• 头条真空断路器的合闸线圈频繁烧毁,检修人员给出成功处理故障的经验
    2021-10-09 作者:林向宇 钟丽莹  |  来源:《电气技术》  |  点击率:
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    导语作者介绍了某变电站10kV VS1真空断路器合闸线圈频繁烧毁处理的全过程,分析故障原因,提出防范措施

    变电站10kV 配电系统中已广泛采用KYN28A-12型中置开关柜,其中很多配用VS1真空断路器。其推入开关柜的限定位置分为检修、试验和工作位置。

    检修位置是将断路器从开关柜中抽出至手车平台上并移开,关闭好柜门;试验位置是断路器处在柜内的试验位置线上,同时柜门的试验位置指示灯亮,可进行分合闸试验;工作位置是断路器处在柜内的工作位置线上,动静触头接触到位、良好,此时柜门的工作位置指示灯亮,合闸后断路器就通电投入运行。

    故障发生和查处经过

    某变电站的10kV 配电装置采用KYN28A-12型中置开关柜,其中一台柜内配用的VS1真空断路器在投运远控操作时,断路器没有合闸,状态显示断路器合闸回路断线,检修人员到现场检查时闻到一股烧焦味,发现合闸线圈烧毁。把断路器摇至试验位置后,断开电源,释放弹簧能量,给断路器更换上新的合闸线圈,并进行了就地远控试分合闸都正常,同时还进行了低动作电压试验,分合闸电压(最低动作电压都在DC 90V左右)也符合标准要求。

    变电站的运行人员把这台断路器从试验摇至工作位置,工作位置指示灯亮,说明断路器定位正确,控制回路状态显示正常,在调度人员下达操作命令后,进行远控合闸,此时断路器又未合上,状态又显示断路器合闸回路断线。再把断路器退出至试验位置,打开它的前面板,发现合闸线圈又烧毁。

    为什么断路器在试验位置合闸正常而在工作位置无法合闸呢?

    检修人员再次更换上新的合闸线圈,并进行这样的检查:关闭好中柜门,把前面板打开的断路器从试验摇向工作位置,透过中柜门玻璃观察窗仔细观察断路器在摇动中操作机构的机械状态,当断路器到达工作位置限位线上时,断路器无法再摇进,柜门上的工作位置指示灯亮,控制回路状态显示正常,此时电气一操作,合闸线圈就会通电,但是发现手车底盘丝杆带动的机械联锁弯板仍扣住合闸弯板上的销,机械闭锁锁住断路器的合闸如图1。

    真空断路器的合闸线圈频繁烧毁,检修人员给出成功处理故障的经验

    图1 机械联锁弯板闭锁

     

    真空断路器的合闸线圈频繁烧毁,检修人员给出成功处理故障的经验

    图2 机械联锁弯板解锁

    原来,造成这台断路器合闸线圈多次烧毁的原因就在于此

    VS1真空断路器为了防止误操作,装有两套闭锁装置,一套是合闸闭锁电磁铁电气及机械闭锁,即断路器未到工作或试验位置时,手车底盘上的行程开关接点S8(试验位置时切换)和S9(工作位置时切换)断开,闭锁合闸电气回路,只有手车到位后,手车底盘上的行程开关接点S8或S9闭合,接通合闸闭锁电磁铁Y1回路,使线圈通电铁芯吸合,解除了机械闭锁,同时带动其辅助开关S2闭合,接通的合闸回路,解除了合闸的电气联锁如图3。

    另一套是手车底盘丝杆带动机械联锁弯板闭锁断路器不能合闸,只有手车到位后,闭锁才解开,如图2。而这台断路器从试验移动到工作位置时,虽然合闸闭锁电磁铁电气及机械闭锁这一套闭锁装置已解除,而且反映断路器处于工作位置的指示灯已亮(运行人员由此认定断路器处于可操作状态)。

    但另一套由手车底盘丝杆带动机械联锁弯板的闭锁装置并未真正解除,也就是说断路器不具备合闸条件,运行人员看到位置指示灯亮,而且合闸控制回路也显示正常,以为断路器可以合闸,在就地或远方进行电气操作,结果合闸机构锁住不能转动,断路器辅助开关不能切断合闸回路,使合闸线圈长时间通电而烧毁。

    真空断路器的合闸线圈频繁烧毁,检修人员给出成功处理故障的经验

    图3 合闸电气联锁二次回路

    找到合闸线圈故障的原因,检修人员把断路器从开关柜抽出到手车平台上,在手车平台上模拟断路器从试验位置摇到工作位置,即把断路器稍微抬高,使底盘上的轮子与平台不触碰到,插入摇柄,向工作位置方向插动摇柄,此时断路器不动,而底盘上摇柄所插入的部件后退,逐渐露出手车底盘丝杆及反映手车位置的机械连板。

    当摇柄不能摇动时,断路器已到“工作位置”,但此时联锁弯板仍扣住合闸弯板上的销,锁住合闸。往返多次这样的模拟试验,手车工作位置到位时,联锁弯板都没有解锁,仔细检查手车的底盘,发现机械连板轻微弯曲,与丝杆的行程配合不同步。

    检修人员取下手车底盘的机械连板,将其矫正修复并重新装配好,再在试验与工作位置间反复进行手车推进与退出的模拟操作,结果手车到位时,手车底盘丝杆带动机械联锁都能解锁。

    为什么这台断路器手车底盘的机械连板会发生弯曲变形呢?

    从运行操作人员的讲述中得知,这台断路器以前在柜中摇进快到工作位置时,会比其他台同类型的断路器吃力点,但能摇到位,分合闸都正常。于是检修人员对这台手车断路器的动触头、轮子、滑轨等滑动部件进行了检查,并无损伤及变形,只是比较干涩,就对这些部件进行了润滑处理。

    接着断路器推入柜内,在试验和工作位置间往返几次推进和退出的操作,当断路器到位时,位置指示灯都亮起,闭锁都解锁,试分合闸都正常,而且推动过程中比以前顺畅,随即调度下令,断路器投入运行。

    故障原因和防范措施

    从这起设备故障发生、检查和处理的全过程,不难找到故障原因和应采取的防范措施。

    (1) 断路器在柜内推动时滑动接触面缺少润滑(特别是动静触头接触面)、造成推动时卡涩,费力,而没有引起操作人员的注意,经多次操作后,造成机械部件的弯曲变形,导致合闸线圈烧毁。因此断路器日常维护及检修时,应加强对传动部件、滑动接触面、动静触头接触面检查与润滑处理。

    (2) 断路器合闸线圈烧毁时,应查找其原因,同时,更换合闸线圈后,应在工作位置下检查机械闭锁确已解锁,再合闸。

    结束语

    虽然VS1断路器操作结构简单,但我们在处理故障时,不能只观察到表象,只做到“头痛医头、脚痛医脚”,而要深入分析故障,找出根本原因,思考对策,总结经验,提出并采用相应的防范措施,降低设备的故障率,保证电网安全可靠运行。

    本文编自《电气技术》,标题为“VS1真空断路器合闸线圈频繁烧毁的处理”,作者为林向宇、钟丽莹。

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