摘要：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。某变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。
关键词：110kV断路器；弹簧操动机构；储能回路；故障分析；处理
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。
1弹簧储能控制回路分析
LW25-126高压SF6断路器为合闸时弹簧储能。其中8M为储能电动机电源自动开关。88M为直流接触器触点，49M为电动机热继电器，M为交直流两用电动机。
储能电动机电气控制回路，其中49MX为辅助继电器，49M为电动机热继电器触点，33hb为合闸弹簧储能限位触点，33HBX为合闸弹簧状态监视继电器。88M为直流接触器，48T为直流接触器88M的空气延时触点。断路器合闸操作后，限位开关33hb闭合。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。如果电动机运转时间过长，则空气延时触点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，切断电动机回路；当电动机出现过载时。其储能电动机回路中热继电器49M动作。热继电器49bl触点闭合启动辅助继电器49MX，切断储能电动机回路。
2储能电动机不启动故障
2.1故障原因分析
由储能电动机回路的分析可知，要使储能电动机启动必须满足以下几个条件，首先电动机电源无故障且电源自动开关8M闭合，直流接触器88M动作，其触点闭合且触点接触良好，电动机内部无断线短路等故障.储能电动机回路接线完整无松动断线情况。在实际的工作中。由于电动机保护回路较为完善，故电动机出现故障的情况较少，对入网且运行中的断路器，不考虑其他影响因素，储能电动机不启动主要的原因是直流接触器88M触点不闭合或提前返回。其原因可能是弹簧储能限位触点33hb故障，断路器合闸后限位触点33hb不能良好的闭合启动直流接触器88M，但出现这种故障几率很小；在实际现场工作中，储能电动机不起动的主要原因是断路器合闸后，直流接触器88M触点闭合。接通储能电动机，由于电动机传动机械原因，或直流接触器88M触点接触不良，导致电动机不能运转而过载。电动机热继电器49M动作启动辅助继电器49M。切断储能电动机回路。
2.2处理方法
首先观察电动机热继电器49N的复位按钮是否弹起。如果弹起，则说明电动机过载，热继电器已动作，具体的处理方法是先将按钮复归，断开控制电源后再合上。此时储能电动机启动运转，弹簧储能，由于当电动机热继电器49M动作后启动辅助继电器49MX，49MX常开触点闭合自保持。故必须通过断开控制电源对电动机控制回路复位。如果通过以上方法电动机还不能启动运转，观察直流接触器88M是否吸合，如果未吸合，此时如果断路器带电运行，则可通过手动储能的方法对断路器储能，或者拉开控制回路电源，直接触压直流接触器衔铁，即通过人为的使88M触点闭合。接通储能电动机回路，待电动机运转储能结束后，松开直流接触器衔铁，工作结束后，合上控制电源，等断路器退出运行状态后再进一步检查。
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3弹簧储能不到位
3.1故障原因分析
断路器合闸操作后，限位开关33hb闭合，启动直流接触器88N，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，电动机停转。当断路器合闸操作后，直流接触器88M动作，同时启动空气延时触点48T，经整定延时20s后触点闭合.若此时弹簧储能不到位，限位开关33hb仍闭合，则启动辅助继电器49MX，辅助继电器常闭触点打开，断开直流接触器88M通路，储能电动机停止运转弹簧储能不到位。造成以上故障的原因有以下两种：
①空气延时触点故障，48T实际延时小于整定值，且偏差较大，在弹簧储能未到位时切断储能电动机回路。
②储能电动机出力降低，导致储能电动机在整定延时内不能完成储能。
3.2处理方法
调整空气延时触头的整定值，使储能电动机在延时整定值内完成弹簧储能，并留有一定裕度。首先测出弹簧储能电动机运转所需的时间，其中DL为断路器辅助触点，33HBX为弹簧储能信号触点，断开辅助继电器线圈49NX与控制电源“-KM”点的连接.当断路器合闸时辅助触点DL闭合，启动秒表计时开始。当弹簧储能到位时，33HBX触点闭合停表，由于以上触点都接于操动机构箱内部端子排上，故可以较为方便的引出进行测试。测出实际所需的储能时间后，调整并校验空气延时触点，使整定延时，使其延时大于实际电动机储能时间，并留有裕度。
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
综上所述，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.
论文作者:罗玉鑫,李国玉,王佳,李坤
论文发表刊物:《电力设备》2019年第7期
论文发表时间:2019/9/18
标签：电动机论文; 触点论文; 储能论文; 接触器论文; 弹簧论文; 断路器论文; 回路论文; 《电力设备》2019年第7期论文;