10kV真空開關(guān)缺陷的處理

1 異常現(xiàn)象及原因分析

運(yùn)行人員在對(duì)110 kV青山變電所進(jìn)行夜間巡視變電設(shè)備時(shí)，發(fā)現(xiàn)10 kV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(duì)開關(guān)的10 kV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80 mm，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°，如圖1所示，根據(jù)數(shù)學(xué)計(jì)算，它輸出行程的理論值為113 mm，ZN28A－10型斷路器的傳動(dòng)主軸上的傳動(dòng)拐臂H1長度也為80 mm，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78 mm。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78 mm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700 mm，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(duì)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80 mm減少至60 mm，當(dāng)真空斷路器的主軸的傳動(dòng)行程H1為78 mm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84 mm，實(shí)際值為78 mm左右（因?yàn)樗絺鲃?dòng)主軸在受力后約有5 mm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(duì)螺絲等機(jī)械部分的觀察。檢修人員在對(duì)真空開關(guān)檢修時(shí)，應(yīng)特別重視對(duì)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)裝置動(dòng)作時(shí)間配合。

（4）斷路器安裝后，應(yīng)進(jìn)行各項(xiàng)特性數(shù)據(jù)測試，電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的最低合閘電壓、最低分閘電壓的測試，特別是分合閘速度和觸頭合閘時(shí)彈跳時(shí)間的測試。

（5）將ZN28－10型斷路器主軸M1傳動(dòng)拐臂臂長由80 mm增加至120 mm，而不調(diào)整CD10型操動(dòng)機(jī)構(gòu)的拐臂，這樣也能使傳動(dòng)機(jī)構(gòu)部分行程配合，但因力臂大，操動(dòng)機(jī)構(gòu)傳送的合閘功大，真空斷路器受到的合閘功大，容易使真空斷路器受到過大的震動(dòng)，降低滅弧室的使用壽命，在剛開始進(jìn)行10kV開關(guān)無油化改造時(shí)，由于受經(jīng)驗(yàn)技術(shù)的限制，也有一部分開關(guān)是采用這種方法的。相比較而言，不調(diào)整斷路器主軸的拐臂M1而調(diào)小操動(dòng)機(jī)構(gòu)主軸的拐臂M2將能使真空斷路器更優(yōu)化地運(yùn)行。

（6）CD17型電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)是專門為ZN28A－10型開關(guān)所配的操動(dòng)機(jī)構(gòu)，新建或開關(guān)無油化改造時(shí)，如應(yīng)用CD17型開關(guān)將能使真空斷路器更優(yōu)化地運(yùn)行。