断路器操作机构故障处理及防范措施

张　达，任庆帅，肖英伟

（国网山东省电力公司检修公司，济南　250018）

断路器操作机构故障处理及防范措施

张达，任庆帅，肖英伟

（国网山东省电力公司检修公司，济南250018）

针对一起高压断路器操作机构故障问题进行分析，详细阐述故障排查的过程和处理方法，并针对设计、运维方面存在的问题，提出防范措施，对电力检修人员具有借鉴意义，有利于提高人员工作效率和维护电网稳定运行。

断路器；操作机构；储能

0　引言

某公司LTB145D1/B型断路器，操作机构型号为BLK222，储能元件是卷式弹簧。该断路器因其先进的灭弧室结构、简洁可靠的弹簧操作机构及极少的日常维护工作而在电力系统广泛使用。

详细讲述此类设备故障的判断和处理方法，针对故障处理过程中发现的设计、运维方面存在的问题进行分析，并提出多项措施预防此类故障再次发生，对减少电网损失、提高设备可靠性具有现实意义。

1　故障现象

某变电站35 kV 2B号低抗323断路器即采用上述型号。近日，因35 kV 2号母线电压较低，需进行调压操作，08∶13将35 kV 2B号低抗323开关操作分闸，完成由运行转为热备用，在检查现场开关机械位置时，发现323开关储能指示在未储能状态，检查储能电机的控制回路发现保险熔断，更换后保险立即熔断。

2　故障处理

首先对断路器本体及操作机构进行仔细排查，断路器本体无异常，操作机构的弹簧储能指示为未储能，储能回路的保险丝熔断，更换保险后电机可短时工作，随后保险熔断，弹簧仍然无法正常储能，经检查外回路绝缘良好，电机绝缘良好（大于11 GΩ），电机直阻为7 Ω，电机无异常。经判断怀疑是电机带动一次回路传动时有卡涩，电机过载使储能电机回路保险熔断，怀疑弹簧过储能造成［1-2］。

此操作机构储能原理为将卷式弹簧卷紧储能，卷式弹簧松开为未储能，将断路器操作机构的顶盖打开，可见其弹簧机构的储能元件，经检查卷式弹簧的实际状态为满储能，且已过储能，如图1所示。若此时释放能量，将给断路器触头及操作机构缓冲元件造成不可逆转的损害，因此现场用手动摇把将弹簧机构的储能能量释放。

进一步检查，发现操作机构内弹簧储能限位开关的固定螺栓松动。经过对限位开关紧固螺栓校紧（图2），调整行程后，弹簧机构储能、释放能量正常，断路器可正常分合闸。

图1　卷式弹簧状态　

图2　校紧限位开关紧固螺栓

操作机构作为断路器分合闸的关键部件，考虑到机构弹簧经历了过储能不良工况，为检测弹簧性能是否能满足要求，现场对断路器进行分合闸时间测试，结果合格，如表1所示。

表1　断路器特性测试数据　ms

3　故障原因分析

断路器的弹簧机构在已储能状态时，弹簧被极大压缩，在正常操作时会产生巨大的振动，而分闸时能够释放的能量更大，断路器本体的振动强度也更大。若某些部件的抗振动能力不足，在断路器动作几百次甚至上千次后，容易出现零部件损坏、移位等故障。

经分析，本次故障原因为：该断路器弹簧机构中，储能限位开关的固定螺栓抗振动能力较差，上次分闸操作后松动移位（图3），导致弹簧到达正常储能位置后，限位开关未动作，电机继续运转压缩弹簧，造成弹簧机构过储能（图4）。同时电机过载，最终导致回路中保险熔断。由于储能指示的设计为往复式，过储能后显示为未储能。

图3　固定螺栓松动

图4　弹簧机构过储能

4　问题及防范措施

4.1暴露的问题

设计存在一定的缺陷。断路器的弹簧机构在正常操作时会产生巨大的振动，此限位开关的紧固螺栓抗振动能力较差，导致其位置偏移，造成弹簧过储能。

日常停电检修工作中对操作机构的小修、维护不到位，未对关键部件进行检查维护，反映出检修工作存在死角［3-4］。

4.2防范措施

对弹簧储能限位开关的固定螺栓添加定位胶，确保其不会因振动造成松动，导致限位开关移位。

停电检修时，要对此型号断路器操作机构进行全面检查，避免由于限位开关固定螺栓松动造成的断路器故障［5-6］。

针对弹簧操作机构操作时振动大的特点，对所辖变电站的断路器操作机构进行仔细排查，检查是否有类似情况，避免此类型故障在其他型号断路器中发生。

对新投运设备要严格控制、把关。在验收过程中细致了解产品原理和维修方法，消除危险源。

5　结语

分析了高压断路器操作机构限位开关螺栓松动造成过储能的问题，详细阐述了故障排查解决过程，分析了某公司生产的LTB145D1/B型号断路器的设计缺陷，提出了改进意见和防范措施，可以有效防止此类故障的发生，节省大量检修的人力物力，避免不必要的停电，提高电网经济效益。

［1］苑舜.高压断路器弹簧操动机构［M］.北京：机械工业出版社，2001.

［2］GB/T 11022—1999高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求［S］.

［3］隋秀兰.真空断路器常见故障的分析与处理［J］.高压电器，2004，40 （5）：399-400.

［4］刘滨涛，肖建华，黄倩.一起断路器弹簧储能故障分析与处理［J］.电气技术，2010，5（10）：39-42.

［5］谭志奇.10 kV弹簧操作机构断路器跳合闸线圈烧毁原因分析及对策［J］.电力学报，2006（1）：91-92.

［6］段剑，张立群，甄利.一起500 kV断路器故障的分析和治理［J］.高压电器，2010（7）：90-92.

Treatments and Preventive Measures for Operating Mechanism Fault of Circuit Breaker

ZHANG Da，REN Qingshuai，XIAO Yingwei
（State Grid Shandong Electric Power Maintenance Company，Jinan 250018，China）

Analysis is done of a fault treatment of the circuit breaker operating mechanism.Detailed description of checking trouble and treatment method is given.Aimed at the problem of design and operating，preventive measures are proposed.These measures are believed to be of reference value for maintenance staff，conducive to bringing about high working efficiency and stable operation of power grid.

circuit breaker；operating mechanism；energy storage

TM774

B

1007-9904（2015）09-0074-02

2015-04-26

张达（1982），男，工程师，主要从事变电检修工作；

任庆帅（1980），男，工程师，主要从事变电检修工作；

肖英伟（1987），男，助理工程师，主要从事变电检修工作。