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(1.國(guó)網(wǎng)瀘州供電公司，四川 瀘州 646002；2.國(guó)網(wǎng)四川省電力公司電力科學(xué)研究院，四川 成都 610041；3.國(guó)網(wǎng)眉山供電公司，四川 眉山 620010)

0 引 言

高壓斷路器作為電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，起著控制和保護(hù)的雙重作用。由于種種原因，斷路器往往出現(xiàn)故障,其性能會(huì)直接影響電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行性以及供電的可靠性。LTB245E1型為北京ABB高壓開(kāi)關(guān)有限公司生產(chǎn)的220 kV SF6斷路器，該型斷路器配置BLK222型彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)，目前廣泛應(yīng)用于四川電網(wǎng)中[1-3]。

LTB245E1型斷路器配置的BLK222型操動(dòng)機(jī)構(gòu)具有體積小、安裝調(diào)試簡(jiǎn)便、技術(shù)較為成熟等特點(diǎn)，是一種應(yīng)用廣泛的彈簧機(jī)構(gòu)。該型斷路器在四川電網(wǎng)中運(yùn)行較為穩(wěn)定，但是在近些年的運(yùn)行中也出現(xiàn)了一些問(wèn)題[4-8]。下面結(jié)合一起典型的LTB245E1-BLK222型斷路器機(jī)構(gòu)缺陷，對(duì)檢修工作重點(diǎn)及對(duì)策進(jìn)行了探討。

1 典型缺陷

1.1 斷路器概況

某220 kV變電站264斷路器為北京ABB高壓開(kāi)關(guān)有限公司生產(chǎn)的 LTB245E1型斷路器，配裝機(jī)構(gòu)為BLK222，操作機(jī)構(gòu)型式為卷簧。在檢修過(guò)程中，通過(guò)機(jī)械特性測(cè)試發(fā)現(xiàn)該斷路器A相的分、合閘時(shí)間均合格，合閘速度合格但分閘速度均低于標(biāo)準(zhǔn)值。

1.2 測(cè)試結(jié)果

采用SA10特性測(cè)試儀對(duì)264斷路器進(jìn)行機(jī)械特性測(cè)試，其中速度測(cè)試采用角位移傳感器。試驗(yàn)采用外觸發(fā)模式，逐相操作測(cè)試。測(cè)試結(jié)果，如圖1、圖2所示。

圖1 264斷路器A相合閘時(shí)的測(cè)試結(jié)果

圖2 264斷路器A相分閘時(shí)的測(cè)試結(jié)果

從圖1、圖2中可以看出，A相合閘時(shí)間為26 ms，合閘速度為7.4 m/s；A相分閘時(shí)間為15.6 ms，分閘速度為7.7 m/s。在廠家提供的《北京ABB高壓開(kāi)關(guān)有限公司LTB245E1-BLK222型斷路器維護(hù)與檢修工藝導(dǎo)則》中規(guī)定，斷路器的額定合閘時(shí)間不大于 28 ms，額定分閘時(shí)間為17±2 ms，額定合閘速度為7.2～7.8 m/s，額定分閘速度為7.8～8.7 m/s。經(jīng)多次測(cè)試并對(duì)比測(cè)試數(shù)據(jù)與標(biāo)準(zhǔn)值可知，264開(kāi)關(guān)的分、合閘時(shí)間均合格，合閘速度也合格，但其分閘速度均低于標(biāo)準(zhǔn)值。

2 缺陷原因分析

2.1 BLK222型操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理

BLK222型操動(dòng)機(jī)構(gòu)如圖3所示，可以看出該機(jī)構(gòu)主要由以下元件組成：1-分閘掣子；2-驅(qū)動(dòng)拐臂；3-偏心拐臀；4-合閘掣子；5-主軸；6-合閘彈簧；7-儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī)；8-驅(qū)動(dòng)器；9-限位開(kāi)關(guān)；10-分閘彈簧；11-分閘緩沖器。

圖3 BLK222型操動(dòng)機(jī)構(gòu)

機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能過(guò)程為：斷路器在初始位置(斷路器在分位，分、合閘彈簧均沒(méi)有能量)，打開(kāi)儲(chǔ)能電源，限位開(kāi)關(guān)接通儲(chǔ)能電動(dòng)機(jī)回路，電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)給合閘彈簧儲(chǔ)能。合閘彈簧旋轉(zhuǎn)儲(chǔ)能到位后，儲(chǔ)能指示盤(pán)上的擋塊壓下限位開(kāi)關(guān)，斷開(kāi)電動(dòng)機(jī)回路。

斷路器接到合閘指令后，合閘線圈銜鐵撥動(dòng)合閘掣子，釋放驅(qū)動(dòng)拐臂，帶動(dòng)偏心拐臂至合閘位置，同時(shí)將分閘彈簧壓縮儲(chǔ)能。在合閘行程的末段偏心拐臂被分閘掣子鎖定在合閘位置。驅(qū)動(dòng)拐臂與偏心拐臂分離并返回初始位置。

斷路器接到分閘指令后,分閘線圈銜鐵撥動(dòng)釋放分閘掣子，并由斷路器的分閘彈簧帶動(dòng)偏心拐臂完成分閘操作，分閘運(yùn)動(dòng)尾段由分閘緩沖器進(jìn)行阻尼。

2.2 原因分析

由BLK222型操動(dòng)機(jī)構(gòu)工作原理可知，在機(jī)構(gòu)無(wú)卡澀等導(dǎo)常情況下，決定分閘速度快慢的主要因素是分閘彈簧的能量大小。分閘彈簧的能量由合閘彈簧提供，而分閘彈簧能量大小由分閘彈簧的壓縮量決定。

從斷路器的行程曲線可以看出，整個(gè)曲線光滑無(wú)畸變點(diǎn)，說(shuō)明機(jī)構(gòu)無(wú)卡澀情況存在，所以分閘速度偏低的主要原因?yàn)榉珠l彈簧的預(yù)壓縮量偏小。

3 缺陷處理

3.1 處理方法研究

根據(jù)對(duì)斷路器分閘速度偏小原因的分析，處理缺陷的思路主要有2種：

1)增大合閘彈簧儲(chǔ)能。通過(guò)調(diào)節(jié)儲(chǔ)能盤(pán)的角度，調(diào)節(jié)儲(chǔ)能彈簧的旋轉(zhuǎn)角度，達(dá)到調(diào)整儲(chǔ)能彈簧儲(chǔ)能大小。增加儲(chǔ)能彈簧的旋轉(zhuǎn)角度，增大儲(chǔ)能彈簧的輸出能量，從而增大分閘彈簧的吸收能量，間接達(dá)到提高分閘速度的目的。調(diào)整方法是儲(chǔ)能盤(pán)往左增加儲(chǔ)能彈簧的旋轉(zhuǎn)角度，往右減少儲(chǔ)能彈簧的旋轉(zhuǎn)角度，每一個(gè)孔調(diào)整角度為5°。調(diào)整好后，螺絲涂螺紋密封膠，緊固力矩為3.6 Nm。

2)增加分閘彈簧的預(yù)壓縮量?？稍诤祥l輸出能量不變(對(duì)合閘速度的影響非常小)的情況下，增加分閘彈簧的儲(chǔ)能大小，從而提高分閘速度。

3.2 處理方法選擇

調(diào)節(jié)合閘彈簧儲(chǔ)能大小，會(huì)同時(shí)影響分閘和合閘速度，適合于分、合閘速度均需要調(diào)整的機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)處理。調(diào)節(jié)完合閘速度后，如分閘速度出現(xiàn)偏差，可能需要再次對(duì)分閘彈簧進(jìn)行調(diào)整。增加分閘彈簧的預(yù)壓縮量，僅影響分閘速度(對(duì)合閘速度影響極小)，調(diào)節(jié)影響面較小。適合分閘彈簧出力輕微降低時(shí)的機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)處理。

本次264繼路器彈簧操作機(jī)構(gòu)A相合閘速度正常而分閘速度偏低，為節(jié)省調(diào)整時(shí)間減小停電影響，采用增大分閘彈簧的預(yù)壓縮量的調(diào)節(jié)方法，只調(diào)整分閘彈簧的長(zhǎng)度，即可簡(jiǎn)潔、準(zhǔn)確地完成調(diào)整。

3.3 處理結(jié)果

針對(duì)實(shí)測(cè)分閘速度與額定值的差值，根據(jù)調(diào)試經(jīng)驗(yàn)對(duì)分閘彈簧緊固螺母旋緊2～2.5圈。圖4和圖5為處理后的機(jī)械特性測(cè)試結(jié)果。

圖4 264斷路器A相調(diào)整后合閘時(shí)的測(cè)試結(jié)果

分閘彈簧調(diào)節(jié)后，復(fù)測(cè)合閘時(shí)間為25.9 ms，分閘時(shí)間為15.6 ms，符合要求；合閘速度為7.5 m/s，符合額定合閘速度7.2～7.8 m/s的要求；分閘速度為8.2 m/s，符合額定分閘速度7.8～8.7 m/s的要求。處理后的分、合閘速度均符合要求。

圖5 264斷路器A相調(diào)整后分閘時(shí)的測(cè)試結(jié)果

4 檢修工作重點(diǎn)

通過(guò)對(duì)四川電網(wǎng)在運(yùn)的LTB245E1型斷路器的統(tǒng)計(jì)分析，發(fā)現(xiàn)該型斷路器的缺陷和故障主要集中在操作機(jī)構(gòu)及二次回路上，因此檢修工作的重點(diǎn)也應(yīng)在這兩方面上。

1)操作機(jī)構(gòu)檢修

LTB245E1型斷路器所配BLK222型彈簧操作機(jī)構(gòu)具有很強(qiáng)的環(huán)境適應(yīng)性，但是由于其操作功大、動(dòng)作速度快，容易出現(xiàn)機(jī)械特性測(cè)試不合格、機(jī)構(gòu)連桿松動(dòng)、分合閘掣子磨損、緩沖器故障等問(wèn)題。

因此，操作機(jī)構(gòu)的檢修工作主要包括：檢查各連桿、拐臂螺栓是否緊固；檢查分閘緩沖器有無(wú)變形；檢查儲(chǔ)能彈簧緊固螺栓標(biāo)記有無(wú)錯(cuò)位，螺栓有無(wú)松動(dòng)；用塞尺檢查分、合閘摯子間隙是否為1 mm；完善機(jī)構(gòu)箱封堵；檢查除濕裝置是否正常工作；按照規(guī)程開(kāi)展相關(guān)機(jī)械特性測(cè)試等。

2)二次回路檢修

作為斷路器的重要組成部分，二次回路的缺陷(如控制回路電源及控制回路元件異常、分合閘線圈斷線或匝間短路、相關(guān)繼電器觸點(diǎn)異常等)都會(huì)造成斷路器動(dòng)作異?；蚬收稀９识诙位芈返臋z修工作中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)電氣元件的清掃，接線緊固；開(kāi)展二次回路絕緣電阻測(cè)量；檢查機(jī)構(gòu)防跳功能是否正常等。

5 結(jié) 語(yǔ)

LTB245E1型斷路器是一種運(yùn)行狀況相對(duì)較好的斷路器，但該型斷路器也出現(xiàn)了不少缺陷和故障，尤其是配用的BLK222型操動(dòng)機(jī)構(gòu)。

北京ABB高壓開(kāi)有限公司的《LTB245E1-BLK222型斷路器維護(hù)管理導(dǎo)則》中規(guī)定的中期檢修項(xiàng)目繁多，設(shè)備運(yùn)維單位應(yīng)加強(qiáng)對(duì)檢修項(xiàng)目的督導(dǎo)檢查，保證檢修重點(diǎn)的落實(shí)，確保斷路器狀態(tài)良好，動(dòng)作可靠準(zhǔn)確，進(jìn)而保障電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。