汉中变110kV断路器合闸后“弹簧未储能”处理

摘要：检修公司宝鸡运维分部汉中变1167汉鑫开关在检修工作结束后恢复运行操作中弹簧未储能。结合故障时伴随的现象，分析了可能产生该故障的原因、判断和查找故障的具体方法，最后结合工作实际进一步讨论了同类故障不同情况时的原因分析及处理。

关键词：开关；弹簧未储能；原因分析；处理

中图分类号：TB文献标识码：A文章编号：16723198（2015）26027702

0引言

电力系统中弹簧储能操动机构的高压断路器在合闸后经常会出现“弹簧未储能”的故障现象。弹簧储能操动机构是利用已经储好能的弹簧为动力，来实现断路器的分、合闸操作的。由于弹簧操动机构结构复杂、零部件数量多、质量要求高等因素，有时难免出现故障，比如时间继电器48T接点故障、损坏、直流接触器88M触点接触不良等。汉中变110kV 17台断路器均采用西开公司生产的弹簧储能操动机构SF6断路器，由于48T的质量问题，使得电机保护回路启动，从而切断电机回路。

1弹簧储能操动机构控制及保护回路分析

以汉中变110kV LW25-126型高压断路器为例，该断路器合闸后弹簧储能，其储能电机本身的回路如图1所示。

图1储能电机本身回路图图1中8M为储能电机操作电源空开，88M为直流接触器，49M为热继电器（也叫热偶），M为直流电机。储能电机控制及保护回路如图2所示。

图2储能电机控制及保护回路图图2中33hb为储能行程开关，49MX为中间继电器，88M为直流接触器，48T为时间继电器，33HBX为合闸弹簧储能监视继电器。当断路器合闸后，33hb触点闭合，接通电机控制回路，88M线圈励磁，使得其常开触点闭合，启动电机回路，合闸弹簧储能。大约18～20s后储能到位，通过机械凸轮使33hb触点打开，88M线圈失磁，其常开触点随即打开，电机停止工作。若电机运转时间过长，则48T经其整定的时间（一般为20s）延时动作，其常开触点48T闭合，启动49MX，其对应的常闭触点49MX打开，88M失磁，切断电机回路。一旦出现电机过载情况，电动机回路中的49M就会动作，使电机保护回路中的触点49M闭合，49MX启动，电机回路同样被切断。可见。电机保护回路主要是过时过热保护，也就是说无论电机过载过热还是运行时间过长，只要49M和48T能正常工作，电机保护回路都会被接通，并通过49MX接点自保持。这样，电机控制回路中的常闭触点49MX将一直打开，保证88M可靠不励磁，储能电机回路无法接通，从而对电机起到很好的保护作用。需要强调的是：要求运行中的高压断路器其合闸弹簧必须在“已储能”状态，以便为再次合闸或线路故障后的重合闸做好准备，某种程度上提高了供电的可靠性。

2故障经过及原因分析

2015年9月，依据宝鸡运维分部月度检修计划，汉中变1167汉鑫开关运行转检修，汉鑫线由旁路开关带出。工作内容为：汉鑫开关C相LH更换。工作结束后，该站运维人员及时向地调汇报完工，并根据调令对1167汉鑫开关进行了检修转热备用操作，期间一切顺利。当省调监控将1167汉鑫开关“热备用转运行”后，汉中变当值人员对后台监控信息、1167汉鑫开关实际位置及合闸弹簧储能情况进行了仔细检查，发现后台打出“1167汉鑫开关合闸弹簧未储能”告警，且未返回；现场开关实际位置与后台一致，合闸弹簧处于“未储能”状态。同时运维人员发现49M复位按钮弹出，证明热继电器动作，切断了电动机回路，故而合闸弹簧“未储能”。由于并不确定具体发生了什么故障，所以当值的值班长及时将该异常汇报汉中地调和分部领导，并申请将1167汉鑫开关退出运行，以便对回路做详细检查。

3故障查找及处理

为了查出49M的动作原因，结合上述故障现象，考虑到当时汉中变的直流系统并无接地等异常，于是用万用表“电位法”对电机回路及其控制回路相关接点进行测量，最终排除了储能电机电源故障、88M常开触点接触不良、49MX常闭触点不可靠、33hb在断路器合闸后不能良好闭合等因素，进而在恢复了49M的前提下，果断采用瞬间拉合机构控制电源空开8D的方法，并特别留意88M是否励磁（如果励磁会有“咔嗒”声响，同时可以看到接触器正面的橘黄色小方块是吸进去的），结果发现88M正常励磁，合闸弹簧开始储能，说明电机回路及其控制回路均完好（注：之所以要瞬间断开8D，是由于49M动作后启动49MX，其常开触点闭合并自保持，所以必须通过该方法使电机控制回路复位）。继续观察发现在合闸弹簧还未储好能的情况下，49M再次动作，电机停止运转。根据时间判定怀疑48T触点故障。为此，人为将48T的整定时间尽量调小，仍用上述方法验证之。结果表明，电从启动到停运的过程中，48T并未正常工作，据此判定48T损坏。遂断开机构控制电源8D，更换同一规格、相同型号的时间继电器，并将其整定时间调整为20s（以保证合闸弹簧在该整定时间内储好能，并留有裕度），待重新恢复8D后，电机运转，直至合闸弹簧“已储能”。与此同时，后台“1167汉鑫开关合闸弹簧未储能”信号返回，至此，整个故障处理完毕。

4同类故障（合闸弹簧未储能）不同情况的分析与处理

4.1储能电机直接不启动

原因分析：在实际运行工作中，造成储能电机不启动的主要原因还是：当断路器合闸后，合闸弹簧之前储好的能量被全部释放，33hb触点闭合，88M励磁，其常开触点闭合接通电机回路。但由于88M触点接触不良（带有普遍性）或者电动机传动机械方面的原因，导致电机过载，此时49M动作启动中间继电器49MX，使其常闭触点打开，进而切断电动机回路。

处理：此种情况和上述汉中变的故障非常相似，值得注意的是，在按下49M的复位按钮进行复位，并瞬间拉合8D后，88M并无任何反应（不吸合）。这个时候，如果断路器带电运行，比较安全可靠的做法建议先断开控制电源，然后带上线手套、用绝缘包扎良好的工具（比如螺丝刀）直接触压88M的衔铁（接触器正面橘红色小方块），人为闭合其常开触点，使电机回路接通，直到合闸弹簧储能结束后再松开，然后给上控制电源。当然，要做进一步检查就必须申请调度将断路器退出运行。

4.2合闸弹簧储能不到位

原因分析：前面就电机回路的启动已经过分析，这儿不再赘述。还有一种情况就是：当断路器合闸后，88M正常动作，其48T同时被启动，并经整定的时限（20s）后，其延时闭合的常开触点闭合，启动49MX。偏偏这个时候合闸弹簧又没有完全储好能，也就是说储能还不到位，自然，33hb的触点不会打开，但因49MX的启动，其常闭触点打开，继而使得88M失磁，迫使电动机停止工作。总结多年来的工作经验，发现问题大多源自48T的触点故障，造成其实际延时远远小于整定延时，所以在合闸弹簧还未储好能的情况下电机回路就被切断了。

处理：针对以上异常，要么重新调整48T的整定值（实际延时与整定值偏差较大时，并尽量留有一定裕度，以保证电机能在整定时限内完成储能）；要么直接更换新的时间继电器（48T触点损坏时），并做好其整定时限的校准。

5结束语

总而言之，LW25-126型弹簧操动机构SF6断路器目前已在电力系统中被广泛使用，如上所述的故障也时有发生。因此，要求我们运维人员一定要熟悉该类设备的一、二次回路和工作状况，认真维护、精心操作，确保系统的安全稳定运行。

参考文献

[1]西安高压开关有限责任公司.LW25-126型户外高压SF6开关安装使用说明书[Z].

[2]国家电网公司人力资源部组.二次回路[M].北京：中国电力出版社，2015.