SF6斷路器彈簧操動機構合閘不到位問題原因分析及解決措施

【摘要】在電力系統中，高壓斷路器作為變電站主要保護和控制元件，其動作可靠性極為重要，為此，對高壓斷路器的操作機構提出了高可靠性的要求，而彈簧操動機構也由于它的安全可靠性在SF6斷路器中得到廣泛應用。本文主要對彈簧操動機構的基本結構、工作原理和機構合閘不到位問題原因分析及解決措施進行介紹和分析。

【關鍵詞】高壓斷路器；SF6斷路器；彈簧操動機構

某220千伏變電站220千伏SF6斷路器采用彈簧操動機構，現場進行檢修、試驗過程中，發現220千伏SF6斷路器出現合閘不到位現象。

問題處理過程及原因分析如下：

（一）處理過程

1.B相斷路器檢查、調整及測試

（1）“兩輪間隙”檢查、調整

在沒有調整任何部位的前提下，單獨操作B相斷路器，合閘不到位，無法儲能，經手動助力合閘到位后，完成儲能操作，再將該相斷路器分閘。

此時測量該相彈簧操動機構“兩輪間隙”為1.5mm，通過微調分閘彈簧連桿及本體連桿長度，使得“兩輪間隙”調整為2.0mm（標準1.8-2.0mm）。

（2）合閘彈簧檢查及調整

合閘彈簧的壓縮量通過合閘彈簧調整螺母備母露出螺桿長度進行估算，機構出廠規定調整螺母備母露出螺桿長度的調整范圍為0-85mm，此相機構合閘彈簧調整螺母備母露出螺桿長度為12mm，經過調整此調整螺母，使得露出螺桿的長度為38mm（以開關特性測試儀測試數據為依據）。

（3）機械特性測試

在進行上述兩項調整的過程中，同步進行機械特性測試，最終調整后的機械特性參數測試如如表1所示。

（4）操作試驗及后臺操作試驗

經過操作試驗測試后，連續進行分合閘操作，在操作30次后（以上調整、測試操作過程中至始至終未發生合閘不到位現象），重新測量“兩輪間隙”值沒有變化，仍為2.0mm。

2.A相斷路器檢查、調整及測試

（1）“兩輪間隙”檢查、調整

在沒有調整任何部位的前提下，單獨操作A相斷路器，合閘不到位，無法儲能，經手動助力合閘到位后，完成儲能操作，再將該相斷路器分閘。

此時測量該相彈簧操動機構“兩輪間隙”為1.3mm，同樣通過微調分閘彈簧連桿及本體連桿長度，使得“兩輪間隙”調整為2.0mm（標準1.8-2.0mm）。

（2）合閘彈簧檢查及調整

A相機構合閘彈簧調整螺母備母露出螺桿長度為4mm，經過調整此調整螺母，使得露出螺桿的長度為12mm（以開關特性測試儀測試數據為依據）。

（3）機械特性測試

在進行上述兩項調整的過程中，同步進行機械特性測試，最終調整后的機械特性參數測試如如表2所示。

（4）操作試驗及后臺操作試驗

經過操作試驗測試后，連續進行分合閘操作，在操作30次后，重新測量“兩輪間隙”值沒有變化（以上調整、測試操作過程中至始至終未發生合閘不到位現象），仍為2.0mm。

3.C相斷路器檢查、調整及測試

（1）“兩輪間隙”檢查、調整

在沒有調整任何部位的前提下，單獨操作C相斷路器，合閘到位。

經測量，該相彈簧操動機構“兩輪間隙”為2.0mm（標準1.8-2.0mm），其“兩輪間隙”未予調整。

（2）合閘彈簧檢查及調整

C相機構合閘彈簧調整螺母備母露出螺桿長度為0mm，經過調整此調整螺母，使得露出螺桿的長度為4mm（以開關特性測試儀測試數據為依據），如圖片所示：

（3）機械特性測試

在進行上述兩項調整的過程中，同步進行機械特性測試，最終調整后的機械特性參數測試如如表3所示。

（4）操作試驗及后臺操作試驗

經過操作試驗測試后，連續進行分合閘操作，在操作34次后，進行后臺操作（以上操作過程中未發生合閘不到位現象）。

上述檢查、調整及測試完成后，又進行了三相同期、低跳等測試項目，均在合格范圍內，未予調整。

（二）問題原因分析

造成此次彈簧機構合閘不到位的根本原因有兩個：一是“兩輪間隙”不合格，二是合閘彈簧出力力值不夠。

“兩輪間隙”不合格，將降低合閘彈簧出力的利用比例，從而減小合閘力量。

合閘彈簧力值不夠，將直接導致合閘不到位。

此次三相機構合閘彈簧調整完成后，特性測試分合閘速度達到標準范圍最優區間，其備母旋進長度有所不同，原因在于合閘備母旋進的長度由合閘彈簧力值的大小、分閘彈簧力值的大小等因素決定。此三相彈簧機構在壓縮同等長度條件下的力值如表4所示。

在其余參數相同的情況下，不同力值的合閘彈簧備母旋進的長度肯定不同，力值小旋進距離長，力值大旋進距離短；在合閘彈簧力值相同的情況下，由于其它因素影響造成合閘彈簧備母的旋進長度也不盡相同，設計上在充分考慮安全裕度并保證合閘速度滿足標準的前提下，規定其備母旋進的安全長度數值范圍為：0-85mm，并以合閘速度取上限的原則進行調試。

作者簡介：田瑞敏（1973—），國網山西省電力公司晉城供電公司工程師。