35kV真空斷路器彈簧未儲能異常處理

肖正林

【摘要】針對一起35kV真空斷路器彈簧儲能機構引起的異常情況，對斷路器的儲能回路及機構本體進行了分析，通過對儲能回路和機構本體進行除銹處理，解決了問題，并針對運行中此類問題的巡視、維護、驗收、異常處理提出了建議。

【關鍵詞】彈簧儲能機構、異常處理、運行建議

引言

110kV鷹峰變電站作為上世紀80年代投產的變電站，在縣局電力系統中具有十分重要的位置，擔負著縣城80%的工業與居民用電，35kV線路又是地方小水電上網的主要通道。為滿足縣城及周邊地區日益增長的負荷需求，并提高該地區供電可靠性，我公司于2007年12月如期完成了110kV鷹峰變電站綜治改造，35kV線路在中壓側小水電上網通道中起著非常重要的作用，倘若35kV斷路器出現異常影響正常運行，將極大地阻礙本地區的小水電輸出，本文針對改型斷路器出現的異常現象進行了分析，并給出了相應的處理措施。

1、事故經過

2014年11月20日15：32，110kV鷹峰站35kV鷹一線314開關過流I段保護動作跳閘，重合閘動作成功合閘，調度通知：鷹一線314開關跳閘，重合成功，發“彈簧未儲能”異常信號。值班人員隨即進站對監控后臺、保護測控裝置、現場開關進行詳細檢查，發現斷路器未發現明顯異常、開關在合閘位置、彈簧儲能位置僅達到完全儲能位置的40%處，彈簧未完全儲能，在此種情況下，若斷路器分閘后，將導致斷路器再次合閘不成功，甚至會造成斷路器分合閘不到位的情況發生，嚴重影響斷路器的正常運行，匯報調度并經調度同意，值班人員斷開斷路器儲能電源后，再次合上儲能電源開關，斷路器儲能電機運轉，彈簧操動機構儲能正常，異常信號消失。

2、原因分析及處理

該異常發生后，2015年1月6日，結合線路停電機會，相關專業班組對斷路器的一次、二次設備進行詳細檢查。

（1）、正常運轉分析。

斷路器儲能回路如圖1所示，正常狀態下，彈簧未儲能時，行程開關2SP常閉點接通，合上電源開關1QF后，交流接觸器KM帶電，常開輔助接點接通，電機運轉，開始儲能；儲能結束后，行程開關2SP常閉點斷開，交流接觸器KM失電，常開輔助接點斷開，切斷電動機電源，電機停轉。

（2）二次設備檢查、處理

針對該異常現象，繼保人員首先對斷路器的儲能回路進行了系統檢查。經過檢查，未發現交流接觸器和行程限位開關有明顯異常點，后經過分合閘傳動試驗，

發現快速連續的分合閘試驗時，儲能彈簧行程開關的B相凸輪動作偏慢，多次分合時存在卡死狀態，即斷路器分閘后，行程開關常閉節點斷開不復歸，使儲能電機不能正常運轉儲能，判斷為儲能行程限位開關引起的異常。

繼保人員處理過程：繼保人員將異常行程開關更換后，同時檢修人員完成彈簧儲能標示牌重新固定，使儲能劃片不會偏向移動，進行了斷路器的分合閘傳動試驗，發下斷路器快速儲能的過程中，限位開關不存在卡死狀態，解決了限位開關的缺陷，但彈簧儲能過程中，彈簧儲能位置短暫的出現了三種狀態，不符合正常運轉方式下的兩種狀態。

（3）、一次設備檢查、處理

為解決繼保人員提出的疑問，檢修人員經過多次斷路器分合閘傳動后發現，在使用電動儲能方式下，開關合閘后幾秒時間內，彈簧位置始終要處于一個“完全儲能位置的40%處”的狀態，釋放不完全，再次儲能時需要先將彈簧能量釋放完畢后才能進行儲能。為分解彈簧儲能的各個步驟節點，根據此現象，檢修人員斷開儲能電源進行斷路器的傳動試驗，發現合閘后，彈簧的位置始終處于異常狀態（完全儲能位置的40%），如圖4所示；當進行手動儲能時，彈簧儲能位置的變化順序按圖4→圖5→圖3的狀態進行，初步判斷異常原因就是合閘后儲能彈簧不能完全釋放能量所致。

經檢查，整個機構內部都不存在銹蝕的情況，也就不存在機構卡澀的問題，調試中，斷路器機械連桿位置的一個很細微的差別引起了運行人員的注意，斷路器合閘后，正常未儲能時連桿的位置要比異常儲能時的位置高出半個螺帽的距離，如圖6、7所示。進一步判斷連桿位置卡澀就是彈簧不能正常儲能的真正原因。

檢修人員處理過程：

為了驗證分析的正確性，檢修人員對斷路器機械連桿的各個連接點進行了除銹打磨處理，經過充分的潤滑除銹打磨后，檢修人員再次進行手動儲能試驗，斷路器合閘后，儲能彈簧的位置為正常的未儲能位置（圖5所示），連桿的位置為正常未儲能的位置（圖6）所示，驗證了一次設備引起異常原因。同時為排除電氣儲能回路引起的異常原因，檢修人員進行了電動儲能試驗，結果彈簧和連桿的位置均為正常位置，可以排除，異常缺陷消除。

綜上所述，引起斷路器彈簧不能正常儲能的原因是，室外斷路器運行年限時間長，運行環境比較惡劣，附近有比較嚴重的工業廢氣污染，遇上陰雨天氣，就會形成腐蝕性的酸雨，腐蝕一次設備，導致機械連桿銹蝕所致。

3、運行中的幾點建議 綜合本次異常情況處理的整個過程，對今后的運行維護工作，總結以下幾點建議。

斷路器在進行遠方合閘后，應及時到現場進行檢查，檢查位置時應注意檢查斷路器的機械連桿位置、儲能機構狀態是否完好；以便及時發現存在問題，為下一次合閘做好準備。防止出現因斷路器儲能不足，導致合閘不到位的事故出現。

當斷路器合閘后，再次出現此類異常現象時，如果情況比較緊急，短時間內不能及時進行處理的，可采用短時斷開儲能電源、手動分合幾次儲能行程開關，再次合上儲能電源開關的方法進行臨時處理，確保合閘彈簧儲能完成。

由于該類設備投運時間長，運行環境惡劣，在今后的檢修及日常的巡視檢查時，應重點進行關注，每逢停電機會必須進行一次設備維護，不能存在麻痹的思想。

日常運行中，按照一次設備詳查的周期要求進行檢查，發現斷路器分合閘指示、彈簧儲能指示板位置不正常時，需要打開機構箱門進行斷路器機構內部檢查，但必需注意安全距離，與內部CT導電部分保持足夠安全距離。

4、結束語

該類35kV斷路器設備普遍運行年限都比較長，且運行環境比較惡劣，之前就曾出現過一次彈簧限位開關卡死的異常情況，本次彈簧限位開關卡死和斷路器機械連桿銹蝕情況同時出現的異常情況屬于該地區首次出現，因此，需要運維人員的重點關注，特別是斷路器的一些輔助回路元件更應重視，不要因一些很小的輔助元件故障，導致主設備停運，從而提高該類設備運維的正確性和穩定性，確保地區電網和縣城負荷的穩定供應。

參考文獻：

1、徐益飛，斷路器彈簧操動機構行程開關故障的處理.電世界，2005（3）：31