高压断路器弹簧操作机构漏油缺陷浅谈

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摘要: 阐述高压断路器弹簧操作机构漏油缺陷的发现、缺陷存在时的运行注意事项、缺陷的分析处理过程及今后维护工作中应注意的问题。以此来利于设备的安全运行和对用户的不间断地供电。

关键词: 断路器;弹簧操作机构;漏油;;缓冲器;驱动齿轮箱

0 引言

高压断路器是变电站主要的电力控制设备,具有灭弧特性,当系统正常运行时,它能切断和接通线路及各种电气设备的空载和负载电流;当系统发生故障时,它和继电保护配合,能迅速切断故障电流,以防止扩大事故范围。断路器的动作可靠性极为重要,弹簧操作机构是高压高压短路器的重要组成部分,断路器的工作可靠性很大程度上依赖于弹簧操作机构的动作可靠性。本文通过高压断路器的真实缺陷情况,对高压断路器弹簧操作机构漏油缺陷分析和探讨。

1 设备基本资料

设备名称:断路器

出厂日期:2009年11月

投运日期:2010年5月15日

设备型号:LTB145D1/B

机构型号:BLK222

操作机构类型:弹簧操作机构

2 缺陷发现、跟踪及处理时间一览

2011年06月22日 运行人员在巡视中发现66kV断路器机构箱存在漏油现象,如图1和图2。

2011年12月14日经专业班组及厂家检查判断为:1)缓冲器上的油滴是机构中的各黑色零部件表面进行锰系磷化处理,锰系磷化的最后一道工序为浸油处理。温度变化时零件表面部分油滴凝结,出现油滴现象,零件库存时间短的凝集的油会多一些,都属于正常现象;2)驱动油位:在组装时驱动内用于的液态油,油位都偏高,在观察窗的上沿。情况正常。不影响运行。

2012年8月8日,专业班组在进行一次设备专业巡视的过程中,再次发现66kV开关机构普遍存在异常漏油现象,如图3和图4。

2012年8月14日经专业班组及厂家在现场检查时将缓冲器油迹擦干后分合开关3、4次,发现缓冲器上部有油渗出。判断为渗漏油驱动齿轮箱油位正常未见有渗漏油,设备不能恢复运行。

2012年8月21日跟换断路器操机构,机械特性试验及格后断路器投入运行。

3 断路器操作机构结构及存在漏油风险的部件分析

3.1 断路器操作机构机构

3.2 断路器分合闸时操作机构传动原理

合闸位置:断路器的分闸弹簧和操作机构的合闸弹簧被储能。断路器由操作机构的分闸掣子保持在合闸位置。

分闸操作:当分闸掣子被释放,断路器在分闸作用下分闸,分闸拐臂顺时针旋转,在分闸的最后阶段,由缓冲器将分闸能量吸收,使断路器终止于分闸位置,合闸弹簧仍是有能量的。

合闸操作:断路器合闸,合闸拐臂由分闸拐臂和联锁面释放,缓冲器被拉出为下次分闸操作做好准备。电动机启动并重新为合闸弹簧储能。

3.3 存在漏油风险的部件分析

某些钢的机械部件经锰系磷化处理,然后涂油作防腐保护。锰系磷化的最后一道工序为浸油处理,温度变化时零件表面部分油滴凝结,会出现油滴现象。这包括操作机构中的掣子和连接系统中的部件;操作机构中缓冲器和齿轮箱为储油部件,存在很高的漏油风险。上述三种油的成分及特性虽然各有不同,但由于混合了空气中的杂质和水气从表象上难以分辨。

4 各部件油的作用及漏油检查工作

4.1 锰系磷化处理部件

锰系磷化处理部件出现滴油属于正常现象,不进行检查工作。

4.2 齿轮箱

齿轮箱又称蜗轮,蜗轮传动是齿轮传动的一种,利用齿轮的速度转换器,将电机的回转数减到所要的回转数,并得到较大转矩的机构,磨损的速度很快,一旦不充分,传动间会发生磨损,引起齿合失调,噪音增大,出现卡涩等问题,减小使用寿命。现场检查,发现齿轮箱油面处于正常位置,齿轮箱外壁没有明显的漏油现象,不影响运行。

4.3 缓冲器

缓冲器的主要作用有两个,第一个作用是减少开关分闸的机械力,以减少分闸机械力对机构的伤害;第二个作用是减缓分闸的反弹,以减少电弧重燃的可能性。BLK222型弹簧机构中的油缓冲器参与分、合闸操作过程中的工作运动,其内部必须保证有适量的、粘性合格的缓冲器油。

若缓冲器长时间无油、少油、粘性失效时分、合断路器,主要会造成以下几点:

1)影响机构各机械部位的受力情况,使行程改变而出现误差;

2)各机械部位由于受力而出现松动和损坏;

3)行程的误差导致机构运动不能过渡设计死点位置,导致机构出现拒动;

4)分闸时动触头的反弹无法得到有效控制,刚熄灭的电弧将会重燃,灭弧室的温度会骤升而最终导致爆炸。

现场检查,油缓冲器上有油覆盖在表面,用手触摸缓冲器轴承发现有油,可初步判定漏油的原因为油缓冲器漏油;进一步检查,将缓冲器油迹擦干后分合开关3、4次,发现缓冲器上部有油渗出,将开关分合20次没有出现挂珠现象,漏油现象判定为微渗,需要更换缓冲器来处理该缺陷。