关于110kV断路器弹簧机构误发信号的分析

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【摘 要】 ：针对近期在220kV××变电站、110kv××变电站发生的两起110kV断路器弹簧机构储能回路的异常现象，本文对现象发生的原因及可能产生的后果进行了详细分析，并提出了对策。

【关键词】： 弹簧操作机构 储能机构 行程开关

中图分类号：TH135

【前言】 断路器弹簧操动机构是利用已储能的弹簧为动力，来实现断路器的分合闸操作。弹簧靠储能电机进行储能。储能电机有功率小，交直流两用，使用方便等优势，伴随着自能式（热膨胀式）灭弧技术的实现，减小了断路器所需的操作功，弹簧操动机构被广泛地应用于高压断路器，但由于弹簧操动机构结构比较复杂，零件数量较多，加工要求较高，传动环节较多，有时可能会出现各种故障。

正文 ：

220kV××变电站110kV ×线路配备西安高压开关厂生产的LW25-126型SF6断路器，其操作机构为三相配备一套CT20-1（X）P弹簧操作机构，近期发生该断路器无任何操作，后台机报文发“弹簧机构未储能”信号；110kV××变电站110kV ×线路配备河南平高电气股份有限公司生产的LW35-126型SF6断路器，其操作机构配备一套本厂生产弹簧操作机构，近期发生该断路器合闸操作后，储能电机一直进行储能，不能自动停止。

因其弹簧操作机构原理基本一致，本文就该异常原因及可能产生的后果进行了详细分析，并提出了对策。

1、弹簧机构未储能信号分析

1.1、弹簧机构设“弹簧机构未储能”信号原因

断路器只有在弹簧机构已处于储能状态后才能合闸操作，因此必须将合闸控制回路经弹簧储能位置开关触点进行联锁。弹簧未储能或正在储能过程中均不能合闸操作，并且要发出相应的“弹簧机构未储能”信号。另外，在运行中，一旦发出弹簧未储能信号，就说明该断路器不具备一次快速自动重合闸的能力，应及时进行处理。

1.2、弹簧机构控制回路分析

断路器初次启动时，合闸弹簧和分闸弹簧都处于释放状态，即任何分、合操作都是不可能的。合上储能电源后，行程开关33hb为释放状态，33hb常闭接点闭合，通过电机热继电器辅助接点49MX，电机自动控制开关继电器带电，储能电机回路接通，启动直流接触器88M，88M触点闭合接通电动机回路，对合闸弹簧储能，储能到位，通过机械凸轮使限位开关33hb打开，直流接触器88M返回，电动机停机。同时，33hb接通，合闸弹簧状态监视辅助继电器33HBX带电，其33HBX接点闭合，发“弹簧机构未储能—合”信号。储能弹簧储能完毕后，33hb打开，33HBX接点断开，发“弹簧机构未储能—分”信号。断路器合闸时，合闸线圈带电，合闸弹簧闭锁销打开，释放能量，使断路器合闸，同时机构带动分闸弹簧，给分闸弹簧储能，断路器合闸后，释放行程开关33hb接点，33hb常闭接点闭合，再次为弹簧机构储能。断路器在合闸状态，分合闸弹簧均处于储能状态。

储能过程中，如果储能电机运转时间过长，则时间继电器48T经其整定时间20s延时动作，启动辅助继电器49MX.49blX常闭触点打开，强行切断储能电机回路；当储能电机出现过载时.其储能电动机回路中热继电器49M动作.热继电器49M触点闭合启动辅助继电器49MX，切断储能电机回路。

1.3、断路器弹簧机构发“弹簧机构未储能”信号原因分析

一般而言，弹簧机构发出“弹簧机构未储能”信号，多数因为储能电源故障、电机故障和误发信号。而220kV××变电站110kV断路器未操作，弹簧机构发“弹簧机构未储能”信号可能为误发信号。经检修人员检查，发现断路器弹簧机构行程开关接触不良，常闭接点33hb闭合，合闸弹簧状态监视辅助继电器33HBX带电，其33HBX接点闭合，发“弹簧机构未储能”信号。实际上弹簧机构已储能，引起弹簧储能电机再次储能的异常现象；110kV××变电站110kV断路器合闸操作后，储能回路正常接通，储能电机给合闸弹簧进行储能，合闸弹簧已储能到位后，亦因断路器弹簧机构行程开关接触不良，行程开关33hb不能释放打开，常闭接点33hb一直处于闭合状态，引起弹簧储能电机持续储能的异常现象。储能电机持续储能，长时间有可能造成电机烧坏的故障，而正常运行时，如果误发弹簧未储能信号，此时线路有故障跳闸后，断路器自动重合闸将不能启动，破坏系统的稳定性，应及时进行处理。

2、造成行程开关接触不良的原因分析

2.1、设备质量不过关

在对弹簧操作机构检查处理的过程中，发生一些设备使用时间不长便出现各种问题，究其根本便是设备质量不过关。一个好的行程开关，卡销应该有很好的弹性，使用质量过关的设备，就可减少运行中出现的各种问题，保证设备的可靠运行。

2.2、设备老化

当电气设备运行过程中，不可避免地存在老化现象。弹簧机构控制回路属室外设备，常年经常潮湿空气、雾气、尘埃等的浸蚀污染，绝缘降低，时间一长，容易引起绝缘不良发生短路现象。

2.3、接头松动

造成设备短路还有一个比较常见的现象就是接头松动。电气设备在分合过程中受到振动，渐渐造成接线端子线头松动甚至脱落，这样如果遇到较大的响声或震动时，线头抖动而引起短路。

3、弹簧机构控制回路异常的防范措施

3.1、采用高质量的设备

在订购设备时，尽量采用高质量的设备，提高设备自身的可靠性，减少设备原因引起的异常或事故。

3.2、加强维护和检修工作

日常巡视、检查过程中，加强对弹簧控制回路的检查，发现异常信号应立即查找原因，及时汇报并做好相应的预防措施。

检修时加强对按钮，端子、行程开关等细小处的检查，发现达不到设备运行要求的要即刻更换。对于不合理的布线进行整改。

3.3、认真、仔细地进行倒闸操作

执行操作任务时要认真、细心，操作完断路器后检查弹簧机构是否已储能，断路器合闸后由于无“弹簧正储能”信号发出，所以应立即下现场检查机构是否已正常储能，以免造成线路故障掉闸后，断路器无法重合。储能完毕后检查储能信号是否已恢复正常。

如果断路器在储能过程中闭锁了合闸回路，弹簧未正常储能时，应立即下现场检查，必要时进行手动储能。