器電氣原理圖講解“合閘”“分閘”6S內(nèi)未操作完畢就會(huì)斷開失壓保護(hù)繼電器變電所斷路器聯(lián)鎖時(shí)間繼電器轉(zhuǎn)換開關(guān)搖把插入時(shí)斷開“合閘”接觸器“分閘”接觸器溫度控制器操作電壓失電信號

6、輸出轉(zhuǎn)換開關(guān)位置信號輸出總故障信號輸出操作超時(shí)輸出輔助觸點(diǎn)集紅外加熱器輔助電路介紹當(dāng)?shù)匚浑妱?dòng)合閘操作電路圖介紹電調(diào)遠(yuǎn)方控制電源負(fù)極電源正極按下合閘按鈕三、隔離開關(guān)的閉鎖關(guān)系介紹 概述： 隔離開關(guān)加裝閉鎖裝置，是保證工作人員不發(fā)生惡性電氣誤操作的有效手段，因此電氣工作人員必須清楚隔離開關(guān)閉鎖裝置的原理，才能正確實(shí)現(xiàn)倒閘操作、設(shè)備維護(hù)、設(shè)備驗(yàn)收和異常處理，防止誤操作的發(fā)生。 電氣誤操作是一種危害大,在電力系統(tǒng)中頻發(fā)的事故,長期以來一直嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全。為防止各種電氣誤操作造成非正常停電、設(shè)備損壞以及人身傷亡等重大事故,各供電部門均制定了相應(yīng)防誤操作制度和措施,同時(shí)采取機(jī)械閉鎖、電氣回路閉鎖、

7、微機(jī)五防閉鎖等防誤操作裝置。 電氣回路邏輯閉鎖是利用斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的輔助接點(diǎn)接入需閉鎖的隔離開關(guān)，從而實(shí)現(xiàn)開關(guān)設(shè)備之間的相互閉鎖。特點(diǎn)是二次回路復(fù)雜，安裝、維護(hù)工作量大，經(jīng)常需要檢修的同志協(xié)助或配合操作，以便及時(shí)消除閉鎖失靈。它實(shí)現(xiàn)的基本條件是電動(dòng)操作的設(shè)備機(jī)構(gòu)上。 在正常情況下，直流系統(tǒng)上網(wǎng)隔離開關(guān)均合閘（除2113、2124分閘），兩牽引變電所直流系統(tǒng)向同一區(qū)域供電，構(gòu)成雙邊供電；當(dāng)其中一所牽引變電所出現(xiàn)故障退出運(yùn)行后，合上本所越區(qū)隔離開關(guān)，由相鄰兩個(gè)牽引變電所構(gòu)成大雙邊供電；當(dāng)首末牽引變電所出現(xiàn)故障退出運(yùn)行后，由相鄰牽引變電所單邊供電。直流系統(tǒng)在各種工況或當(dāng)設(shè)備檢修時(shí)，都會(huì)對隔離

8、開關(guān)進(jìn)行操作，由于隔離開關(guān)不能帶負(fù)荷操作，故對隔離開關(guān)的閉鎖是必須的，否則可能造成隔離開關(guān)損壞而影響行車。3.1隔離開關(guān)閉鎖裝置的原理 隔離開關(guān)電氣閉鎖的原理，就是利用斷路器、隔離開關(guān)等設(shè)備的輔助接點(diǎn)，在二次電氣控制回路中有條件的連接，形成“與”和“或”的邏輯關(guān)系，控制電源回路的接通與斷開，從而達(dá)到控制一次設(shè)備的目的。接入回路中的輔助接點(diǎn)應(yīng)滿足可靠通斷的要求，輔助開關(guān)應(yīng)滿足響應(yīng)一次設(shè)備狀態(tài)轉(zhuǎn)換的要求，電氣接線應(yīng)滿足防止電氣誤操作的要求。五防閉鎖主要是指：、防止誤分、合斷路器。、防止帶負(fù)荷分、合隔離開關(guān)。、防止帶電掛接地線。、防止帶接地線合斷路器。、防止誤入帶電間隔3.1.1正線上網(wǎng)隔離開關(guān)閉鎖

9、裝置的原理 對于2111上網(wǎng)隔離開關(guān)的操作，有遠(yuǎn)方操作、就地操作種模式，閉鎖條件為上級直流斷路器211分閘；當(dāng)直流斷路器在合閘位置時(shí)，上網(wǎng)隔離開關(guān)不容許進(jìn)行分、合閘操作，其他上網(wǎng)隔離開關(guān)2131、2121、2141的閉鎖邏輯同理。例如： 長沙火車南站2111上網(wǎng)隔離開關(guān)的閉鎖條件是長沙火車南站211斷路器分閘； 長沙火車南站2131上網(wǎng)隔離開關(guān)的閉鎖條件是長沙火車南站213斷路器分閘； 長沙火車南站2121上網(wǎng)隔離開關(guān)的閉鎖條件是長沙火車南站212斷路器分閘； 長沙火車南站2141上網(wǎng)隔離開關(guān)的閉鎖條件是長沙火車南站214斷路器分閘；3.1.2正線越區(qū)隔離開關(guān)閉鎖裝置的原理正線2113、214

10、1越區(qū)隔離開關(guān)的閉鎖關(guān)系相對比較復(fù)雜，涉及到本所開關(guān)和相鄰2個(gè)牽引變電所的開關(guān)。2113越區(qū)隔離開關(guān)的閉鎖條件：、本牽引所對應(yīng)得211、213直流斷路器分閘；、向同一區(qū)域供電的左鄰所213斷路器分閘、左鄰 站2113越區(qū)隔離開關(guān)分閘；、向同一區(qū)域供電的右鄰所211斷路器分閘、右鄰 站2113越區(qū)隔離開關(guān)分閘；滿足以上條件時(shí)，才能對越區(qū)開關(guān)進(jìn)行操作，當(dāng)其中一個(gè)開關(guān)在合閘位置時(shí)，越區(qū)開關(guān)不允許進(jìn)行分、合閘操作，上行2124的閉鎖邏輯同理。2124越區(qū)隔離開關(guān)的閉鎖條件：、本牽引所對應(yīng)得212、214直流斷路器分閘；、向同一區(qū)域供電的左鄰所214斷路器分閘、左鄰 站2124越區(qū)隔離開關(guān)分閘；、向同一

11、區(qū)域供電的右鄰所212斷路器分閘、右鄰 站2124越區(qū)隔離開關(guān)分閘；例如： 湘江中路站2113越區(qū)隔離開關(guān)的閉鎖條件是：湘江中路站211、213斷路器斷開；西湖公園站213斷路器、2113隔離開關(guān)斷開；袁家?guī)X站211斷路器、2113隔離開關(guān)斷開。 湘江中路站2124越區(qū)隔離開關(guān)的閉鎖條件是：湘江中路站212、214斷路器斷開；西湖公園站214斷路器、2124隔離開關(guān)斷開；袁家?guī)X站站212斷路器、2124隔離開關(guān)斷開。1ZJ動(dòng)作的條件是：左鄰牽混213斷路器、2113越區(qū)隔離開關(guān)斷開。2ZJ動(dòng)作的條件是：右鄰牽混211斷路器、2113越區(qū)隔離開關(guān)斷開。四、隔離開關(guān)的檢修 電動(dòng)隔離開關(guān)檢修前，確認(rèn)

12、變電所相應(yīng)直流小車?yán)綑z修位，確認(rèn)所有來來電方向已停電接掛好地線。檢修人員系好安全帶后方可開始檢修：第一步：檢查動(dòng)、靜觸頭接觸面是否光滑，有無燒損與銹蝕；2、檢查合閘時(shí)主閘刀是否水平，其中心線與靜觸頭的中心線是否相吻合；3、用0.05MM*10MM的塞尺檢查刀閘的接觸點(diǎn)，應(yīng)塞不進(jìn)去。否則要對彈簧壓板螺栓、傳動(dòng)桿U型螺栓進(jìn)行調(diào)整。第二步：清除導(dǎo)電部分及支柱絕緣子表面塵垢，同時(shí)查看絕緣子有無破，并在靜觸頭導(dǎo)電部位及動(dòng)觸頭觸點(diǎn)位置均勻涂抹一層導(dǎo)電脂，涂抹厚度0.1mm0.3mm。 第三步： 用力矩扳手檢查開關(guān)底座、傳動(dòng)桿、母線連接緊固螺栓是否有松動(dòng)4.1隔離開關(guān)的檢修第四步：檢修完畢后通過手柄手動(dòng)操

13、作隔離開關(guān)，分、合各兩次，檢查機(jī)構(gòu)與隔離開關(guān)聯(lián)動(dòng)時(shí)無卡滯現(xiàn)象，主軸拐臂限位螺栓是否頂固。在隔離開關(guān)分閘過程的初始階段要注意：直至隔離刀完全分開2cm，兩個(gè)消弧棒應(yīng)可靠接觸。若不能接觸，則松開固定消弧棒下方的的頂絲，轉(zhuǎn)動(dòng)消弧棒，直至接觸，再堅(jiān)固頂絲。第五步：檢查電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)箱，1、查看各部件指示燈是否顯示異常，2、檢查接線端子是否松動(dòng)，3、清除機(jī)構(gòu)箱內(nèi)設(shè)備表面塵垢.4、檢修完畢，將轉(zhuǎn)換開關(guān)打至遠(yuǎn)方位，聯(lián)系電調(diào)遠(yuǎn)方位試操作，確認(rèn)無誤后關(guān)閉箱門，并加鎖。在隔離開關(guān)分閘過程的初始階段直至隔離刀完全分開2cm，兩個(gè)消弧棒應(yīng)可靠接觸。若不能接觸，則松開固定消弧棒下方的的頂絲，轉(zhuǎn)動(dòng)消弧棒，直至接觸，再堅(jiān)固頂

14、絲。注意：作業(yè)前請變電專業(yè)配合將變電所相 應(yīng)斷路器直流小車?yán)綑z修位。五、隔離開關(guān)故障排查（案例一）隔離開關(guān)閉鎖故障1、故障現(xiàn)象：當(dāng)就地、遠(yuǎn)方都無法操作時(shí)，而短接長接線端子排6、7結(jié)點(diǎn)后就可以操作。2、故障分析：由外部電路斷路器閉鎖，導(dǎo)致不滿足操作條件。3、解決方案：1、聯(lián)系電調(diào)解除閉鎖關(guān)系。2、如果閉鎖關(guān)系解除后還是不能操作，則可以直接用萬用表測量6、7接點(diǎn)的對地電壓是否為55V左右。如果偏差較大則要求變電所內(nèi)值班人員配合檢查，是否由變電所內(nèi)設(shè)備故障引起的隔離開關(guān)閉鎖（如常見的ZJ繼電器損壞）。（案例二）隔離開關(guān)報(bào)文灰顯故障 1、故障現(xiàn)象：隔離開關(guān)分合閘到位后， SCADA系統(tǒng)報(bào)文顯示為隔離開關(guān)未定義狀態(tài)（即報(bào)文灰顯）， 2、原因分析：故障原因是由于隔離開關(guān)的輔助觸點(diǎn)存在設(shè)計(jì)缺陷，導(dǎo)致遙信輸入的合閘輔助觸點(diǎn)未動(dòng)作，從而SCADA系統(tǒng)的合閘信號沒輸出，導(dǎo)致SCADA系統(tǒng)報(bào)文顯示為隔離開關(guān)未定義狀態(tài)，而隔離開關(guān)實(shí)際已在合閘狀態(tài)。3、解決方案：輔助觸點(diǎn)采用兩組8個(gè)觸點(diǎn)（只使用兩個(gè)觸點(diǎn)信號），通過四個(gè)凸輪推動(dòng)觸點(diǎn)動(dòng)作，由于四個(gè)凸輪運(yùn)動(dòng)