35kV真空断路器机构故障的处理
2020-12-10
事故简介:2015年某日,调控人员在远程合闸某35kV室内真空断路器时,合闸失败,随即出现“控制回路断线”报警信号,通知变电检修人员到现场进行处理。该断路器型号为ZN12-40.5,弹簧操作机构。2本机构储能及合闸动作原理如图1所示,该断路器的储能机构主体是一个外壳为铸铝的减速箱,减速箱内有两套蜗轮。储能轴横穿减速箱中,与蜗轮蜗杆无机械联系,储能轴上套一轴承,此轴套用键连在大蜗轮上,轴套上有一轴销,上面装一棘爪。在储能轴的右端装有一个凸轮,凸轮上有一缺口,棘爪正是通过此缺口带动凸轮转动。在储能轴的左端装有一曲柄,合闸弹簧一端挂在此曲柄上。减速箱的轴销上装有一个三角形的杠杆,杠杆上装一滚针轴承,合闸能量释放后,凸轮将合闸弹簧的能量传给此滚针轴承,三角杠杆的另一个孔用轴销与一连杆连接,该连杆的另一端装在主轴拐臂上,形成一个四连杆机构,合闸力通过该机构传递给开关主轴,减速箱的轴销上还装有一小的滚针轴承,作为锁住合闸挚子用,来保持住合闸弹簧的能量。电动储能:合上电机电源,储能轴轴套由减速箱中的大蜗轮带动使其转动,轴套上所安装的棘爪迅速进入凸轮上的缺口开始带动储能轴转动,合闸弹簧被逐渐拉长而储能。当合闸弹簧被拉到最高点后,曲柄上的小连杆带动弯板压下微动开关,电机电源被切断,同时合闸弹簧被合闸挚子锁住,整个储能时间小于15s。合闸:接通合闸电磁铁或者手按压合闸按钮,合闸挚子被解脱,储能轴在合闸弹簧力的作用下逆时针转动,这时,凸轮压在三角杠杆上的滚针轴承上,杠杆上的连杆将力传给开关主轴,主轴带动绝缘拉杆,动导电杆向上运动。主轴转动一定角度后被分闸挚子锁住,开关合闸。在合闸的同时,分闸弹簧被储能。3现场检查与分析现场发现断路器分开后,如图2所示储能指示灯亮,合位、分位指示灯不亮,而此时分位指示灯应该是亮的,于是变电检修人员初步判断合闸回路不通。在运行人员把本间隔转冷用备状态后,变电检修人员打开断路器机构前面板,初步检查发现机构内部各部件并无异常,合闸线圈外观也完好,并没有烧焦或者脱落的状态。接下来变电检修人员对机构进行了细致的检查,在检查之前,首先要断开电机电源和控制电源,以防止在检查的过程中发生低压触电的伤害;接着要释放合闸弹簧、分闸弹簧的能量,以防止在检查过程中发生机械伤人的事故。当变电检修人员用手按合闸按钮释放合闸弹簧能量时,发现手按压特别吃力,即使借助工具按压也无法实现手动合闸。经过变电检修人员仔细地检查,发现问题在于合闸挚图1ZN12-40.5型真空断路器机构储能主体部分图2该故障真空断路器面板指示灯
子无法解脱,甚至无法进行丝毫的位移,由此判断合闸挚子和滚针轴承之间的接触摩擦力很大,合闸线圈带电时顶杆的力量更是无法使得二者解脱而释放能量。在这种情况下,变电检修人员不得不强力迫使合闸挚子解脱而释放合闸弹簧能量,接着再按下分闸按钮,很轻松地就释放了分闸弹簧的能量,这样变电检修人员就可以安全地检查机构内部的各个部件了,如图3所示。由此可以判断得出,合闸线圈顶杆力量无法使得合闸弹簧释放能量,那么断路器就无法合闸。这样的话,靠断路器的分合来动作的辅助开关就无法切换,那么串在合闸控制回路中的其中一对辅助开关常闭节点就无法断开,合闸线圈就一直长期带电,直至烧短路或者断路,这样就会发出“控制回路断线”报警信号,同时分位指示灯由亮转为灭。由于变电检修人员看到合闸线圈的外观并无异常,所以初步判断合闸线圈已经断路。要想得到猜测正确与否,变电检修人员用万用表测量合闸线圈电阻的方法进行验证,发现阻值偏离正常值过大,说明合闸线圈确实烧毁,则应对其进行更换。