10弹簧操作机构合、跳闸回路故障分析与处理

电力集团供电二公司 2014年度科技论文

弹簧操作机构合、跳闸回路故障分析与处理

马麟 曹拥军 关荣生

供电二公司海拉尔供电分公司

二○一四年十月

弹簧操作机构合、跳闸回路故障分析与处理

马麟 曹拥军 关荣生

供电二公司海拉尔供电分公司变检队

摘 要：在海拉尔油田电网35kV贝中变电所、转油变电所的35kV断路器都采用弹簧储能机构，弹簧储能机构具有动作速度快、合闸电流小、储能电源容量小、交直流均可使用等优点。弹簧储能机构断路器在运行中也存在一些问题，浙江中意、泰开的开关的弹簧储能机构都有一些问题。2009年-2014年期间曾经发生多起烧毁合闸线圈及跳闸线圈的故障，本文具体分析了造成烧毁线圈原因，并总结了处理方法。 关键词：SF6弹簧操作机构、微机保护控制回路、跳合闸回路；合闸保持；跳闸保持

1 弹簧操作机构合闸储能回路故障。

1.1 电器回路故障：

1.1.1 故障现象：合闸后无法实现分闸操作，储能电机运转不停止，甚至导致电机线圈过热损坏。 1.1.2 原因分析：

（1）行程开关安装位置偏下，致使合闸弹簧尚未储能完毕，行程开关触点已经转换完毕，切断了电机电源，弹簧所储能量不够分闸操作； （2）行程开关安装位置偏上，致使合闸弹簧储能完毕后，行程开关触点还没有得到转换，储能电机仍处于工作状态； （3）行程开关损坏，储能电机不能停止运转。

（4）行程开关接线松动以及整个储能回路二次接线有接触不良现象；

（5）由于行程开关安装的位置原因，每次储能完毕后，它都要受到一次力的作用，所以固定的螺丝很容易松动，影响电机的正常工作，主要是检修人员检查不到位，这种现象占的比例较大；

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（6）储能电机检查及检修不到位，由于储能电机内部导电碳刷多为石墨的，其缺点是材质较软、磨损快，经常造成碳刷接触不良，使电机不能正常工作。 1.1.3 故障危害：

在合闸储能不到位的情况下，若线路发生事故，而断路器拒分闸，将会导致事故越级，扩大事故范围；如储能电机损坏，则断路器无法实现分合闸。 1.1.4 处理方法

(1) 调整行程开关位置，实现电机准确断电； (2) 如行程开关损坏，应及时更换； (3) 更换储能电机内部导电石墨碳刷；

(4) 紧固行程开关、储能电机、接触器及接线端子的所有接线； 1.1.5 预防措施:

运行人员在倒闸操作时，应注意观察合闸储能指示灯，以判断合闸储能情况； 检修人员在检修工作结束后，应就地进行2次分合闸操作，以确定断路器处于良好状态。 1.2 机械故障：

1.2.1 故障现象：储能后电动合不上，跳闸线圈动作，机构跳不开。 1.2.2 原因分析：SF6弹簧储能断路器绝大多数都在室外，所受的外界影响较大：

（1） 温度影响：比如到了冬季，如果机构箱内加热不好，达不到所要求的环境温度，有可能影响机构的正常工作，因环境温度太低机构卡涩，开关发生过合不上、跳不开的现象。

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（2） 风沙、灰尘的影响：由于机构门封闭不好，使机构一些元件带上灰尘，带上灰尘的元件在运动过程时，势必存在摩擦力。

（3） 润滑油脂影响：有些转动、传动部分的润滑油脂使用的不当，气温低到一定时润滑油脂凝固加大，阻力也加大，这也影响机构的正常工作。

（4） 机械调整不当：合闸过程中，如果定位件调整位置不正确必然造成合不上或合闸费力的问题。

（5） 机构本身的问题：断路器本体机械性能较差，多次操作后，由于机械原因导致不同期、弹跳数值偏大；此故障为隐性故障，必须通过特性测试仪的测量才能得出有关数据。有材质问题、加工工艺问题等。 1.2.3 故障危害：

开关不能合闸情况下，影响供电的可靠性，若线路发生瞬时故障，当重合闸发出合闸脉冲时，此时断路器应从分到合，若线路发生故障，而断路器拒分闸，将会导致事故越级，扩大事故范围；所以断路器必须保证合、跳的可靠性，以保证电网运行的可靠性。

如果不同期或弹跳大，都会严重影响SF6断路器开断过电流的能力，影响断路器的寿命，严重时能引起断路器爆炸。由于此故障为隐性故障，所以危险程度更大。

2 35 kV微机保护变电所断路器跳、合闸回路常见的故障及产生的根源。

2.1 断路器跳、合闸回路故障分析。

目前，海拉尔油田的35kV变电站保护装置都是微机保护装置， 35 kV断路器合闸控制回路以及10kV断路器合闸控制回路，都带有合闸保持电

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路；与之相对应，跳闸控制回路也有跳闸保持电路。合闸回路易产生的故障为：烧坏合闸线圈或合闸接触器线圈、合闸保持继电器、合闸接触器接点等。严重时，易造成蓄电池组亏损、电池屏输出断路器跳闸、合闸电磁铁损坏、合闸机构损坏。产生上述故障的原因是多方面的，主要为：断路器机构传输不灵活、合闸保险未合、熔断或接触不良、接触器故障、合闸电磁铁故障、电池能量不足、断路器辅助常闭接点不能弹开等。以上原因都可能造成手动合闸、远方合闸，特别是自动重合闸时，合闸线圈或合闸接触器线圈长时间带电流。其带电时间的长短取决于合闸保持电路能断开电源的时间。合闸线圈或合闸接触器线圈以及保持继电器长时间带电，很容易烧坏。

微机变电站保护控制装置由于合、跳回路保持容量小，当断路器不能正常跳合闸时，被烧的经常是微机保护装置的HBJ继电器，而近几年微机保护装置厂家，改进了他们控制回路设计，当发生上述情况时，往往被烧的是合、跳闸线圈，在合闸时，SHJ瞬间闭合时，HBJ因自保持，一直带电，直到DL断开为止。合闸成功时，断路器处于合闸状态，其辅助开关常闭接点DL自然断开。由于以上原因之一或多个原因同时发生时，造成DL不能及时断开，HBJ长时间带电，HC或HQ也长时间带电，很容易烧坏HC、HQ这两个线圈；因HC长时间带电，HC接点回路也长时间带电，也容易烧坏HC接点和合闸线圈。 2.2 预防措施：

2.2.1 调整好机构性能，使机构故障率降到最地点； 2.2.2 调整好断路器的辅助接点；

2.2.3 研制跳合闸回路保护器使线圈使被烧降到最小。

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