Hvordan installere og kommissere GW4 Isolatorer

I forstærkningsstationer er antallet af afbrydere normalt 2 til 4 gange større end antallet af kredsløbsbrydere. På grund af deres store mængde er arbejdsbyrden for installation og indkørsel betydelig. For spændinger under 110 kV fungerer GW4-type afbryder som det dominante udstyr. Hvis installationens håndværk og mekaniske dimensionelle justeringer af afbryderen ikke opfylder kravene, kan problemstillinger som ufuldstændigt åbning/lukning, overophedede kontakter eller endda porcelænsisolatorbrud forekomme. Derfor er det højst nødvendigt at resumere installation- og indkørselsmetoder for afbrydere. Baseret på forfatterens praktiske erfaring er installation- og indkørselsprocedurerne for denne type afbryder summeret nedenfor til brug for kolleger.

1. Struktur og drifts princip for GW4-type afbryder
For at bedre beherske installations teknikker og indkørsels metoder er det afgørende at have en tilstrækkelig forståelse af bryderens struktur og drifts princip.

1.1 Afbryders struktur

1.1.1 Afbryders struktur
GW4-type afbryder har en dobbeltkolonne horisontal roterende struktur, bestående af tre enefaseenheder. Hver enefaseenhed består af en base, isolerende søjler, og ledende dele, og er udstyret med enten manuelt eller elektrisk drifts mekanisme.

1.1.2 Jordningsbryders struktur
Jordningsbryderen består af en statisk kontakt fastgjort på den ledede rør i afbryderen og en bevægelig kontakt stang monteret på basen.

1.1.3 Manuelt drifts mekanismes struktur
Den manuelle drifts mekanisme inkluderer en driftshåndtag der roterer 90° (eller 180°) i en horisontal (eller vertikal) plan, en regnbeskyttelse, og en hjælpekontakt inden i.

1.1.4 Elektrisk drifts mekanisme
Hovedkomponenterne i den elektriske drifts mekanisme inkluderer en elektrisk motor, tandhjulsgear, hjælpekontakt, grænsekontakt, vælgerkontakt, kontaktor, og kredsløbsbryder.

1.2 Drifts princip for afbryderen

1.2.1 Drifts princip for afbryderen
Når outputakslen fra drifts mekanismen roterer 90° (eller 180°), driver den den lodrette rør → driftsakslen roterer 90° (eller 180°) → driftskrankarm → aktiv pol for den driftede fase roterer 90° → horisontal koblingsstang → aktive poler for de andre faser roterer 90° → kryds koblingsstang → drevne poler roterer modsat 90°, hvilket opnår trepol interlocking drift.

1.2.2 Drifts princip for jordningsbryderen
Drifts mekanismen driver transmissionsakslen og horisontal koblingsstang for at rotere jordningsbryderens rotationsaks ved en bestemt vinkel, hvilket opnår åbning eller lukning.

1.2.3 Drifts princip for manuel drifts mekanisme
Når håndtaget drives, roterer outputakslen af mekanismen, og driver den hjælpekontakt forbundet med hovedakslen. Under åbnings- eller lukningsdrift åbnes eller lukkes de relevante kontakter for at sende de respektive åben/luk signaler.

1.2.4 Drifts princip for elektrisk drifts mekanisme
Motor starter, driver worm gear reducerings enhed; hovedakslen roterer, aktiverer den forbundne afbryder for at åbne eller lukke.

2. Installation af afbryderen

2.1 Installations principper
Korrekt installation og indkørsel er forudsætninger for normal drift af afbryderen. I en vis forstand udgør god installation halvdelen af vellykket indkørsel. Derfor skal principperne om "horizontalt lige og vertikalt ret" strikt følges under installation.

(1) Basen for alle tre faser skal være vertikalt justeret - altså ligge i samme horisontale plan - for at sikre at horisontale koblingsstanger forbliver i samme plan.

(2) Basen for alle tre faser skal være flad forfra tilbage - altså at de drevne og drivende poler for hver fase skal respektivt ligge i samme vertikale plan - for at sikre at horisontale koblingsstanger forbliver i samme plan.

(3) Basen for alle tre faser skal være parallel venstre til højre for at sikre korrekt koordinering af horisontale koblingsstangers længder.

(4) Porcelænsisolatorerne for alle tre faser skal være perfekt vertikale - for at holde horisontale koblingsstanger i samme plan og sikre god kontaktfladejustering.

(5) Outputakslen for drifts mekanismen skal være axeltangent med driftsakslen for den driftede fase - for at minimere den påkrævede driftsmoment.

2.2 Installations krav for individuelle komponenter

(1) Isolerende dele - skal være intakte og opfylde specifikationer.
(2) Roterende (transmissions) dele - skal være smurt, fleksible og fri for binding; hvis ikke, anvend MoS₂ eller lignende smøreolie.
(3) Fastgjorte dele - skal være sikkert fastgjort uden løshed.

2.3 Forholdsregler under installation

(1) Nominel strøm skal opfylde designkrav.
(2) Installationsretningen for jordningsbryderen skal opfylde krav. For ensidig jordning, kan den være venstre- eller højre-jordet; typisk er jordningsbryderen placeret på brydersiden.
(3) Åbningsretningen for afbryderen skal opfylde krav. Når man ser på drifts mekanismen, skal åbningsretningen for afbryderen være i overensstemmelse med observerens synsfelt.
(4) Venstre og højre kontaktpositioner skal være korrekt installeret: venstre kontakt (finger kontakt side) er monteret på den drevne pol side, og højre kontakt (kontakthoved side) på den drevne pol side.
(5) Hovedblade drifts mekanisme er normalt installeret under fase A driftsaks.
(6) Fase til fase afstand: mindst 2 m for 110 kV, og mindst 1,2 m for 35 kV.

3. Indkørsel af afbryderen

3.1 Essensen af kommissionering
Essensen af kommissionering er, baseret på korrekt og rimelig installation, at justere alle mekaniske dimensioner og vinkler for at opfylde standardkrav.

3.2 Kommissioneringsprocedure (fra bunden til toppen)

3.2.1 Justering af grundlaget

(1) Juster jævnheden af grundlaget.

(2) Længden og vinklen af Krydsarm 1 (forbundet med den horisontale koblingsstang) og Krydsarm 2 (forbundet med krydskoblingsstangen) skal være ens over alle tre faser. Krydsarm 3 (forbundet med hovedbladeoperatørskrydsarmen) varierer af producent: nogle monterer den på grundlagsskaften (som vist i figur 1); andre kræver på-sted-sværmetning til den horisontale koblingsstang. Når produkt dokumentation giver justeringsinstruktioner, følg dem; ellers justerer du sådan, at efter forbinding af mekanismen til skærmlegemet, er åbnings/lukningsvinkler og synkronisering passende. (Hvis Krydsarme 1 og 2 er sværmet til skaften, er deres vinkel og længde ikke-justerbare.)

(3) Juster positionsskruen, så afstanden mellem den og positionstoppladen er 1–3 mm.

3.2.2 Justering af porcelænsisolatorer

Justering kan udføres ved hjælp af mellemlag, men bemærk, at tykkelsen af mellemlag, der tilføjes på en enkelt plads, ikke må overstige 3 mm, og alle mellemlag, der tilføjes på samme plads, skal sværmetes sammen.

(1) Lodrette retningen af porcelænsisolatorerne skal opfylde kravene.
(2) Højderne af de to porcelænsisolatorer på en enkelt stolpe skal være identiske.

3.2.3 Justering af ledende kontakter
Slæk skruerne på terminalblokken, der fastgør ledrøret, og roter eller flyt ledrøret for at opnå korrekt justering.

(1) De to ledrøre (venstre og højre) på en enkelt stolpe skal være justerede – dvs., deres højder skal være ens, med en lodret højdeforskel på mindre end 5 mm, og de skal ligge i en lige horisontal linje, som vist i figur 2.
(2) Længderne af venstre og højre ledrøre over alle tre faser skal være identiske.
(3) Indsætningsdybden af kontaktfingerne i kontakterne skal være den samme for alle tre faser. Hvis producentens manual angiver et numerisk værdi, juster ifølge denne værdi; hvis ingen værdi er givet, men figur 3 er inkluderet, juster ifølge figur 3; hvis hverken en numerisk værdi eller figur 3 er tilgængelig, juster baseret på erfaring. Hvis indsætningen er for lidt, vil kontaktfladen efter lukning være utilstrækkelig; hvis for meget, kan overdreven slagskraft under lukning skade isolatoren. Derfor bør der efter lukning opretholdes en afstand (margin) på 4–6 mm mellem kontaktfingerne og kontaktbasen, og indsætningsdybden af kontaktfingerne under lukning skal være mindst 90% af den totale kontaktdybde.

3.2.4 Justering af opereringsstolpe

(1) Justering af åbningafstand:
Efter at afbryderen er åbnet, skal vinklen mellem ledrøret og midteaksen af grundlaget være inden for 90°–92°. Hvis det er svært at måle vinklen præcist, er en simpel metode at bruge en målband til at tjekke, om venstre og højre ledrøre er parallelle ved begge ender. En forskel på ±10 mm mellem afstandene ved de to ender er acceptabel.

(2) Justering mellem opereringsstolpe og opereringsmekanisme:
Placér både opereringsstolpekroppen og mekanismen i lukket position, og tilslut dem (hvis der bruges en fleksibel forbindelse). Hvis det er en rigid forbindelse, foretag en midlertidig punktsværmetning af forbindelsen først (foretag fuld sværmetning først, når alle justeringer er gennemført). Udfør en fuld åbning-lukningscyklus og observer, om opereringsstolpen når de fulde åbne eller lukkede positioner.

• Hvis stolpen ikke lukker fuldt ud, juster længden af krydskoblingsstangen: "forlæng, hvis lukning er utilstrækkelig; forkort, hvis over-lukket."

• Hvis stolpen ikke åbner fuldt ud, juster længden af opereringskrydsarmen (dvs. Krydsarm 3 i figur 1): "forkort, hvis åbningsvinkel er for lille; forlæng, hvis for stor."

Bemærk: "Forkortning for utilstrækkelig åbning" kan opnås på to måder: enten ved at øge længden af opereringskrydsarmen eller ved at øge dens inklusive vinkel; tværtimod kan "forlængning" gøres ved at reducere vinklen eller forkorte armen.

Desuden skal vinkelbevægelsen af stolpekroppen og mekanismen være ens. Derfor, når man justerer opereringskrydsarmen, skal både åbningsvinklen og mekanismens bevægelsesvinkel tages i betragtning samtidigt.

• Hvis stolpekroppen har nået korrekt åben/lukket position, men mekanismen ikke, indikerer dette, at mekanismens rejse (eller vinkel) er mindre end kroppens. I dette tilfælde reducerer du stolpekroppens nødvendige rejse ved at forkorte opereringskrydsarmen.

• Omvendt, hvis mekanismen når position, men stolpekroppen ikke, forlænger du opereringskrydsarmen.

3.2.5 Tre-pol interlocking justering

Tre-pol interlocking justering skal udføres under forudsætning, at alle terminalplader af afbryderen er udsat for normal busbar spænding. Ellers vil genjustering være nødvendig, når busbarene er tilsluttet.

Efter at opereringsstolpen (fx fase A) er korrekt justeret, placer alle tre poler i lukket position, installer de horisontale koblingsstænger, og udfør en fuld åbning-lukningscyklus. Observer, om de to andre poler når korrekte åbne/lukkede positioner.

Standarden for trefasesynkronisering er baseret på samtidig kontaktengagement. Under justering, når kontakten på en af faserne lige rører sin kontaktfinger, mål de mellemrum mellem kontakterne og kontaktfingrene på de to andre faser, og juster disse mellemrum ved at ændre længden på krydsforbindelsesstangen.

Hvis, efter synkronisering, åbne/lukkepositionerne stadig ikke er fuldt opnået, anvend "kompromismetoden": tag midtpunktet mellem over- og underekspeditionsværdierne og juster mod dette median—mens du sikrer overholdelse af fabrikantens specificerede synkroniseringstolerance.

Almindelige scenarier (under antagelse af, at fase A er den opererende fase):

(1) Alle tre faser er synkroniserede, men ingen når fuld åbne/lukkeposition → juster let længden på den opererende krydstang.
(2) Alle tre faser når korrekte åbne/lukkepositioner, men er ude af synkroni → brug kompromismetoden på krydsforbindelsesstangen for at opfylde synkroniseringsstandarder.
(3) Faser A og B er synkroniserede, men fase C er det ikke (dog opererer alle korrekt) → juster fase C's krydsforbindelsesstang.
(4) Faser B og C er synkroniserede, men fase A er det ikke → juster fase A's krydsforbindelsesstang.
(5) Faser A og C er synkroniserede, men fase B er det ikke → juster fase B's krydsforbindelsesstang.

(6) Alle tre faser er synkroniserede, men faser A og B når ikke fuldt lukket/åbnet position → enten juster den vandrette forbindelsesstang mellem faser A og B for at bringe dem i korrekt position, eller juster fase C's krydsforbindelsesstang, så dens ufuldstændige rejse passer til faser A og B, og juster derefter længden på den opererende krydstang.

(7) Alle tre faser er synkroniserede, men faser B og C når ikke fuldt lukket/åbnet position → juster den vandrette forbindelsesstang mellem faser B og C, eller juster fase A's krydsforbindelsesstang for at matche den ufuldstændige rejse af faser B og C, og juster derefter krydstanglængden.

(8) Alle tre faser er synkroniserede, men faser A og C når ikke fuldt lukket/åbnet position → juster både AB og BC vandrette forbindelsesstange, eller juster fase B's krydsforbindelsesstang for at matche den ufuldstændige rejse af faser A og C, og juster derefter krydstanglængden.

(9) Værst tænkeligt scenario: alle tre faser er både ude af synkroni og har ufuldstændig rejse → foretag en omfattende justering af vandrette forbindelser, krydsforbindelser og den opererende krydstang ved hjælp af kompromismetoden for at opfylde de krævede specifikationer.

Således er principperne for justering af trefaselåsning: synkronisering skal opfylde specifikationer, lukning skal være præcis, og åbning skal opfylde den påkrævede kontaktmellemrumsdistance. Generelt, hvis der opstår konflikter mellem disse tre kriterier, tager åbningskontaktmellemrum førsteprioritet, og en mindre ofring af åbningsdistance kan accepteres, hvis det er nødvendigt.
(Bemærk: For kryds- og vandrette forbindelsesstange med modsattradede ender, forsøg at holde de udsatte tråde længder lige på begge sider under justering.)

3.2.6 Justering af åbne/lukkepositions skruer

Efter at have gennemført trefaselåsningsjustering, skru fast låsenødderne på kryds- og vandrette forbindelsesstanger. Derefter juster klarensen mellem åbne/lukkepositionsskrever og stopplade til 1–3 mm.

3.3 Tiltrædelse af jordningskontakten

Tiltrædelsen af jordningskontakten udføres efter, at hovedisolationskontakten er fuldt indtrædt. Metoden er lignende, men følgende punkter kræver opmærksomhed:

(1) Vandrette forbindelsesstanger på jordningskontakten er mest forbundet via rørklamper. Derfor, når du skruer fast bolter, anvend moment tværs, symmetrisk, ligeligt og gradvist; ellers kan misalignment opstå mellem jordningsledningen og den statiske kontakt.

(2) Kontakt mellem jordningsledningen og den statiske kontakt skal være god. Ideelt set skal ledningen stikke 3–10 mm ud over den statiske kontakt—selvom specifikke værdier varierer afhængigt af fabrikant og bør følge manualen. Generelt, da hovedkontaktens vandrette forbindelse er installeret på drivpolens side, for en intern jordningskontakt med højreside jordning, bør fremstikkelsen ikke være for stor; ellers, når hovedisolationskontakten er åben, kan jordningsbladet ikke lukke på grund af mekanisk forstyrrelse mellem jordningsrodens spids og hovedkontaktens vandrette forbindelse.

(3) I åben position skal jordningsledningen forblive vandret. Brug en spiritusnivå, hvis nødvendigt, for at sikre, at den påkrævede isolationsafstand opretholdes efter åbning.

3.4 Mekanisk låsjustering

Efter at have indtrådt både isolationskontakten og jordningskontakten, juster den mekaniske lås—dette markerer afslutningen på hele isolationskontakten gruppes indtrædelse.

Juster den relative position af sektorpladen og bueformet plade på bunden, så:

• Når isolationskontakten er lukket, kan jordningskontakten ikke lukkes;

• Når jordningskontakten er lukket, kan isolationskontakten ikke lukkes.

3.5 Tiltrædelse af manuelt driftsorgan

Manuelt driftsorgan justeres samtidig med hovedpartiet. Under justering, verificer også:

(1) Glidende rotation af organet—driftskraft på håndtaget bør ikke overstige 1 kgf.
(2) Korrekt skift af hjælpekontakten—standarden er, at hjælpekontakten pålideligt virker ved ca. 4/5 af rejsemod limitpositionen under organets bevægelse.

3.6 Tiltrædelse af elektrisk driftsorgan

Tiltrædelsen af det elektriske organ er mere kompleks end den manuelle type. Nøgleinspektionspunkter inkluderer:

(1) Alle komponenter er intakte.
(2) Kablerne er korrekt forbindet; udfør flere manuelle/elektriske og lokale/fjerne operationer for at bekræfte korrekt handling.
(3) Før energiforsyning til testoperation, placer først mekanismen i midten mellem åben og lukket, derefter operér.
(4) Motorretningen skal matche den påkrævede åbnings/lukningsretning af hoveddelen.
(5) Både elektriske og mekaniske grænsekontakter skal være korrekt justerede og justerede i overensstemmelse med de endelige åbne/lukkede positioner af hoveddelen.

4. Konklusion

Da isolationskontakter længe har været betragtet som simple elektriske enheder, forekommer driftsfejl som mekanisk binding og overophedning i ledningskredsløbet ofte, hvilket ofte tvinger uplanlagte stopninger og alvorligt påvirker strømforsyningsreliabiliteten.

Kendt ved struktur, driftsprincipper og installations/kommissioneringsmetoder for isolationskontakter kan effektivt forhindre tvungne stopninger og ureliable drift, forbedre arbejdseffektiviteten på stedet og løse modstridigheden mellem ureliable enhedsydeevne og de høje pålidelighedskrav i moderne strømsystemer.