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      真空斷路器操動機構脫扣裝置的參數改進分析發布時間:2016-06-20 10:27:17?|?來源:浙江誠高高壓電氣有限公司

      [真空斷路器操動機構脫扣裝置的參數改進分析]:文 摘 以一種多次發生拒動故障的真空斷路器的 彈簧操作機構為分析對象,通過現場實驗研究,對該機構的結構特征及某些參數提出了改 進建議,并提出了防止拒動的措施。關鍵詞 真空斷路器 操動機構 脫扣裝置 參...

      文 摘 以一種多次發生拒動故障的真空斷路器的 彈簧操作機構為分析對象,通過現場實驗研究,對該機構的結構特征及某些參數提出了改 進建議,并提出了防止拒動的措施。 關鍵詞 真空斷路器 操動機構 脫扣裝置 參數   機械故障是真空斷路器故障的主要原因,而操動機構是機械故障的多發區。據1997 年華北電 力集團公司高壓開關事故統計(見“華北電力集團公司直屬電網 1997 年高壓開關總結”), 1997 年,在全集團公司直屬電網高壓開關發生事故中,機構拒分事故占 33%,均為 10 kV 開 關。在傳動、調試中其他電壓等級的斷路器也有拒分、拒合現象;1997 年發生的3次拒分障 礙也均在 10 kV開關機構。   由此可見,高壓開關操動機構拒分事故(故障)在整個高壓開關事故(故障)中占有很 大的比例 。加強 10 kV開關機構,特別是操動機構脫扣裝置的維護管理,是一項十分重要的工作。近 年,特別是近 2 年來,我公司 10 kV開關連續發生了幾次由操動機構拒分而引起的越級掉 閘事故,發生了多次真空斷路器操動機構拒動現象。為此,我們對有關真空斷路器操動 機構進行了現場解體及試驗,通過對試驗結果及機械結構分析,對真空斷路器操作機構的維 護及結構提出了改進方案。 1 實驗過程   我們對運行中發生過事故,在傳動、試驗中出現過拒動現象的真空斷路器進行了機械特性及 機構分解檢查。所選開關為 1996 年 6 月出廠、1997 年 3 月投運的 ZN□-10 Q/1250 -25 型戶內高壓真空斷路器(配專用彈簧儲能操動機構),其部分技術參數如下:   合閘時間:≤75 ms;   分閘時間:≤65 ms;   分合閘線圈額定電壓/電流:DC 220 V/1 A;   過電流脫扣器:5 A;   超行程:4±1 mm;   觸頭開距:11±1 mm;   平均合閘速度(最后 6 mm):0.9±0.3 m/s;   平均分閘速度(最后 6 mm):1.1±0.2 m/s;   分合閘線圈采用直流螺管式線圈。   在進行分閘時間試驗時,加入 80%~100 % 額定電壓,出現脫扣器拒動或延時動作現象,在 總計試驗次數中,出現幾率約為 10 %。斷路器延時動作波形如圖1。 2 實驗分析及對策   如圖1所示:   t′=t1-t2=4.193-1=3.193 (s) t0=0.065 s Δt=t′-t0=3.128 (s) 式中 t′--斷路器實際分閘時間; t0--斷路器正常最大分閘時間; Δt--斷路器延時動作時間。   當機構發出掉閘信號,自跳閘壓板發出跳閘信號,到斷路器接點(I-DL)通流 時間,結合 DL 空接點動作時間分析比較,斷路器比正常跳閘延時約 3.1 s動作。通過對機構解體 試驗 分析,發現分閘線圈動鐵心雖動作,但不能立即撞開脫扣元件進行“清脆脫扣”,而是動鐵 心吸附一段時間后才解脫分閘掣子進行分閘,甚至不分閘。   檢查機構各部位(目測),均未發現機構本身有任何異?,F象,但從結構分析看,分閘彈簧從 作用于主軸 至傳動到開關導電桿的整個分閘過程需要經過 5 個軸銷的轉動(如圖2),轉動摩擦力消耗了 較大的分閘功,致使傳動效率降低;同時,現場觀測某些分閘線圈距離分閘掣子較近,造成 鐵心空程小,沒有足夠的加速沖力也會造成脫扣元件不釋放;由于沒有對有關部位元件 進行靜力測量,考慮到傳動裝置調整不當,幾何誤差較大,也是致使傳送效率不高、造成機 構拒分的重要因素。   通過試驗分析,針對上述可能引發故障的因素,我們對有關真空斷路器的操作機構采取 了以下措施: 圖1 斷路器延時動作波形 圖2 分閘彈簧傳動示意圖   (1) 考慮到直流電磁鐵起動吸力小的缺點,為提高彈簧分閘功,增加分閘鐵心沖擊力; 同時 為了配合二次回路防跳繼電器的選擇以及考慮電源電壓的波動,以防止分閘線圈上壓降過低 而造成拒分,將分閘線圈(參數:直流 220 V、電阻小于 175 Ω,電流小于 1.5 A)更換為 直流 220 V,電阻 88 Ω,電流 2.5 A的螺管式直流線圈。   (2) 重新進行分合閘低電壓動作試驗。   (3) 對彈簧合、分閘機構做分解檢修,檢查各部位間隙、掣子扣入深度,緊固各 部位螺釘、各轉動部位加潤滑油等。 3 結論 真空斷路器及其所配操作機構,由于其機構簡單,維護簡便,適于頻繁操作等優點,深受廣 大用 戶的青睞。在采用分閘彈簧的真空開關操動機構中,雖然在分閘過程中,操動機構所作的功 不是很大,其主要能量只是消耗在脫扣機構上,但適應于斷路器可靠動作的要求,并考慮到 國產彈簧機構的現狀,斷路器的脫扣機構在滿足設計要求的同時應該留有充分的裕度,也可 采取安裝 2 個脫扣器的方式,保證機構可靠脫扣;在使用維護方面,不宜實行某些廠家所 提倡的長周期、高次數維護甚至免維護允諾,而應及時開展日常維護及周期項目檢修工作, 以防因機構的卡澀或調整的不當而引起斷路器的拒動現象發生。

      高壓真空斷路器

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