斷路器操作機構故障處理及防范措施

張　達，任慶帥，肖英偉

（國網山東省電力公司檢修公司，濟南　250018）

斷路器操作機構故障處理及防范措施

張達，任慶帥，肖英偉

（國網山東省電力公司檢修公司，濟南250018）

針對一起高壓斷路器操作機構故障問題進行分析，詳細闡述故障排查的過程和處理方法，并針對設計、運維方面存在的問題，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電網穩定運行。

斷路器；操作機構；儲能

0　引言

某公司LTB145D1/B型斷路器，操作機構型號為BLK222，儲能元件是卷式彈簧。該斷路器因其先進的滅弧室結構、簡潔可靠的彈簧操作機構及極少的日常維護工作而在電力系統廣泛使用。

詳細講述此類設備故障的判斷和處理方法，針對故障處理過程中發現的設計、運維方面存在的問題進行分析，并提出多項措施預防此類故障再次發生，對減少電網損失、提高設備可靠性具有現實意義。

1　故障現象

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，需進行調壓操作，08∶13將35 kV 2B號低抗323開關操作分閘，完成由運行轉為熱備用，在檢查現場開關機械位置時，發現323開關儲能指示在未儲能狀態，檢查儲能電機的控制回路發現保險熔斷，更換后保險立即熔斷。

2　故障處理

首先對斷路器本體及操作機構進行仔細排查，斷路器本體無異常，操作機構的彈簧儲能指示為未儲能，儲能回路的保險絲熔斷，更換保險后電機可短時工作，隨后保險熔斷，彈簧仍然無法正常儲能，經檢查外回路絕緣良好，電機絕緣良好（大于11 GΩ），電機直阻為7 Ω，電機無異常。經判斷懷疑是電機帶動一次回路傳動時有卡澀，電機過載使儲能電機回路保險熔斷，懷疑彈簧過儲能造成［1-2］。

此操作機構儲能原理為將卷式彈簧卷緊儲能，卷式彈簧松開為未儲能，將斷路器操作機構的頂蓋打開，可見其彈簧機構的儲能元件，經檢查卷式彈簧的實際狀態為滿儲能，且已過儲能，如圖1所示。若此時釋放能量，將給斷路器觸頭及操作機構緩沖元件造成不可逆轉的損害，因此現場用手動搖把將彈簧機構的儲能能量釋放。

進一步檢查，發現操作機構內彈簧儲能限位開關的固定螺栓松動。經過對限位開關緊固螺栓校緊（圖2），調整行程后，彈簧機構儲能、釋放能量正常，斷路器可正常分合閘。

圖1　卷式彈簧狀態　

圖2　校緊限位開關緊固螺栓

操作機構作為斷路器分合閘的關鍵部件，考慮到機構彈簧經歷了過儲能不良工況，為檢測彈簧性能是否能滿足要求，現場對斷路器進行分合閘時間測試，結果合格，如表1所示。

表1　斷路器特性測試數據　ms

3　故障原因分析

斷路器的彈簧機構在已儲能狀態時，彈簧被極大壓縮，在正常操作時會產生巨大的振動，而分閘時能夠釋放的能量更大，斷路器本體的振動強度也更大。若某些部件的抗振動能力不足，在斷路器動作幾百次甚至上千次后，容易出現零部件損壞、移位等故障。

經分析，本次故障原因為：該斷路器彈簧機構中，儲能限位開關的固定螺栓抗振動能力較差，上次分閘操作后松動移位（圖3），導致彈簧到達正常儲能位置后，限位開關未動作，電機繼續運轉壓縮彈簧，造成彈簧機構過儲能（圖4）。同時電機過載，最終導致回路中保險熔斷。由于儲能指示的設計為往復式，過儲能后顯示為未儲能。

圖3　固定螺栓松動

圖4　彈簧機構過儲能

4　問題及防范措施

4.1暴露的問題

設計存在一定的缺陷。斷路器的彈簧機構在正常操作時會產生巨大的振動，此限位開關的緊固螺栓抗振動能力較差，導致其位置偏移，造成彈簧過儲能。

日常停電檢修工作中對操作機構的小修、維護不到位，未對關鍵部件進行檢查維護，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的固定螺栓添加定位膠，確保其不會因振動造成松動，導致限位開關移位。

停電檢修時，要對此型號斷路器操作機構進行全面檢查，避免由于限位開關固定螺栓松動造成的斷路器故障［5-6］。

針對彈簧操作機構操作時振動大的特點，對所轄變電站的斷路器操作機構進行仔細排查，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生。

對新投運設備要嚴格控制、把關。在驗收過程中細致了解產品原理和維修方法，消除危險源。

5　結語

分析了高壓斷路器操作機構限位開關螺栓松動造成過儲能的問題，詳細闡述了故障排查解決過程，分析了某公司生產的LTB145D1/B型號斷路器的設計缺陷，提出了改進意見和防范措施，可以有效防止此類故障的發生，節省大量檢修的人力物力，避免不必要的停電，提高電網經濟效益。

［1］苑舜.高壓斷路器彈簧操動機構［M］.北京：機械工業出版社，2001.

［2］GB/T 11022—1999高壓開關設備和控制設備標準的共用技術要求［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，2010，5（10）：39-42.

［5］譚志奇.10 kV彈簧操作機構斷路器跳合閘線圈燒毀原因分析及對策［J］.電力學報，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（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。