35kV真空断路器弹簧未储能异常处理

肖正林

【摘要】针对一起35kV真空断路器弹簧储能机构引起的异常情况，对断路器的储能回路及机构本体进行了分析，通过对储能回路和机构本体进行除锈处理，解决了问题，并针对运行中此类问题的巡视、维护、验收、异常处理提出了建議。

【关键词】弹簧储能机构、异常处理、运行建议

引言

110kV鹰峰变电站作为上世纪80年代投产的变电站，在县局电力系统中具有十分重要的位置，担负着县城80%的工业与居民用电，35kV线路又是地方小水电上网的主要通道。为满足县城及周边地区日益增长的负荷需求，并提高该地区供电可靠性，我公司于2007年12月如期完成了110kV鹰峰变电站综治改造，35kV线路在中压侧小水电上网通道中起着非常重要的作用，倘若35kV断路器出现异常影响正常运行，将极大地阻碍本地区的小水电输出，本文针对改型断路器出现的异常现象进行了分析，并给出了相应的处理措施。

1、事故经过

2014年11月20日15：32，110kV鹰峰站35kV鹰一线314开关过流I段保护动作跳闸，重合闸动作成功合闸，调度通知：鹰一线314开关跳闸，重合成功，发“弹簧未储能”异常信号。值班人员随即进站对监控后台、保护测控装置、现场开关进行详细检查，发现断路器未发现明显异常、开关在合闸位置、弹簧储能位置仅达到完全储能位置的40%处，弹簧未完全储能，在此种情况下，若断路器分闸后，将导致断路器再次合闸不成功，甚至会造成断路器分合闸不到位的情况发生，严重影响断路器的正常运行，汇报调度并经调度同意，值班人员断开断路器储能电源后，再次合上储能电源开关，断路器储能电机运转，弹簧操动机构储能正常，异常信号消失。

2、原因分析及处理

该异常发生后，2015年1月6日，结合线路停电机会，相关专业班组对断路器的一次、二次设备进行详细检查。

（1）、正常运转分析。

断路器储能回路如图1所示，正常状态下，弹簧未储能时，行程开关2SP常闭点接通，合上电源开关1QF后，交流接触器KM带电，常开辅助接点接通，电机运转，开始储能；储能结束后，行程开关2SP常闭点断开，交流接触器KM失电，常开辅助接点断开，切断电动机电源，电机停转。

（2）二次设备检查、处理

针对该异常现象，继保人员首先对断路器的储能回路进行了系统检查。经过检查，未发现交流接触器和行程限位开关有明显异常点，后经过分合闸传动试验，

发现快速连续的分合闸试验时，储能弹簧行程开关的B相凸轮动作偏慢，多次分合时存在卡死状态，即断路器分闸后，行程开关常闭节点断开不复归，使储能电机不能正常运转储能，判断为储能行程限位开关引起的异常。

继保人员处理过程：继保人员将异常行程开关更换后，同时检修人员完成弹簧储能标示牌重新固定，使储能划片不会偏向移动，进行了断路器的分合闸传动试验，发下断路器快速储能的过程中，限位开关不存在卡死状态，解决了限位开关的缺陷，但弹簧储能过程中，弹簧储能位置短暂的出现了三种状态，不符合正常运转方式下的两种状态。

（3）、一次设备检查、处理

为解决继保人员提出的疑问，检修人员经过多次断路器分合闸传动后发现，在使用电动储能方式下，开关合闸后几秒时间内，弹簧位置始终要处于一个“完全储能位置的40%处”的状态，释放不完全，再次储能时需要先将弹簧能量释放完毕后才能进行储能。为分解弹簧储能的各个步骤节点，根据此现象，检修人员断开储能电源进行断路器的传动试验，发现合闸后，弹簧的位置始终处于异常状态（完全储能位置的40%），如图4所示；当进行手动储能时，弹簧储能位置的变化顺序按图4→图5→图3的状态进行，初步判断异常原因就是合闸后储能弹簧不能完全释放能量所致。

经检查，整个机构内部都不存在锈蚀的情况，也就不存在机构卡涩的问题，调试中，断路器机械连杆位置的一个很细微的差别引起了运行人员的注意，断路器合闸后，正常未储能时连杆的位置要比异常储能时的位置高出半个螺帽的距离，如图6、7所示。进一步判断连杆位置卡涩就是弹簧不能正常储能的真正原因。

检修人员处理过程：

为了验证分析的正确性，检修人员对断路器机械连杆的各个连接点进行了除锈打磨处理，经过充分的润滑除锈打磨后，检修人员再次进行手动储能试验，断路器合闸后，储能弹簧的位置为正常的未储能位置（图5所示），连杆的位置为正常未储能的位置（图6）所示，验证了一次设备引起异常原因。同时为排除电气储能回路引起的异常原因，检修人员进行了电动储能试验，结果弹簧和连杆的位置均为正常位置，可以排除，异常缺陷消除。

综上所述，引起断路器弹簧不能正常储能的原因是，室外断路器运行年限时间长，运行环境比较恶劣，附近有比较严重的工业废气污染，遇上阴雨天气，就会形成腐蚀性的酸雨，腐蚀一次设备，导致机械连杆锈蚀所致。

3、运行中的几点建议 综合本次异常情况处理的整个过程，对今后的运行维护工作，总结以下几点建议。

断路器在进行远方合闸后，应及时到现场进行检查，检查位置时应注意检查断路器的机械连杆位置、储能机构状态是否完好；以便及时发现存在问题，为下一次合闸做好准备。防止出现因断路器储能不足，导致合闸不到位的事故出现。

当断路器合闸后，再次出现此类异常现象时，如果情况比较紧急，短时间内不能及时进行处理的，可采用短时断开储能电源、手动分合几次储能行程开关，再次合上储能电源开关的方法进行临时处理，确保合闸弹簧储能完成。

由于该类设备投运时间长，运行环境恶劣，在今后的检修及日常的巡视检查时，应重点进行关注，每逢停电机会必须进行一次设备维护，不能存在麻痹的思想。

日常运行中，按照一次设备详查的周期要求进行检查，发现断路器分合闸指示、弹簧储能指示板位置不正常时，需要打开机构箱门进行断路器机构内部检查，但必需注意安全距离，与内部CT导电部分保持足够安全距离。

4、结束语

该类35kV断路器设备普遍运行年限都比较长，且运行环境比较恶劣，之前就曾出现过一次弹簧限位开关卡死的异常情况，本次弹簧限位开关卡死和断路器机械连杆锈蚀情况同时出现的异常情况属于该地区首次出现，因此，需要运维人员的重点关注，特别是断路器的一些辅助回路元件更应重视，不要因一些很小的辅助元件故障，导致主设备停运，从而提高该类设备运维的正确性和稳定性，确保地区电网和县城负荷的稳定供应。

参考文献：

1、徐益飞，断路器弹簧操动机构行程开关故障的处理.电世界，2005（3）：31