一起10 kV XGN開關無法合閘故障原因分析及改進措施

摘 要：文章根據實際工作，分析了一起10 kV XGN開關無法合閘故障的原因，并針對其原因提出處理方法，可為類似故障處理提供參考。

關鍵詞：10kVXGN開關；故障；原因分析；改進措施

中圖分類號：TM591 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2012）29-0119-03

真空開關具有體積小、重量輕、壽命長、可靠性高、維護量小、檢修周期長等一系列優點，受到了電力部門的普遍歡迎，得到了廣泛的應用。近年來，國內真空開關獲得了前所未有的發展，使用領域迅速擴大，但由于以前在無人值班改造中只更換斷路器而不更換操作機構，機構傳動部分作相應調整后配合真空開關使用，存在水平拉桿轉角改變后，輔助開關切換不到位或過位進入死點的現象，影響到開關的正常運行。

1 事件概述

2010年3月，某變電站#1電容器903開關送電時出現“控制回路斷線”

報警，開關無法合閘的故障。在開關柜前柜門開著的情況下，檢修人員通過調整合閘機械連鎖微動開關的位置，使開關恢復正常，能近遠控分合閘。當關上前柜門，在送電的過程中，雖沒有出現“控制回路斷線”報警，但開關仍然合不上，甚至導致合閘線圈燒毀。

2 原因分析

該開關柜為XGN2-12柜，配ZN21-12型真空斷路器，結構圖如圖1所示。

ZN21-12型開關合閘控制回路如圖2所示。

正常情況展現如下：

小手柄在“檢修”、“工作”位置時，合閘機械聯鎖微動開關①在合位，合閘控制回路中WK接點導通；合閘機械聯鎖臂②與合閘掣子③之間存在一定的間隙（即沖程A）（圖3），合閘鐵芯頂桿⑤的行程B和沖程A滿足要求，合閘掣子③可正常動作使機構脫扣。開關在滿足其他條件的前提下可進行合閘。

小手柄在“分斷閉鎖”位置時，合閘機械聯鎖微動開關①在分位（圖4），合閘控制回路中WK接點斷開，控制回路斷線，開關電氣閉鎖無法進行合閘；同時合閘機械聯鎖臂②將合閘掣子③往下頂死（圖5），合閘掣子③無法動作使機構脫扣，開關機械閉鎖無法進行合閘。因此，當小手柄在“分斷閉鎖”位置時，存在電氣與機械雙方面閉鎖功能。

2.1 “控制回路斷線”報警原因

開關柜前柜門往里關時，門上的照明燈罩將復歸彈簧④往下頂死（圖6），通過機械聯鎖桿，使合閘機械聯鎖臂②往下運動。當前柜門完全關上時，剛好跟小手柄在“分斷閉鎖”位置時情況一樣，合閘機械聯鎖微動開關①分開，控制回路斷線。

2.2 合閘線圈燒毀的原因

開關柜前柜門關上時，門上的照明燈罩將將復歸彈簧④往下頂死，通過機械聯鎖桿，使合閘機械聯鎖臂②往下運動將合閘掣子③頂死，合閘掣子③無法使機構脫扣，開關拒合閘；但由于燈罩位置的變化，合閘機械聯鎖臂②往下運動的幅度比較小（圖7），合閘機械聯鎖微動開關①無法分開，WK接點導通，合閘線圈可正常動作。當合閘控制回路接通時，合閘線圈動作，而開關拒合閘，導致合閘線圈長時間帶電燒毀。這種情況類似于小手柄在“工作”位置與“分斷閉鎖”位置中間，電氣上解鎖而機械上閉鎖。

3 處理方法

要徹底解決這個問題，就要使照明燈罩無法頂住復歸彈簧，采取的辦法有以下幾點：改變復歸彈簧的位置，使復歸彈簧左右移動；重新固定燈罩，使之向上移動；抬高開關柜柜門，間接抬高燈罩。

由于復歸彈簧固定在合閘機械聯鎖桿上，要將其挪動還必須把連桿拆掉，比較麻煩，花的時間也比較長；若要重新固定燈罩，就必須在開關柜面板上鉆孔；三種方法對比之下，通過抬高開關柜柜門是比較簡單快速的方法，所以采用第三種方法。

4 經驗教訓

在此次故障處理過程中，本來只是“控制回路斷線”報警的缺陷，由于檢修人員的疏忽，在開關柜前柜門沒有關上的情況下，只是微調合閘機械聯鎖微動開關WK，觀察開關近遠控分合閘正常，就判定缺陷已得到解決，在送電的過程中，問題再次出現，甚至更嚴重地導致合閘線圈燒毀。因此，建議在以后處理類似缺陷的過程中，要從各方面考慮可能引起缺陷產生的原因，并模擬一切正常工作條件。

5 真空開關維護中應注意的事項

針對新投產開關機構缺陷，要在投運后1年對機構進行一次維護工作，并盡可能利用停電機會做一次維護，并進行檢查和調整。檢查和調整的項目除了真空度檢查、開距和接觸行程檢查、觸頭壓力檢查，三相同步性能檢查、分、合閘速度檢查外，還有操動機構各部分檢查以及外部電氣連結和絕緣檢查；包括控制電源輔助接點等。應注意的是，每次檢查與調整一般不要大拆大卸，切勿任意改變其相對位置。此外，對平時的維護檢查還需注意下列事項：

其一，應經常保持真空開關的清潔，特別應注意及時清理絕緣子，絕緣桿和其它絕緣件的塵埃；對于真空滅弧室絕緣外殼上的塵埃應用潔凈的干布擦拭。

其二，凡是活動磨擦的部位，均應保持有干凈的潤滑油，使操動機構動作靈活，減少機械磨損。

其三，磨損較為嚴重的零件要及時給予更換。

其四，所有的緊固件均應定期檢查，防止松脫。

其五，經常觀察真空滅弧室開斷電流時的顏色，如有懷疑應進行真空度檢查，發現真空度不滿足最低工作真空度要求時，應及時更換。

其六，經常觀察接觸行程量，若與規定值偏差過大，應及時調整。接觸行程量的變化就是滅弧室觸頭的磨損量，因此每次接觸行程調整后必須進行記錄，累計達到觸頭磨損厚度時，應更換滅弧室。滅弧室更換應注意要用同型號的滅弧室。

6 結 語

要確保真空開關特別是頻繁操作開關的安全、可靠運行，要切實做好下列工作：

其一，做好開關設備的選型工作，嚴格把好開關調試交接關。

其二，在運行中加強開關設備的監視，根據設備狀態及時調整檢修策略。

其三，嚴格執行國網十八反措和檢修規程、規定和檢修導則工藝，結合實際情況，保證到期必修、修必修好。

參考文獻：

[1] 朱四財.電氣開關故障的檢查和處理[J].煤炭技術，2008，（5）.