关于CT14型弹簧操作机构储能系统维护的探讨

明家辉 王喆 邹婕

摘 要：由于CT14型弹簧机构机械性能较好、合闸能力较强、结构简单易操作、能频繁多次操作等优点，被广泛配用于35kV SF6断路器。随着运行时间增长，操作次数增多，很容易出现各种故障。本文以实际工作中发生的LW8-35型断路器由于脏污沉积造成机构卡涩的问题为例，提出解决此类问题的建议，同时结合工作经验，分析常见的CT14型弹簧机构储能系统故障及其解决方法。

关键词：CT14弹簧操作机构；脏污沉积；设备维护

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.24.179

0 前言

CT14型弹簧机构在我局35kV SF6断路器应用广泛，且投产时间大多超过十年，弹簧机构出现故障的概率很高，给电网运行造成了隐患，也会增加非计划停运事件所占比例。所以探讨该型弹簧机构的维护具有现实意义。对于弹簧机构不能正常储能的故障，因其外观上和正常情况时的差别很细微，所以运行人员在巡视时不容易发现。假如断路器所在线路瞬时故障使保护动作，由于断路器机构的问题会使断路器不能重合，给电网造成负荷损失。所以，分析这类问题的原因和避免此类问题的发生尤为重要。

1 CT14弹簧机构的储能故障简述

故障设备为昆明电网所辖某110kV变电站LW8-35型35kV断路器，故障表现为断路器不能储能造成其无法正常分合闸。

停电检修过程发现断路器手动和电动均无法正常储能，给上储能电源时电机运转，但棘轮不能正常转动，手动储能时操作手柄上下摆动能带动驱动棘爪上顶，但棘爪无法推动棘轮转动，观察发现驱动棘爪扣住棘轮一个齿后再次摆动手柄不能继续使棘爪扣下一齿，推测问题在于位于机构后侧的保持棘爪无法咬住棘轮齿，使棘轮不能有效转动到指定位置，从而导致储能轴无法转动使弹簧储能。

进一步检查发现造成这个问题的原因是棘爪润滑油干涩，且长时间运行外部受外部环境灰尘附着在润滑油上造成卡涩，棘爪回位弹簧力克服不了润滑油的卡涩力，故保持棘爪不能正常保持住棘轮，从而造成弹簧不能储能。进一步检查发现驱动棘爪回位弹簧也存在润滑油脏污干涩的情况。处理的方法就是将驱动棘爪合保持棘爪及复位弹簧进行清洁，将原来的润滑油和灰尘清理干净，重新涂抹润滑油，恢复复位弹簧的应有性能，通过以上的处理后，先手动进行试储能，能够正常驱动弹簧储能，给上电机电源后，弹簧储能正常，多次试分合断路器后弹簧能够正常储能，从而顺利解决该问题。

虽然此次问题得到了解决，但机构脏污沉积造成的机构卡涩在我局室外设备中发生故障次数较多。机构箱的脏污主要是由风干的润滑油、灰尘以及金属锈蚀物组成，部分原因在于一些变电站所在位置气候干燥，风大，扬尘较多；另一方面也在于所用润滑油不适应干燥环境，且设备维护周期安排的不合理。

2 储能部分其他常出现的故障及其分析

综合多个变电站的情况，我们发现CT14型弹簧操作机构因储能部分故障造成断路器拒动的情况大致分为两类：一类是储能电机不转动，另一类是储能电机转动但机构不储能。

（1）储能电机不转动。由储能电气回路容易看出，微动开关上的常闭触点 WK1、WK2 接触不良或损坏，接触器 KM 出现故障，或电机D的碳刷与换相器接触不良，换相器及电机绕组损坏等原因都可能造成储能电机不转。

当出现储能电机不转动时，应在机构未储能时，检查储能电源及储能控制电源是否正常。具体方法是：用万用表测量接触器线圈两端是否存在电压，若有电压则记录且幅值已达到接触器动作电压而接触器 KM未吸合，可以判定接触器 KM损坏，则需更换接触器；若无电压或电压低，可能是行程开关WK1、WK2 出现故障。如果接触器处于吸合状态，但电机不转动，则检查电机D端子电压，若有电压，则可能是电机有故障，检查电机碳刷与换相器的接触情况，接触不良则更换碳刷；若电机存在其他故障，需更换或修理；反之则判断为接触器触点 KM1、KM2 接触不良或损坏。

（2）储能电机转动，机构不储能。这类故障的问题在于储能机构，常见的原因有四种，其一是储能机构棘爪的压紧弹簧失效，如失去弹性、折断或脱落等；其二是储能机构的棘爪轴转动后不能完全复位，棘爪落在棘轮齿尖上，造成棘爪只能在棘轮齿间运动，不能推动棘轮转动；其三是合闸挚子与合闸滚子的扣合量不够以及合闸挚子未复位造成机构储能后出现自动释能；其四则是上文提到的由于脏污过多造成棘爪与棘轮之间卡涩严重。极少数会发生棘爪端部严重磨损，从而电机转动时棘爪与棘轮齿出现打滑。发生故障后，应针对不同情况分别进行处理，对失效的弹簧及不能修复的棘爪进行更换；对出现棘爪机构不复位情况，可用手动储能杆插在手动储能孔上，向上撬动棘爪机构使其复位；对于第三种原因应检查合闸连杆机构有无卡涩现象；对于第四种应注意定时清理脏污，打磨锈蚀或更换锈蚀零件。

3 减少因储能系统故障的措施

由于该类故障严重时会造成电网大面积停电事故，且势必会增加非计划停电检修工作，制定措施减少或控制该类故障发生概率具有重要且现实的意义。

目前可行的整改措施如下：

（1）运行单位对运行中的该种机构断路器进行评估，将运行时间较长的设备列入重点管控设备，加强日常巡視，提高巡视质量；（2）定期对机构进行特性试验，对于检查中发现的缺陷、不足和特性参数偏差及时校正；（3）对运行超过十年的CT14机构进行解体大修，更换磨损、老化部件，紧固松动部件，润滑各传动部件；（4）经常对机构进行维护，对生锈、转动的部分加油、清扫，及时更换变形及受损元件；（5）采购时选用零部件质量经过严格把关的设备。

4 结束语

本文主要给出了关于断路器机构脏污沉积和CT14型弹簧机构储能部分常见问题的解决方法，并给出后续的维护建议。特别是针对天气干燥且扬尘较多的环境，要注意润滑剂的选用，缩短设备的巡视维护周期。

参考文献：

[1]苏国政.变电检修工[M].北京：中国电力出版社，2008.

[2]赵晨光，魏明，郝增辰等.高压断路器弹簧机构常见故障分析及检修方法[J].河北电力技术，2013，32（03）：17-19.

[3]朱应钦.断路器弹簧机构现场安装调试常见故障的处理方法[J]. 科技与创新，2016（24）：160.