汉中变110kV断路器合闸后“弹簧未储能”处理检修公司宝鸡运维分部汉中变1167汉鑫开关在检修工作结束后恢复运行操 作中弹簧未储能结合故障时伴随的现象,分析了可能产生该故障的原因、判断 和查找故障的具体方法,最后结合工作实际进一步讨论了同类故障不同情况时的 原因分析及处理标签:开关;弹簧未储能;原因分析;处理0引言电力系统中弹簧储能操动机构的高压断路器在合闸后经常会出现“弹簧未储 能”的故障现象弹簧储能操动机构是利用已经储好能的弹簧为动力,来实现断 路器的分、合闸操作的由于弹簧操动机构结构复杂、零部件数量多、质量要求 高等因素,有时难免出现故障,比如时间继电器48T接点故障、损坏、直流接 触器88M触点接触不良等汉中变110kV 17台断路器均采用西开公司生产的弹 簧储能操动机构SF6断路器,由于48T的质量问题,使得电机保护回路启动, 从而切断电机回路1弹簧储能操动机构控制及保护回路分析以汉中变110kV LW25-126型高压断路器为例,该断路器合闸后弹簧储能, 其储能电机本身的回路如图1所示图1储能电机本身回路图图1中8M为储能电机操作电源空开,88M为直流 接触器,49M为热继电器(也叫热偶),M为直流电机。
储能电机控制及保护回 路如图2所示图2储能电机控制及保护回路图图2中33hb为储能行程开关,49MX为中 间继电器,88M为直流接触器,48T为时间继电器,33HBX为合闸弹簧储能监 视继电器当断路器合闸后,33hb触点闭合,接通电机控制回路,88M线圈励 磁,使得其常开触点闭合,启动电机回路,合闸弹簧储能大约18〜20s后储能 到位,通过机械凸轮使33hb触点打开,88M线圈失磁,其常开触点随即打开, 电机停止工作若电机运转时间过长,则48T经其整定的时间(一般为20s)延 时动作,其常开触点48T闭合,启动49MX,其对应的常闭触点49MX打开,88M 失磁,切新电机回路一旦出现电机过载情况,电动机回路中的49M就会动作, 使电机保护回路中的触点49M闭合,49MX启动,电机回路同样被切断 电机保护回路主要是过时过热保护,也就是说无论电机过载过热还是运行时间过 长,只要49M和48T能正常工作,电机保护回路都会被接通,并通过49MX接 点自保持这样,电机控制回路中的常闭触点49MX将一直打开,保证88M可 靠不励磁,储能电机回路无法接通,从而对电机起到很好的保护作用需要强调 的是:要求运行中的高压断路器其合闸弹簧必须在“已储能”状态,以便为再次合 闸或线路故障后的重合闸做好准备,某种程度上提高了供电的可靠性。
2故障经过及原因分析2015年9月,依据宝鸡运维分部月度检修计划,汉中变1167汉鑫开关运行 转检修,汉鑫线由旁路开关带出工作内容为:汉鑫开关C相LH更换工作结 束后,该站运维人员及时向地调汇报完工,并根据调令对1167汉鑫开关进行了 检修转热备用操作,期间一切顺利当省调监控将1167汉鑫开关“热备用转运行” 后,汉中变当值人员对后台监控信息、1167汉鑫开关实际位置及合闸弹簧储能 情况进行了仔细检查,发现后台打出“1167汉鑫开关合闸弹簧未储能”告警,且未 返回;现场开关实际位置与后台一致,合闸弹簧处于'未储能”状态同时运维人 员发现49M复位按钮弹出,证明热继电器动作,切断了电动机回路,故而合闸 弹簧“未储能”由于并不确定具体发生了什么故障,所以当值的值班长及时将该 异常汇报汉中地调和分部领导,并申请将1167汉鑫开关退出运行,以便对回路 做详细检查3故障查找及处理为了查出49M的动作原因,结合上述故障现象,考虑到当时汉中变的直流 系统并无接地等异常,于是用万用表“电位法”对电机回路及其控制回路相关接点 进行测量,最终排除了储能电机电源故障、88M常开触点接触不良、49MX常闭 触点不可靠、33hb在断路器合闸后不能良好闭合等因素,进而在恢复了 49M的 前提下,果断采用瞬间拉合机构控制电源空开8D的方法,并特别留意88M是 否励磁(如果励磁会有“咔嗒”声响,同时可以看到接触器正面的橘黄色小方块是 吸进去的),结果发现88M正常励磁,合闸弹簧开始储能,说明电机回路及其控 制回路均完好(注:之所以要瞬间断开8D,是由于49M动作后启动49MX,其 常开触点闭合并自保持,所以必须通过该方法使电机控制回路复位)。
继续观察 发现在合闸弹簧还未储好能的情况下,49M再次动作,电机停止运转根据时 间判定怀疑48T触点故障为此,人为将48T的整定时间尽量调小,仍用上述 方法验证之结果表明,电从启动到停运的过程中,48T并未正常工作,据此判 定48T损坏遂断开机构控制电源8D,更换同一规格、相同型号的时间继电器, 并将其整定时间调整为20s (以保证合闸弹簧在该整定时间内储好能,并留有裕 度),待重新恢复8D后,电机运转,直至合闸弹簧“已储能”与此同时,后台“1167 汉鑫开关合闸弹簧未储能”信号返回,至此,整个故障处理完毕4同类故障(合闸弹簧未储能)不同情况的分析与处理4.1储能电机直接不启动原因分析:在实际运行工作中,造成储能电机不启动的主要原因还是:当断 路器合闸后,合闸弹簧之前储好的能量被全部释放,33hb触点闭合,88M励磁, 其常开触点闭合接通电机回路但由于88M触点接触不良(带有普遍性)或者 电动机传动机械方面的原因,导致电机过载,此时49M动作启动中间继电器 49MX,使其常闭触点打开,进而切断电动机回路处理:此种情况和上述汉中变的故障非常相似,值得注意的是,在按下49M 的复位按钮进行复位,并瞬间拉合8D后,88M并无任何反应(不吸合)。
这个 时候,如果断路器带电运行,比较安全可靠的做法建议先断开控制电源,然后带 上线手套、用绝缘包扎良好的工具(比如螺丝刀)直接触压88M的衔铁(接触 器正面橘红色小方块),人为闭合其常开触点,使电机回路接通,直到合闸弹簧 储能结束后再松开,然后给上控制电源当然,要做进一步检查就必须申请调度 将断路器退出运行4.2合闸弹簧储能不到位原因分析:前面就电机回路的启动已经过分析,这儿不再赘述还有一种情 况就是:当断路器合闸后,88M正常动作,其48T同时被启动,并经整定的时 限(20s)后,其延时闭合的常开触点闭合,启动49MX偏偏这个时候合闸弹 簧又没有完全储好能,也就是说储能还不到位,自然,33hb的触点不会打开, 但因49MX的启动,其常闭触点打开,继而使得88M失磁,迫使电动机停止工 作总结多年来的工作经验,发现问题大多源自48T的触点故障,造成其实际 延时远远小于整定延时,所以在合闸弹簧还未储好能的情况下电机回路就被切断 了处理:针对以上异常,要么重新调整48T的整定值(实际延时与整定值偏 差较大时,并尽量留有一定裕度,以保证电机能在整定时限内完成储能);要么 直接更换新的时间继电器(48T触点损坏时),并做好其整定时限的校准。
5结束语总而言之,LW25-126型弹簧操动机构SF6断路器目前已在电力系统中被广 泛使用,如上所述的故障也时有发生因此,要求我们运维人员一定要熟悉该类 设备的一、二次回路和工作状况,认真维护、精心操作,确保系统的安全稳定运 行参考文献[1]西安高压开关有限责任公司.LW25-126型户外高压SF6开关安装使用说 明书[Z].⑵国家电网公司人力资源部组.二次回路[M].北京:中国电力出版社,2015.& M4 9M[他能电娜|1储能电机]图1 储能电机本身回路图。