一、故障概要
某變電站一面高壓開關柜(型號是KYN28A-12)長時期未投入運行,當調(diào)度命令再次投入該高壓開關柜運行前,變電檢修及試驗人員趕往現(xiàn)場,對該型高壓開關柜內(nèi)真空斷路器進行例行的投運前檢查。該高壓開關柜內(nèi)安裝的真空斷路器型號為:VS1(ZN63A-12),額定電流為1250A,配用彈簧機構(gòu)。在進行回路電阻測試時,發(fā)現(xiàn)A相回路電阻為35μΩ;B相回路電阻為36μΩ;測試C相回路電阻時,回路電阻測試儀顯示的信息是“故障二”。查閱該回路電阻測試儀說明書,對“故障二”的解釋為測試回路不通。
隨后,變電檢修及試驗人員又用萬用表進行檢查,發(fā)現(xiàn)A相回路導通、B相回路導通,C相回路不導通。
二、原因分析
經(jīng)過對該型VS1(ZN63A-12)真空斷路器進一步檢查發(fā)現(xiàn):外觀檢查屬于完好設備,進行手動儲能,不卡滯;進行手動合、分閘,動作正常,拐臂動作一致;手動儲能后,手動合閘,可以看出,該真空斷路器動作指示合閘已經(jīng)到位,該真空斷路器應該處于合閘位置。變電檢修及試驗人員再次用萬用表檢查,A相回路導通、B相回路導通,C相回路依然不導通。
經(jīng)過多次的檢查及試驗后,得到的初步結(jié)論:C相滅弧室動靜觸頭沒有接觸。
該真空斷路器所發(fā)生的故障原因初步分析:C相動靜觸頭間開距大,造成全行程小于觸頭開距,從而使動、靜觸頭沒有接觸。
分析之后,還需要對該真空斷路器進行機械參數(shù)核查甚至解體檢查,才能再次確認故障位置并處理。
變電檢修及試驗人員立即對該真空斷路器的機械參數(shù)進行核查:
1.測量開距及壓縮行程:
該真空斷路器標準機械參數(shù):觸頭開距11±1mm,壓縮行程為3±0.5mm。全行程=觸頭開距+壓縮行程=13±1.5mm。
因真空斷路器小型化設計,真空斷路器的本體在絕緣筒內(nèi)裝設,無法測量開距及壓縮行程;再因該彈簧機構(gòu)不具備手動慢分、合功能,無法間接測量開距;只能靠滅弧室下部外露螺栓(外露導電桿延長端)測量全行程:
(1)測量導通及全行程:測量前再次測量導通情況與第一測量一致,A相回路導通、B相回路導通,C相回路不導通。測量C相全行程為14mm,合格。(因測量基準點較難控制,A、B兩相沒有再測量該項參數(shù)。)
(2)再次測量:為準確測量所有相并保證精度,把該真空斷路器向邊側(cè)傾翻90°后,進行測量。翻轉(zhuǎn)后測量導通情況:三相全部導通。使用深度尺測量全行程,A相全行程13.88mm,B相全行程13.8mm,C相全行程14.02mm。均合格。
初步結(jié)論:C相回路導通后14.02-14=0.02,測量工具、測量點及讀數(shù)誤差等因素相同,全行程沒有改變,檢查輸出拐臂及傳動連扳沒有變形及竄動,輸出起始角度合格。
綜合第一次及第二次測量導電回路導通情況及測量全行程,再結(jié)合該真空斷路器本體情況進行逐一分析,造成C相回路合閘后,動、靜觸頭沒有接觸的原因有兩種:
①該真空斷路器滅弧室同心度調(diào)整不到位,滅弧室波紋管內(nèi)動觸桿與滅弧室內(nèi)導向套之間出現(xiàn)卡滯,合閘后動、靜觸頭的間隙被合閘壓緊彈簧(保證接觸壓力)壓縮行程吸收,造成沒有接觸。
②合閘壓緊彈簧在絕緣子內(nèi)配合間隙大或制作工藝粗糙;合閘壓緊彈簧在前一次合閘沖擊壓縮后沒有返回,分閘后觸頭開距大于12+3.5mm,再次合閘后動、靜觸頭出現(xiàn)間隙。
結(jié)合該真空斷路器翻轉(zhuǎn)后觸頭導通現(xiàn)象,是滅弧室及合閘壓緊彈簧受到側(cè)向的震動,并且手動翻轉(zhuǎn)過程中有搬動上下觸桿現(xiàn)象,使同心度偏差、壓緊彈簧卡滯情況得到改善,卡滯現(xiàn)象暫時消失,動、靜觸頭重新接觸。
三、解體檢查
結(jié)合上述分析,變電檢修及試驗人員對該真空斷路器的本體進行解體檢查:
拆除上下觸頭觸指、絕緣護套、上下導電桿,檢查沒有發(fā)熱,變形情況。
拆除真空斷路器滅弧室上壓緊導電塊,檢查沒有變形、發(fā)熱現(xiàn)象。
拆除輸出連扳與絕緣子下部連接螺栓,檢查沒有松動、銹蝕及彎曲變形情況。
拆除本體絕緣筒下部五個與框架滅弧室固定螺栓,檢查沒有松動現(xiàn)象。
取下本體絕緣筒,抽出滅弧室及絕緣子(帶接觸壓緊彈簧)裝配,本體絕緣筒完整沒有破損。
檢查該真空斷路器滅弧室與絕緣子連接螺栓沒有松動、螺桿沒有彎曲變形情況。
拆除絕緣子與滅弧室連接螺栓,拆除動觸桿與動觸頭座之間的導電軟連接,檢查無燒傷,無損傷現(xiàn)象。
拆除絕緣子連接桿上的壓緊彈簧,仔細檢查,并用手觸摸,沒有毛刺及傷痕,動作情況良好。
真空斷路器滅弧室在不受力的情況下,動、靜觸頭是接觸的。測量其導電回路接觸電阻為80μΩ。
拉出真空斷路器滅弧室導電桿,仔細檢查導電桿,發(fā)現(xiàn)導電桿一側(cè)有黃色、黑色劃痕,經(jīng)過分析確認,該真空斷路器合閘后,C相導電回路動、靜觸頭沒有導通,是動觸桿與導向套之間過緊造成的。
四、結(jié)論
發(fā)生在該真空斷路器合閘后C相觸頭間沒有接觸的原因,是滅弧室同心度嚴重超過標準值(滅弧室的彎曲變形不能超過0.5mm)造成滅弧室動觸桿與導向套之間嚴重摩擦,使合閘后動、靜觸頭沒有接觸的主要原因。
五、建議
1.真空斷路器在長期不運行時,根據(jù)調(diào)度命令再次投入運行前,變電檢修及試驗人員一定要根據(jù)檢修規(guī)程、試驗規(guī)程的要求,仔細檢查真空斷路器設備的機械參數(shù),及時發(fā)現(xiàn)、處理各項缺陷,保證設備正常投運。
2.真空斷路器在長期不運行時,應定期對斷路器進行分、合閘試驗。
3.制造廠應從設計、制造、試驗、驗收等環(huán)節(jié)把好質(zhì)量關。