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        一起輔助開關(guān)接觸不良造成斷路器故障的原因分析及防范措施

        2020-11-23 07:32:54杜林鄒曉舟
        機(jī)電信息 2020年29期
        關(guān)鍵詞:斷路器

        杜林 鄒曉舟

        摘要:針對(duì)一起輔助開關(guān)切換不良導(dǎo)致斷路器發(fā)生故障的事故,經(jīng)分析是輔助開關(guān)設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障,據(jù)此提出了有針對(duì)性的預(yù)防措施,對(duì)于保證斷路器的正常運(yùn)行具有重要意義。

        關(guān)鍵詞:輔助開關(guān);斷路器;接觸不良

        0 引言

        斷路器運(yùn)行正常與否直接影響著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行,高壓斷路器一般都設(shè)置多個(gè)輔助節(jié)點(diǎn),在二次回路通過輔助節(jié)點(diǎn)反映斷路器的分合位置,實(shí)現(xiàn)對(duì)斷路器的自動(dòng)控制。輔助開關(guān)分合不到位會(huì)引起斷路器跳躍(斷路器跳躍是指斷路器反復(fù)分合閘)、控制異常,觸點(diǎn)長(zhǎng)時(shí)間帶電甚至燒毀分合閘線圈。隨著近年來輔助開關(guān)制造水平、安裝工藝、運(yùn)行環(huán)境等因素的變化,輔助開關(guān)接觸不良現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生。

        1 設(shè)備概況

        南方電網(wǎng)區(qū)域110 kV甘田變電站于2014年6月投運(yùn),該變電站一期110 kV氣體絕緣金屬封閉開關(guān)(GIS)設(shè)備型號(hào)為ZFW20-126,由新東北電氣集團(tuán)高壓開關(guān)有限公司2014年3月生產(chǎn),配置了2個(gè)沈陽東牧電器制造有限公司生產(chǎn)的F9-24I1W2輔助開關(guān)。根據(jù)南方電網(wǎng)公司的《電力設(shè)備檢修試驗(yàn)規(guī)程》(Q/CSG 1206007—2017),110 kV GIS設(shè)備B1修(含斷路器機(jī)構(gòu)檢查、輔助開關(guān)檢查等)周期為6年,該GIS間隔計(jì)劃于2020年5月停電檢修,至故障發(fā)生時(shí),未開展過停電檢修,斷路器共分合閘72次,其中帶負(fù)荷分合閘17次。

        2 故障經(jīng)過

        2019-12-06T17:29,在110 kV樹果變電站投運(yùn)過程中,110 kV甘田變側(cè)110 kV甘樹線零序三段保護(hù)動(dòng)作后,102斷路器跳閘,隨即甘樹線線路保護(hù)裝置發(fā)控制回路斷線,斷路器不能正常分合,監(jiān)控后臺(tái)顯示102開關(guān)位置通信中斷,但匯控柜和智能終端斷路器位置指示已正常變位。

        3 處理經(jīng)過

        2019年12月6日,檢修人員立即對(duì)缺陷進(jìn)行檢查與處理,檢查發(fā)現(xiàn)智能終端上多對(duì)斷路器常閉節(jié)點(diǎn)未導(dǎo)通,進(jìn)一步檢查發(fā)現(xiàn)斷路器本體的其中一個(gè)輔助開關(guān)切換不到位(圖1),固定輔助開關(guān)的長(zhǎng)桿螺母松動(dòng)、指針?biāo)擅摚▓D2),現(xiàn)場(chǎng)緊固松動(dòng)螺栓后,發(fā)現(xiàn)輔助開關(guān)切換過程中仍然存在較大虛位,不能正常切換,確認(rèn)輔助開關(guān)內(nèi)部已變形,需更換輔助開關(guān)。

        2019年12月13日,該站運(yùn)行人員聯(lián)系新東北電氣公司售后服務(wù)人員對(duì)甘樹線102斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)輔助開關(guān)進(jìn)行了檢查更換。更換輔助開關(guān)后,手動(dòng)、電動(dòng)分合機(jī)構(gòu)均正常,無卡滯,觸點(diǎn)切換正常,恢復(fù)設(shè)備正常運(yùn)行。

        4 故障原因分析

        斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的輔助開關(guān)傳動(dòng)結(jié)構(gòu)如圖3所示,斷路器分合閘操作時(shí),通過拐臂、連桿帶動(dòng)輔助開關(guān)觸點(diǎn)切換。產(chǎn)品組裝時(shí),通過調(diào)節(jié)連桿長(zhǎng)度,使輔助開關(guān)指針正確指示分合位置,如圖2所示,確保輔助開關(guān)的觸點(diǎn)在斷路器分閘位置(或合閘位置)能夠可靠接觸。斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)所用輔助開關(guān)型號(hào)為F6-24Ⅱ/W2,由24極疊加組成,通過2根長(zhǎng)螺桿將其固定。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)檢查狀況可以確認(rèn),固定輔助開關(guān)的長(zhǎng)桿螺母松動(dòng)是甘樹線102斷路器機(jī)構(gòu)輔助開關(guān)觸點(diǎn)切換不到位的原因。固定輔助開關(guān)的長(zhǎng)桿螺母松動(dòng),不能將輔助開關(guān)各極夾緊,在斷路器分合閘操作時(shí),輔助開關(guān)極片傳動(dòng),觸點(diǎn)不能可靠接觸,接點(diǎn)不到位,導(dǎo)致線路測(cè)控裝置顯示斷路器未變位。

        檢修人員更換新的同型號(hào)輔助開關(guān),對(duì)輔助開關(guān)解體后,發(fā)現(xiàn)輔助開關(guān)內(nèi)部切換機(jī)構(gòu)移位、有輕微變形,如圖4所示。該缺陷是由于裝配工藝不良,固定螺栓在開關(guān)分合閘過程中受振動(dòng)影響逐漸松動(dòng),引起輔助開關(guān)內(nèi)部機(jī)構(gòu)在切換過程中受力不均,造成受力機(jī)構(gòu)變形、移位。

        5 暴露的問題及防范措施

        5.1? ? 輔助開關(guān)扇形盤固定銷設(shè)計(jì)不合理

        檢修人員通過對(duì)備用設(shè)備進(jìn)行多次調(diào)試發(fā)現(xiàn):扇形盤固定銷設(shè)計(jì)成斜面,不是凹槽,造成輔助開關(guān)的彈簧不能有效固定,在輔助開關(guān)切換過程中受切力作用造成彈簧逐漸滑動(dòng),最終造成受力機(jī)構(gòu)變形、移位,將導(dǎo)致斷路器輔助開關(guān)不能正確動(dòng)作。因此,更換帶有凹槽的固定銷,可有效防止輔助開關(guān)切換過程中因受切力造成彈簧逐漸滑動(dòng),防止受力機(jī)構(gòu)變形、移位。

        5.2? ? 輔助開關(guān)大軸螺絲短

        檢修人員通過對(duì)備用設(shè)備進(jìn)行多次調(diào)試發(fā)現(xiàn):大軸螺絲長(zhǎng)度太短,導(dǎo)致輔助開關(guān)位移嚴(yán)重,直接導(dǎo)致了斷路器輔助開關(guān)不能正確動(dòng)作,大軸螺絲太短,是導(dǎo)致輔助開關(guān)轉(zhuǎn)動(dòng)角度不夠的直接原因,也將直接導(dǎo)致斷路器發(fā)生分合故障。因此,更換長(zhǎng)度更長(zhǎng)的大軸螺絲,將單螺帽改為加裝彈簧墊的雙螺帽,可有效防止輔助開關(guān)切換過程中螺絲松動(dòng)的問題。

        6 結(jié)語

        輔助開關(guān)是斷路器的重要組成部分,輔助開關(guān)正常工作與否直接影響斷路器的安全運(yùn)行。電力系統(tǒng)中因輔助開關(guān)自身故障引發(fā)的故障并不多,但仍然值得引起人們的重視。本文針對(duì)一起輔助開關(guān)切換不良導(dǎo)致斷路器發(fā)生故障的真實(shí)案例,經(jīng)分析是輔助開關(guān)設(shè)計(jì)缺陷導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障,強(qiáng)調(diào)扇形盤固定銷和大軸螺絲固定方式對(duì)輔助開關(guān)可靠運(yùn)行的重要性,各設(shè)備制造公司和用戶應(yīng)重視斷路器輔助開關(guān)的設(shè)計(jì)合理性和安裝工藝的可靠性。

        [參考文獻(xiàn)]

        [1] 王曉鵬,王東海.真空斷路器輔助開關(guān)分合不到位問題[J].農(nóng)村電氣化,2017(8):62.

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