ZN5-10型真空斷路器系三相交流50 Hz戶內(nèi)式高壓斷路器,該斷路器本體和操動(dòng)機(jī)構(gòu)是連在一起屬于整體型的,機(jī)械壽命從原來分體少油斷路器CD10機(jī)構(gòu)的2 000次上升到10 000次。整體型斷路器的優(yōu)點(diǎn)是克服了原CD10存在的連桿死區(qū),可提高分閘的可靠性,保證設(shè)備和電網(wǎng)的安全。ZN5-10型真空斷路器開斷容量大,適用于頻繁操作及故障較多的場(chǎng)合,但是操動(dòng)機(jī)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用中也存在一些問題。如某變電站的ZN5-10/1250真空斷路器,投產(chǎn)運(yùn)行后就經(jīng)常發(fā)生分閘線圈燒毀而不能分閘的情況。如真空斷路器分閘不可靠,一旦電容器組發(fā)生故障,不但燒壞設(shè)備,而且會(huì)越級(jí)跳閘,導(dǎo)致大范圍停電。
1 現(xiàn)場(chǎng)檢查
1.1 斷路器機(jī)構(gòu)檢查
斷路器合閘;開關(guān)在分閘位置時(shí),機(jī)構(gòu)下面的掣子扣死,上面的掣子打開;當(dāng)合閘線圈通電,動(dòng)鐵芯產(chǎn)生吸合運(yùn)動(dòng),通過拉桿帶動(dòng)抬桿轉(zhuǎn)動(dòng),抬桿帶動(dòng)主軸轉(zhuǎn)動(dòng)使斷路器合閘;當(dāng)合閘運(yùn)動(dòng)到終點(diǎn)位置時(shí),上掣子在拉簧的作用下迅速返回扣住抬桿上端的滾子,使主軸不得返回,此時(shí)主軸所帶動(dòng)的輔助開關(guān)轉(zhuǎn)換,切斷合閘電源,合閘完畢。
需要分閘時(shí),在分閘線圈加直流電壓,分閘電磁鐵動(dòng)作,通過分閘搖臂打開掣子,抬桿一頭就失去支承,主軸在分閘彈簧的作用下迅速反轉(zhuǎn),通過拐臂和絕緣子帶動(dòng)導(dǎo)電桿分閘,同時(shí)主軸帶動(dòng)輔助開關(guān)轉(zhuǎn)換,切斷分閘回路,分閘結(jié)束。
該斷路器合閘后,利用機(jī)械鎖扣使斷路器保持在合閘位置。斷路器分閘是屬于機(jī)械式脫扣,在合閘位置時(shí),只要打開掣子抬桿就會(huì)失去支承,所以掣子的扣入深度必須調(diào)整準(zhǔn)確,才能使斷路器正常分合閘。在對(duì)掣子的扣入深度反復(fù)調(diào)整并用手動(dòng)分合閘幾次后,機(jī)構(gòu)靈活無卡澀現(xiàn)象,分合閘成功,暫時(shí)排除機(jī)構(gòu)的故障。
1.2 電氣回路檢查
測(cè)量跳閘回路直流操作電源電壓220 V,用1 000 V的兆歐表測(cè)量分閘回路對(duì)地絕緣電阻50 MΩ(電氣設(shè)備絕緣監(jiān)察規(guī)程規(guī)定2 MΩ為合格),斷路器輔助接點(diǎn)分合閘時(shí)轉(zhuǎn)換正常,接點(diǎn)接觸良好。分閘線圈直流電阻90 Ω,線徑0.31 mm,匝數(shù)3 650匝,分閘電流2.5 A。以上測(cè)量的數(shù)據(jù)和該斷路器使用說明書的技術(shù)數(shù)據(jù)一致,符合分閘條件。
1.3 斷路器分閘動(dòng)作電壓檢查
把斷路器分閘回路與外部的連接線斷開,該斷路器的額定操作電壓為直流220 V,把斷路器機(jī)械特性測(cè)試儀的輸出電壓調(diào)整在額定電壓的65%,即143 V,直接加在分閘回路的端子上,斷路器無法分閘。用同樣的方法加上220 V的全電壓,連續(xù)操作3次只分閘1次??紤]到線圈內(nèi)部是否有接頭松動(dòng),或是匝間短路,連續(xù)換上幾個(gè)新線圈,經(jīng)過分閘試驗(yàn)跳閘成功率只有30%。
2 分析處理
(1) 經(jīng)過分析,排除了機(jī)構(gòu)的機(jī)械部分和分閘電氣線路的故障,問題可能是由于分閘行程未調(diào)好而引起不可靠分閘。因此,對(duì)常出現(xiàn)故障的一組斷路器機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)分閘行程太大,分閘鐵芯大部分被拉在線圈外面,這樣就造成磁阻大、磁通量減少。由于磁通量的減少,使電磁力減少,造成分閘鐵芯不能動(dòng)作或運(yùn)動(dòng)力不夠,這樣不但不能分閘還會(huì)由于線圈長(zhǎng)時(shí)間通電而被燒毀。另外,如果分閘行程太小,雖然分閘時(shí)有動(dòng)作,但由于行程太小,分閘鐵芯沖擊力不夠,同樣造成不能分閘而燒毀線圈。試驗(yàn)表明,分閘鐵芯行程在18~20 mm合適。經(jīng)過調(diào)整后的機(jī)構(gòu),用同樣的方法對(duì)斷路器做動(dòng)作電壓,不但能可靠分閘,而且達(dá)到分閘時(shí)間小于0.05 s,分閘速度在1.1 m/s(規(guī)定的分閘時(shí)間范圍為0.02~0.05 s,分閘速度范圍為0.9~1.2 m/s)。
(2) 通過檢查得知,6組斷路器不能分閘的原因是分閘鐵芯行程變化引起的,而引起分閘鐵芯行程變化的原因是固定調(diào)節(jié)桿的螺母松動(dòng),因此在固定調(diào)節(jié)桿的螺母上加防松螺母。通過調(diào)整分閘鐵芯的行程和加防松螺母,6組斷路器未再出現(xiàn)由于分閘鐵芯引起不能分閘的情況。
3 注意事項(xiàng)
(1) 投運(yùn)半年后的ZN5-10真空斷路器要檢查行程和超行程,機(jī)構(gòu)的抬杠、主軸、各轉(zhuǎn)動(dòng)部件及軸銷,還要檢查掣子的扣入深度,分閘鐵芯的行程,特別是分閘鐵芯調(diào)節(jié)螺桿的固定螺母應(yīng)擰緊,防止松動(dòng)而影響分閘鐵芯行程,并做分合閘動(dòng)作電壓試驗(yàn)。
(2) 在處理故障時(shí)調(diào)節(jié)螺釘,如果斷路器還是不能分閘,應(yīng)注意檢查掣子是否被打彎變形,建議廠家必須提高掣子<


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