目前 ,電力系統(tǒng)中10kV真空開關(guān)已大量使用,但有一部分真空開關(guān)的安裝和改造,存在著不合理或不完整之處,嚴(yán)重威脅著電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。我局有一部份真空開關(guān)是由運(yùn)行多年的GG-1A型開關(guān)柜內(nèi)的SN10-10型少油斷路器改造成的,配用原少油斷路器的CD10型操動(dòng)機(jī)構(gòu)的ZN28A-10型開關(guān),現(xiàn)逐漸出現(xiàn)了一些異常情況。
1、異常現(xiàn)象及原因分析
運(yùn)行人員在對110kV青山變電所進(jìn)行夜間巡視變電設(shè)備時(shí),發(fā)現(xiàn)10kV朱村222線開關(guān)A、C相真空包發(fā)出淡黃色光,進(jìn)而仔細(xì)查看發(fā)現(xiàn)固定A、C相真空開關(guān)的導(dǎo)向板的螺絲經(jīng)過對開關(guān)的10kV操動(dòng)機(jī)構(gòu)的仔細(xì)分析認(rèn)為由于操作機(jī)構(gòu)和斷路器的的傳動(dòng)方式不配合是引起前面所述異常問題的原因所在。該開關(guān)CD10型操動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸上的傳動(dòng)拐臂H2臂長為80mm,CD10型操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘時(shí)傳動(dòng)的總轉(zhuǎn)動(dòng)角度β為90°,根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算,它輸出行程的理論值為113mm,ZN28A-10型斷路器的傳動(dòng)主軸上的傳動(dòng)拐臂H1長度也為80mm,而真空斷路器由分至合總轉(zhuǎn)動(dòng)角α為58±1°,它所需傳動(dòng)行程H1(即垂直拉桿行動(dòng)行程)根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算約為78mm.可見電磁操動(dòng)機(jī)械和真空斷路器的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)行程不配合。也就是說,由于機(jī)械傳動(dòng)的限制,當(dāng)真空斷路器由分至合時(shí),總轉(zhuǎn)動(dòng)角度α達(dá)58°,斷路器由分至合所需傳動(dòng)行程H1只需78mm時(shí),操動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸總轉(zhuǎn)角β僅為60°左右,遠(yuǎn)小于它規(guī)定的90°總轉(zhuǎn)動(dòng)角的要求,致使操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘功輸出特性改變,也必然使合閘鐵芯上頂桿與連桿機(jī)構(gòu)合閘滾輪之間空沖程變大,空沖程過大,毫無疑問將使斷路器合閘起始階段沖擊力很大,使斷路器產(chǎn)生特別大的震動(dòng)。由于斷路器的震動(dòng),使導(dǎo)向板的螺絲逐漸松動(dòng),直至掉落,導(dǎo)向板沒有了固定螺絲,在分合開關(guān)時(shí),操動(dòng)機(jī)構(gòu)作用于動(dòng)觸頭的作用力因?qū)虬逦灰贫灰疲瑥亩箿缁∈业膭?dòng)、靜觸頭在合閘時(shí)接觸的位置移位,使觸頭磁場分布不均勻,而發(fā)熱產(chǎn)生淡黃色。這就是產(chǎn)生前面所述異常問題的原因所在。同時(shí)由于傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分配合不當(dāng)還容易使開關(guān)產(chǎn)生下列問題。
由于操動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸總轉(zhuǎn)動(dòng)角β只有60°左右,而操動(dòng)機(jī)構(gòu)配用的輔助開關(guān)是按90°角設(shè)計(jì)的,當(dāng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸實(shí)際總傳動(dòng)角β為60°時(shí),分、合閘回路接點(diǎn)就不能正常切換;滿足了合閘回路接點(diǎn)切換就滿足不了分閘回路接點(diǎn)切換,反之亦然,形成了顧此失彼的局面,由此引發(fā)的運(yùn)行中斷路器燒分、合閘線圈的事時(shí)有發(fā)生。如果試圖調(diào)節(jié)輔助開關(guān)的傳動(dòng)拐臂長度,但受到拐臂長度的限制,很難使接點(diǎn)轉(zhuǎn)換角度達(dá)到90°的要求,最多只能做到在分、合閘靜態(tài)位置能使接點(diǎn)可靠接通或斷開,而不能改變輔助開關(guān)動(dòng)作過程中接點(diǎn)切換時(shí)間上的配合,CD10型操動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸總轉(zhuǎn)動(dòng)角小于90°是根本原因。
在結(jié)構(gòu)布置上,由于斷路器主軸拐臂與CD10型操動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸拐臂在分合閘過程中相互之間弧形運(yùn)動(dòng)不在一個(gè)平面上,而是互成90°,當(dāng)垂直拉桿長度小于700mm,在動(dòng)作過程中拉桿兩端叉形接頭與拐臂之間將產(chǎn)生嚴(yán)重卡滯現(xiàn)象,它必將損耗掉大量分合閘功, 影響斷路器的合分閘速度。
2、處理 方法
(1)對上述 問題 的改進(jìn)方法如下:將ZN28A-10型所配的CD10型電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的主軸傳動(dòng)拐臂臂長M2由80mm減少至60mm,當(dāng)真空斷路器的主軸的傳動(dòng)行程H1為78mm時(shí),操動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸的總轉(zhuǎn)動(dòng)角度β為90°。操動(dòng)機(jī)械拐臂輸出行程H2,理論值為84mm,實(shí)際值為78mm左右(因?yàn)樗絺鲃?dòng)主軸在受力后約有5mm行程損失)。
(2)斷路器主軸上的傳動(dòng)拐臂與垂直拉桿連接孔內(nèi)必須裝設(shè)滾珠可調(diào)裝置,在分合閘過程中自動(dòng)轉(zhuǎn)向調(diào)節(jié),減小運(yùn)動(dòng)過程中的扭損耗。
(3)改造后的斷路器特性測試結(jié)果表明ZN28-10型真空斷路器配用CD10型操動(dòng)機(jī)構(gòu)按上述方法改進(jìn)后,觸頭開距、超程、不同期時(shí)間、觸頭彈跳時(shí)間、分合閘時(shí)間等均可方便地調(diào)整在標(biāo)注的合格范圍內(nèi)。
3、真空斷路器運(yùn)行中應(yīng)注意的問題
(1)運(yùn)行人員在運(yùn)行巡視真空開關(guān)時(shí)應(yīng)加強(qiáng)對螺絲等機(jī)械部分的觀察。檢修人員在對真空開關(guān)檢修時(shí),應(yīng)特別重視對機(jī)械部分的檢查,操動(dòng)傳動(dòng)機(jī)械潤滑是否良好,運(yùn)轉(zhuǎn)是否靈活,有無卡死,特別注意檢查傳動(dòng)拐臂有無死角,分閘彈簧螺絲是否松動(dòng)等,發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)調(diào)整。
(2)裝于GG-1A型開關(guān)柜內(nèi)使用,并配用CD10型操動(dòng)機(jī)構(gòu)的真空斷路器,其主軸傳動(dòng)拐臂由分至合所需行程,必須與CD10型機(jī)構(gòu)主軸上傳動(dòng)拐臂在總轉(zhuǎn)動(dòng)角為90°情況下實(shí)際輸出的行程相匹配。
(3)CD10型操動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸總轉(zhuǎn)動(dòng)角必須在90°左右,輔助開關(guān)的總轉(zhuǎn)動(dòng)角應(yīng)能保證分合閘回路接點(diǎn)都能可靠切換,動(dòng)作過程中接點(diǎn)切換時(shí)間能夠與繼電保護(hù)自動(dòng)裝置