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摘要：高压断路器主要用于开关、关合、承受运行线路的正常电流，在规定的时间内承载、开断异常电流的设备。断路器的分合闸时间是断路器非常重要的特性参数，如果开关分、合闸时间不够，可能会导致开关在拉合过程中断路器内压骤增，严重时会导致断路器损坏或者爆炸[1]。本文阐述的断路器合闸时间不合格的缺陷处理是非常有意义的。
关键词：高压断路器；合闸时间；预储能深度
0、前言
近期，在佛山一变电站内出现发生一起开关试验过程中合闸时间不合格的故障：在该开关检修预试工作中，对该开关进行时间和速度测试发现，该开关合闸时间为73.2ms（C相），大于厂家标准值（＜72ms），其他项目测试正常。具体数据如下所示：
表1 GL312型开关预试结果
高压断路器主要用于开关、关合、承受运行线路的正常电流，在规定的时间内承载、开断异常电流的设备。断路器分、合闸时，开关触头运动速度是断路器的重要特性参数，断路器分、合闸速度不足将会引起触头合闸震颤，预击穿时间会过长。如果分闸时速度不足，将使电弧燃烧时间过长，致使断路器内存压力增大，轻者烧坏触头，使断路器不能继续工作，严重时将会引起断路器爆炸。若己知断路器合闸、分闸时间，以及动静触头的运动行程，就可以计算出开关的平均速度。这个速度有很大波动，因为影响断路器工作性能最重要的是刚分闸、合闸的速度。因此开关分闸、合闸的时间和速度是断路器非常重要的参数[2][3]。
1、开关合闸时间不合格的原因分析
经现场分析并咨询厂家，出现合闸时间长（合闸慢）的情况，可能是由于长时间运行后合闸弹簧出现疲劳，导致弹簧动作偏慢。结合现场运行及处理其他开关设备分合闸动作不合格的经验，总结缺陷发生的原因如下：
表2 GL312型开关合闸时间不合格的原因分析
开关转检修后，断开开关电机电源，合、分一次开关，开关完全释能，打开开关机构侧面封板，取下出厂参数铭牌，用游标卡尺测量合闸弹簧预储能压力深度。
表3 出厂铭牌参数说明
经现场测量预储能深度，并与出厂铭牌进行比较，发现预储能深度均有不同程度的减小，具体情况如下：
表4 预储能深度减小的情况对照表
预储能深度减小，导致101、102开关在预试中均出现合闸时间不合格的情况（时间偏长，标准＜72ms）。
图1 出厂铭牌参数
2、开关合闸时间不合格的处理
以101开关的处理为例，分析开关合闸时间不合格的处理过程。
（1）对开关机构进行分合闸释能：断开开关储能电机电源，并分合开关；
（2）对101开关机构拐臂处进行清洗除锈（考虑可能是机构转动部分卡阻）。经检查开关拐臂处，开关并无明显锈蚀，用伍尔特金属清洗剂对拐臂处进行仔细清洗，并远方分合5次（润滑）；再进行分合闸特性测试，合闸时间不合格。
（3）对开关极柱进行力矩校验（考虑可能是极柱固定螺母松动导致机构有虚位）。对101开关三相极柱的固定螺母进行力矩校验，力矩160Nm，经检查发现极柱并未松动。再进行分合闸特性测试，合闸时间仍不合格。
（4）对开关机构箱安装情况进行检查（考虑可能是机构箱松动导致传动机构有虚位），经对机构箱进行力矩检查，机构箱固定螺母未松动，经特性测试，合闸时间不合格。
（5）考虑可能是合闸弹簧疲劳，需收紧压缩合闸弹簧。
打开机构箱侧板，取下出厂数据板，找到合闸弹簧的位置，用游标卡尺量取合闸弹簧初始的压缩量（初始量为10.9cm），用专用长套筒松开合闸弹簧中心螺杆处靠外侧的逼母（M10，8.8级），取下外侧逼母和卡管，再用专用长套筒收紧内侧M10螺母（收紧原则：每次收紧1圈，即1齿，并读取弹簧压缩量，收紧1圈时压缩量为11.06cm）。装回卡管和外侧逼母，再对开关进行特性试验，发现收紧1齿后，合闸时间仍偏大。收紧第二圈，对合闸弹簧进行第二圈后，压缩量为11.21cm，复装卡管和逼母，测试发现合闸时间偏大；收紧第三圈，压缩量为11.38cm，测试得出合闸时间偏大；收紧第四圈时，压缩量为11.5cm（变化量0.6cm），再次测试，得到的合闸时间合格，具体数据如下：
表5 GL312型开关处理后的试验数据
经核对，确认101开关特性相关数据合格。
3、总结
（1）该变电站2010年生产的阿海珐GL312型开关预储能深度均出现不同程度的减小。其原因可能是固定合闸弹簧的两个M10（8.8级）螺母有松动或出厂未紧固，导致预储能深度减小。
（2）该变电站2010年生产的阿海珐GL312型开关的合闸弹簧均出现了一定的疲劳情况。这从101开关出厂预储能深度为111mm，当预储能深度调节至116mm时，开关特性才合格可以看得出来。经了解，该站2010年出厂的开关均为国产合资设备，厂家在出厂时从成本角度考虑，并未使用性能更好的弹簧设备。
（3）鉴于GL312型开关机构合闸弹簧出现了一定的疲劳，并且其预储能深度也出现了减小的情况，可考虑在同类开关每次停电维护期间，测量其合闸弹簧的预储能深度，并与出厂值进行比较，以便管理部门掌握各开关机构的运行情况。
断路器的分合闸时间是断路器非常重要的特性参数，断路器分、合闸速度不足将会引起触头合闸震颤，预击穿时间会过长。如果分闸时速度不足，将使电弧燃烧时间过长，致使断路器内存压力增大，轻者烧坏触头，使断路器不能继续工作，严重时将会引起断路器爆炸。因此，本文阐述的断路器合闸时间不合格的缺陷处理是非常有意义的。
参考文献
1、张全元.变电运行现场技术问答[M].北京.中国电力出版社.2009
2、沈兆新.变电设备检修[M].北京.中国电力出版社.2008
论文作者:梅敏,陈慧昭
论文发表刊物:《电力设备》2018年第30期
论文发表时间:2019/4/11
标签：断路器论文; 时间论文; 弹簧论文; 不合格论文; 深度论文; 机构论文; 储能论文; 《电力设备》2018年第30期论文;