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10kV开关柜弹簧操动机构的改进措施 |
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| 10kV开关柜弹簧操动机构的改进措施 |
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作者：佚名 文章来源：不详 点击数： 更新时间：2008-9-26 14:21:14  |
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摘 要：通过对220 kV春城站10 kV开关柜弹簧操动机构出现多起拒分、合闸和烧毁储能电机等事故的分析，并提出了对原控制回路和中间继电器触点的改进方案。整改方案实施后，开关已动作多次，均未发现异常。
关键词：10 kV开关柜；弹簧机构；事故分析；改造
阳江电力工业局220 kV春城站自2000年10月份投产以来，10 kV开关柜的弹簧操动机构曾出现过烧坏合、分闸线圈及储能电动机等质量问题。
2001年3月20日，在操作主变压器变低侧501开关时，出现拒分和烧坏分闸线圈现象，这引起了我们的高度重视。如果在10 kV母线发生短路故障时501开关拒跳，将越级到主变压器201或101开关跳闸，影响主网安全运行，对主变压器造成冲击，后果是十分严重的。为此，由阳江电力工业局会同弹簧操动机构的生产厂、开关生产厂组成调查小组，对春城站所有的弹簧机构（共16台、型号为CT－19A）进行一次全面的检查分析，并对机构进行改造处理。
1 检查试验情况
1．1检查试验方法
为摸清机构的现状，在不动原机构的状况下，将机构的合、分闸操作电源与中控室断开，用厂家的可调直流电源进行合、分闸操作试验，检查机构是否能可靠合、分闸，测量其最低的合闸操作电压和分闸操作电压，并重复多次测量，以判断机构的工作可靠性。
1．2检查试验汇总
对16台开关的现状进行检验：全部合格的有7台，占43．75％；合、分闸均不合格有1台，占6．25％；合闸不合格的有2台，占12．5％；分闸不合格的有7台，占43．25％。
机构调整后，全部机构的最低合闸电压为180V，最低分闸电压为137 V，符合标准要求，并在就地和中控室进行了总数不少于20次的连续分、合操作，操作均正常。
2 合、分闸线圈的烧毁及拒合、分的原因分析
2．1线圈导向套的选材问题
我们在投运初期便对线圈进行解剖分析，发现线圈的导向套是尼龙压铸的，强度低，不耐高温，易变型。在外力和一定温度的作用下，尼龙套变败，而且线圈亦因此长期带电被烧坏。为此，我们建议厂家将分、合闸线圈的导向套由尼龙套改为铜套，并决定对春城站的全部合、分闸线圈电磁铁进行更换。但更换合、分闸电磁铁时，没有进行低电压的操作试验，未能验证安装的合、分闸电磁铁是否符合运行要求。按规范要求，更换了合、分闸电磁铁后，应经过多次连续操作考核。
2．2线圈匝间短路造成拒动的可能性
线圈因出现匝间短路而拒动的可能性不大，从试验中出现的3次拒动作分析，尽管拒动后线圈过热并有焦味，但冷却后仍然可以正常合、分操作，若是由匝间短路引起拒动，线圈匝间短路的绝缘破坏是不可能自复的，只会越试越严重。
2．3电磁铁水平布置造成拒动的可能性
由于CT－19A的电磁铁是水平安装的，在合、分过程中可能有窜动，且铁心的加工较粗糙，在某一位置上阻力较大时，造成拒动也是有可能的。
2．4机构的半轴与掣子的扣接问题
半轴与掣子的扣接量的增大会造成脱扣阻力的增加。我们曾发现有的半轴的表面硬度达不到要求，经过多次操作后，被掣子冲磨至出现凹痕，增加了脱扣阻力，可能会拒动。
2．5其它脱扣传动件受阻卡问题
a）合闸时，上下垂直运动的冲杆与导向板孔间隔过大，可两边摇晃，运动不顺畅，某一位置时有可能受阻卡。
b）合、分闸半轴转动不灵活，轴与套间隙过大，在某一位置可能受阻卡。
2．6合闸线圈的烧毁分析
现运行的开关控制电路如图1，存在如下设计缺陷：
a）在未储能时，如控制开关合闸，合闸线圈LCL是可得电的。这时弹簧尚未储能，合闸不能成功，LCL必烧毁无疑。试验中，我们在未储好能时，由中控室操作控制开关合闸，曾烧坏了两个合闸线圈。
b）在中间继电器KAUX2烧坏或电源保险烧断时均可合闸操作而烧坏合闸线圈。
c）储能后指示灯不亮，但KAUX2故障时，灯亦不亮，很易造成误操作。
2．7分闸线圈的烧毁分析
根据春城站16台开关的机构试验，还没有发现分闸卡阻现象，但有3台分闸电压达180～190V，这是更换分闸电磁铁后没有调整好造成的，如在系统的控制电压较低时，分闸不成功会烧毁线圈。
3 储能电机烧坏的原因分析
以前一共烧坏4台电动机，其原因有产品质量问题。电动机对地绝缘较低，储能操作时绝缘破坏会烧毁。另一方面的原因是切断储能电动机电源的中间继电器KAUX2在分断时拉弧严重，有的电弧烧坏支架，严重的触点被电弧烧焊一起不能分开，这时，电动机在储能后不能断电而被烧坏。
4 整改方案
4．1控制回路的改进
为避免因为中间继电器控制回路失效而造成未储能时操作控制开关而烧坏合闸线圈，给运行人员提供弹簧是否储能的明确信息，对原控制回路进行改进，如图2。
a）将弹簧机构的储能信号由原来的“未储能”改为“已储能”；
b）将合闸回路中由中间继电器判别是否储能改由行程开关判别是否储能。
整改后，运行人员必须在“电机已储能”信号灯亮时才能进行合闸操作。这样，从根本上改正误操作现象。
4．2中间继电器触点的改进
为解决中间继电器分开时的拉弧问题，采取的办法是在触点并联一只1μF的电容器，并联后已完全看不见继电器触点分断时弧光现象。16台开关柜经这样处理后，收效很好。
5结束语
从春城站10 kV开关柜合、分闸拒动及储能电机烧毁的原因分析可看出，要保证开关机构的正确动作、确保电站安全运行，除产品的工艺满足要求外，控制部分的设计是否合理是至关重要的。本文提出的整改方案实施后，开关已动作多次，均未发现异常。
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