關于CT14型彈簧操作機構儲能系統維護的探討

明家輝 王喆 鄒婕

摘 要：由于CT14型彈簧機構機械性能較好、合閘能力較強、結構簡單易操作、能頻繁多次操作等優點，被廣泛配用于35kV SF6斷路器。隨著運行時間增長，操作次數增多，很容易出現各種故障。本文以實際工作中發生的LW8-35型斷路器由于臟污沉積造成機構卡澀的問題為例，提出解決此類問題的建議，同時結合工作經驗，分析常見的CT14型彈簧機構儲能系統故障及其解決方法。

關鍵詞：CT14彈簧操作機構；臟污沉積；設備維護

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.179

0 前言

CT14型彈簧機構在我局35kV SF6斷路器應用廣泛，且投產時間大多超過十年，彈簧機構出現故障的概率很高，給電網運行造成了隱患，也會增加非計劃停運事件所占比例。所以探討該型彈簧機構的維護具有現實意義。對于彈簧機構不能正常儲能的故障，因其外觀上和正常情況時的差別很細微，所以運行人員在巡視時不容易發現。假如斷路器所在線路瞬時故障使保護動作，由于斷路器機構的問題會使斷路器不能重合，給電網造成負荷損失。所以，分析這類問題的原因和避免此類問題的發生尤為重要。

1 CT14彈簧機構的儲能故障簡述

故障設備為昆明電網所轄某110kV變電站LW8-35型35kV斷路器，故障表現為斷路器不能儲能造成其無法正常分合閘。

停電檢修過程發現斷路器手動和電動均無法正常儲能，給上儲能電源時電機運轉，但棘輪不能正常轉動，手動儲能時操作手柄上下擺動能帶動驅動棘爪上頂，但棘爪無法推動棘輪轉動，觀察發現驅動棘爪扣住棘輪一個齒后再次擺動手柄不能繼續使棘爪扣下一齒，推測問題在于位于機構后側的保持棘爪無法咬住棘輪齒，使棘輪不能有效轉動到指定位置，從而導致儲能軸無法轉動使彈簧儲能。

進一步檢查發現造成這個問題的原因是棘爪潤滑油干澀，且長時間運行外部受外部環境灰塵附著在潤滑油上造成卡澀，棘爪回位彈簧力克服不了潤滑油的卡澀力，故保持棘爪不能正常保持住棘輪，從而造成彈簧不能儲能。進一步檢查發現驅動棘爪回位彈簧也存在潤滑油臟污干澀的情況。處理的方法就是將驅動棘爪合保持棘爪及復位彈簧進行清潔，將原來的潤滑油和灰塵清理干凈，重新涂抹潤滑油，恢復復位彈簧的應有性能，通過以上的處理后，先手動進行試儲能，能夠正常驅動彈簧儲能，給上電機電源后，彈簧儲能正常，多次試分合斷路器后彈簧能夠正常儲能，從而順利解決該問題。

雖然此次問題得到了解決，但機構臟污沉積造成的機構卡澀在我局室外設備中發生故障次數較多。機構箱的臟污主要是由風干的潤滑油、灰塵以及金屬銹蝕物組成，部分原因在于一些變電站所在位置氣候干燥，風大，揚塵較多；另一方面也在于所用潤滑油不適應干燥環境，且設備維護周期安排的不合理。

2 儲能部分其他常出現的故障及其分析

綜合多個變電站的情況，我們發現CT14型彈簧操作機構因儲能部分故障造成斷路器拒動的情況大致分為兩類：一類是儲能電機不轉動，另一類是儲能電機轉動但機構不儲能。

（1）儲能電機不轉動。由儲能電氣回路容易看出，微動開關上的常閉觸點 WK1、WK2 接觸不良或損壞，接觸器 KM 出現故障，或電機D的碳刷與換相器接觸不良，換相器及電機繞組損壞等原因都可能造成儲能電機不轉。

當出現儲能電機不轉動時，應在機構未儲能時，檢查儲能電源及儲能控制電源是否正常。具體方法是：用萬用表測量接觸器線圈兩端是否存在電壓，若有電壓則記錄且幅值已達到接觸器動作電壓而接觸器 KM未吸合，可以判定接觸器 KM損壞，則需更換接觸器；若無電壓或電壓低，可能是行程開關WK1、WK2 出現故障。如果接觸器處于吸合狀態，但電機不轉動，則檢查電機D端子電壓，若有電壓，則可能是電機有故障，檢查電機碳刷與換相器的接觸情況，接觸不良則更換碳刷；若電機存在其他故障，需更換或修理；反之則判斷為接觸器觸點 KM1、KM2 接觸不良或損壞。

（2）儲能電機轉動，機構不儲能。這類故障的問題在于儲能機構，常見的原因有四種，其一是儲能機構棘爪的壓緊彈簧失效，如失去彈性、折斷或脫落等；其二是儲能機構的棘爪軸轉動后不能完全復位，棘爪落在棘輪齒尖上，造成棘爪只能在棘輪齒間運動，不能推動棘輪轉動；其三是合閘摯子與合閘滾子的扣合量不夠以及合閘摯子未復位造成機構儲能后出現自動釋能；其四則是上文提到的由于臟污過多造成棘爪與棘輪之間卡澀嚴重。極少數會發生棘爪端部嚴重磨損，從而電機轉動時棘爪與棘輪齒出現打滑。發生故障后，應針對不同情況分別進行處理，對失效的彈簧及不能修復的棘爪進行更換；對出現棘爪機構不復位情況，可用手動儲能桿插在手動儲能孔上，向上撬動棘爪機構使其復位；對于第三種原因應檢查合閘連桿機構有無卡澀現象；對于第四種應注意定時清理臟污，打磨銹蝕或更換銹蝕零件。

3 減少因儲能系統故障的措施

由于該類故障嚴重時會造成電網大面積停電事故，且勢必會增加非計劃停電檢修工作，制定措施減少或控制該類故障發生概率具有重要且現實的意義。

目前可行的整改措施如下：

（1）運行單位對運行中的該種機構斷路器進行評估，將運行時間較長的設備列入重點管控設備，加強日常巡視，提高巡視質量；（2）定期對機構進行特性試驗，對于檢查中發現的缺陷、不足和特性參數偏差及時校正；（3）對運行超過十年的CT14機構進行解體大修，更換磨損、老化部件，緊固松動部件，潤滑各傳動部件；（4）經常對機構進行維護，對生銹、轉動的部分加油、清掃，及時更換變形及受損元件；（5）采購時選用零部件質量經過嚴格把關的設備。

4 結束語

本文主要給出了關于斷路器機構臟污沉積和CT14型彈簧機構儲能部分常見問題的解決方法，并給出后續的維護建議。特別是針對天氣干燥且揚塵較多的環境，要注意潤滑劑的選用，縮短設備的巡視維護周期。

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