張　達(dá)，任慶帥，肖英偉

（國網(wǎng)山東省電力公司檢修公司，濟(jì)南　250018）

斷路器操作機(jī)構(gòu)故障處理及防范措施

張達(dá)，任慶帥，肖英偉

（國網(wǎng)山東省電力公司檢修公司，濟(jì)南250018）

針對一起高壓斷路器操作機(jī)構(gòu)故障問題進(jìn)行分析，詳細(xì)闡述故障排查的過程和處理方法，并針對設(shè)計(jì)、運(yùn)維方面存在的問題，提出防范措施，對電力檢修人員具有借鑒意義，有利于提高人員工作效率和維護(hù)電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

斷路器；操作機(jī)構(gòu)；儲能

0　引言

某公司LTB145D1/B型斷路器，操作機(jī)構(gòu)型號為BLK222，儲能元件是卷式彈簧。該斷路器因其先進(jìn)的滅弧室結(jié)構(gòu)、簡潔可靠的彈簧操作機(jī)構(gòu)及極少的日常維護(hù)工作而在電力系統(tǒng)廣泛使用。

詳細(xì)講述此類設(shè)備故障的判斷和處理方法，針對故障處理過程中發(fā)現(xiàn)的設(shè)計(jì)、運(yùn)維方面存在的問題進(jìn)行分析，并提出多項(xiàng)措施預(yù)防此類故障再次發(fā)生，對減少電網(wǎng)損失、提高設(shè)備可靠性具有現(xiàn)實(shí)意義。

1　故障現(xiàn)象

某變電站35 kV 2B號低抗323斷路器即采用上述型號。近日，因35 kV 2號母線電壓較低，需進(jìn)行調(diào)壓操作，08∶13將35 kV 2B號低抗323開關(guān)操作分閘，完成由運(yùn)行轉(zhuǎn)為熱備用，在檢查現(xiàn)場開關(guān)機(jī)械位置時(shí)，發(fā)現(xiàn)323開關(guān)儲能指示在未儲能狀態(tài)，檢查儲能電機(jī)的控制回路發(fā)現(xiàn)保險(xiǎn)熔斷，更換后保險(xiǎn)立即熔斷。

2　故障處理

首先對斷路器本體及操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)排查，斷路器本體無異常，操作機(jī)構(gòu)的彈簧儲能指示為未儲能，儲能回路的保險(xiǎn)絲熔斷，更換保險(xiǎn)后電機(jī)可短時(shí)工作，隨后保險(xiǎn)熔斷，彈簧仍然無法正常儲能，經(jīng)檢查外回路絕緣良好，電機(jī)絕緣良好（大于11 GΩ），電機(jī)直阻為7 Ω，電機(jī)無異常。經(jīng)判斷懷疑是電機(jī)帶動(dòng)一次回路傳動(dòng)時(shí)有卡澀，電機(jī)過載使儲能電機(jī)回路保險(xiǎn)熔斷，懷疑彈簧過儲能造成［1-2］。

此操作機(jī)構(gòu)儲能原理為將卷式彈簧卷緊儲能，卷式彈簧松開為未儲能，將斷路器操作機(jī)構(gòu)的頂蓋打開，可見其彈簧機(jī)構(gòu)的儲能元件，經(jīng)檢查卷式彈簧的實(shí)際狀態(tài)為滿儲能，且已過儲能，如圖1所示。若此時(shí)釋放能量，將給斷路器觸頭及操作機(jī)構(gòu)緩沖元件造成不可逆轉(zhuǎn)的損害，因此現(xiàn)場用手動(dòng)搖把將彈簧機(jī)構(gòu)的儲能能量釋放。

進(jìn)一步檢查，發(fā)現(xiàn)操作機(jī)構(gòu)內(nèi)彈簧儲能限位開關(guān)的固定螺栓松動(dòng)。經(jīng)過對限位開關(guān)緊固螺栓校緊（圖2），調(diào)整行程后，彈簧機(jī)構(gòu)儲能、釋放能量正常，斷路器可正常分合閘。

圖1　卷式彈簧狀態(tài)　

圖2　校緊限位開關(guān)緊固螺栓

操作機(jī)構(gòu)作為斷路器分合閘的關(guān)鍵部件，考慮到機(jī)構(gòu)彈簧經(jīng)歷了過儲能不良工況，為檢測彈簧性能是否能滿足要求，現(xiàn)場對斷路器進(jìn)行分合閘時(shí)間測試，結(jié)果合格，如表1所示。

表1　斷路器特性測試數(shù)據(jù)　ms

3　故障原因分析

斷路器的彈簧機(jī)構(gòu)在已儲能狀態(tài)時(shí)，彈簧被極大壓縮，在正常操作時(shí)會產(chǎn)生巨大的振動(dòng)，而分閘時(shí)能夠釋放的能量更大，斷路器本體的振動(dòng)強(qiáng)度也更大。若某些部件的抗振動(dòng)能力不足，在斷路器動(dòng)作幾百次甚至上千次后，容易出現(xiàn)零部件損壞、移位等故障。

經(jīng)分析，本次故障原因?yàn)椋涸摂嗦菲鲝椈蓹C(jī)構(gòu)中，儲能限位開關(guān)的固定螺栓抗振動(dòng)能力較差，上次分閘操作后松動(dòng)移位（圖3），導(dǎo)致彈簧到達(dá)正常儲能位置后，限位開關(guān)未動(dòng)作，電機(jī)繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)壓縮彈簧，造成彈簧機(jī)構(gòu)過儲能（圖4）。同時(shí)電機(jī)過載，最終導(dǎo)致回路中保險(xiǎn)熔斷。由于儲能指示的設(shè)計(jì)為往復(fù)式，過儲能后顯示為未儲能。

圖3　固定螺栓松動(dòng)

圖4　彈簧機(jī)構(gòu)過儲能

4　問題及防范措施

4.1暴露的問題

設(shè)計(jì)存在一定的缺陷。斷路器的彈簧機(jī)構(gòu)在正常操作時(shí)會產(chǎn)生巨大的振動(dòng)，此限位開關(guān)的緊固螺栓抗振動(dòng)能力較差，導(dǎo)致其位置偏移，造成彈簧過儲能。

日常停電檢修工作中對操作機(jī)構(gòu)的小修、維護(hù)不到位，未對關(guān)鍵部件進(jìn)行檢查維護(hù)，反映出檢修工作存在死角［3-4］。

4.2防范措施

對彈簧儲能限位開關(guān)的固定螺栓添加定位膠，確保其不會因振動(dòng)造成松動(dòng)，導(dǎo)致限位開關(guān)移位。

停電檢修時(shí)，要對此型號斷路器操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行全面檢查，避免由于限位開關(guān)固定螺栓松動(dòng)造成的斷路器故障［5-6］。

針對彈簧操作機(jī)構(gòu)操作時(shí)振動(dòng)大的特點(diǎn)，對所轄變電站的斷路器操作機(jī)構(gòu)進(jìn)行仔細(xì)排查，檢查是否有類似情況，避免此類型故障在其他型號斷路器中發(fā)生。

對新投運(yùn)設(shè)備要嚴(yán)格控制、把關(guān)。在驗(yàn)收過程中細(xì)致了解產(chǎn)品原理和維修方法，消除危險(xiǎn)源。

5　結(jié)語

分析了高壓斷路器操作機(jī)構(gòu)限位開關(guān)螺栓松動(dòng)造成過儲能的問題，詳細(xì)闡述了故障排查解決過程，分析了某公司生產(chǎn)的LTB145D1/B型號斷路器的設(shè)計(jì)缺陷，提出了改進(jìn)意見和防范措施，可以有效防止此類故障的發(fā)生，節(jié)省大量檢修的人力物力，避免不必要的停電，提高電網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益。

［1］苑舜.高壓斷路器彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)［M］.北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2001.

［2］GB/T 11022—1999高壓開關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)的共用技術(shù)要求［S］.

［3］隋秀蘭.真空斷路器常見故障的分析與處理［J］.高壓電器，2004，40 （5）：399-400.

［4］劉濱濤，肖建華，黃倩.一起斷路器彈簧儲能故障分析與處理［J］.電氣技術(shù)，2010，5（10）：39-42.

［5］譚志奇.10 kV彈簧操作機(jī)構(gòu)斷路器跳合閘線圈燒毀原因分析及對策［J］.電力學(xué)報(bào)，2006（1）：91-92.

［6］段劍，張立群，甄利.一起500 kV斷路器故障的分析和治理［J］.高壓電器，2010（7）：90-92.

Treatments and Preventive Measures for Operating Mechanism Fault of Circuit Breaker

ZHANG Da，REN Qingshuai，XIAO Yingwei
（State Grid Shandong Electric Power Maintenance Company，Jinan 250018，China）

Analysis is done of a fault treatment of the circuit breaker operating mechanism.Detailed description of checking trouble and treatment method is given.Aimed at the problem of design and operating，preventive measures are proposed.These measures are believed to be of reference value for maintenance staff，conducive to bringing about high working efficiency and stable operation of power grid.

circuit breaker；operating mechanism；energy storage

TM774

B

1007-9904（2015）09-0074-02

2015-04-26

張達(dá)（1982），男，工程師，主要從事變電檢修工作；

任慶帥（1980），男，工程師，主要從事變電檢修工作；

肖英偉（1987），男，助理工程師，主要從事變電檢修工作。