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摘要：某110kV变电站10kV手车式断路器发生合闸后拒分的现象，检修人员到达现场后对该手车式断路器机构进行检查并测量其开关机械特性，结果显示正常。经过返厂解体发现，由于机构内传动轴销因润滑不足及表面锈蚀，导致转动过程卡滞，在开关合闸时合闸保持挚子因传动轴销卡滞导致未复位，引起断路器拒分。通过研制专用慢分合工具对该型号同批次断路器进行检查，有效地发现存在的隐患，并及时消除。该类型手车式断路器在慢分合操作检查并在转动部位添加润滑油后未再发生合后拒分的现象，提高了电网的稳定性以及设备运行的可靠性。
关键词：手车式断路器；分闸线圈；合后拒分；慢分合；传动轴销
引言
断路器是电力系统中最重要的控制和保护设备，也是电力系统中发生故障较多的设备之一，特别是10kV断路器，因操作频繁、机械部分繁多导致故障频发，如机构不能正常分合闸，无法正常储能，二次线松脱，辅助开关故障，导轨变形，活门挡板无法开启或关闭等，较大程度地影响了10kV配网的运行稳定性和用户供电可靠性。手车式断路器是当前变电站中应用较广的一种10kV高压开关设备，一旦其发生缺陷，例如短路故障下无法可靠分闸，不仅会烧毁线圈，而且可能导致其他设备损坏，扩大停电范围，造成较大的经济损失和不良的社会影响。某110kV变电站10kV手车式断路器在新投运后不久就发生合后拒分的现象，现场经过一系列的检查仍无法找出故障原因，最后只能通过返厂拆解检修的方式才找出缺陷部位。返厂检修成本高、耗时久，检修人员使用自行研制的专用慢分合工具，可现场发现存在的同类隐患，及时消除缺陷，较大程度地节省了检修维护成本，现对此缺陷处理过程及专用工具研制情况进行说明。
1 故障现象
某110kV变电站报10kV某电容器组开关发控回断线故障，经查该开关为宁波库柏厂生产的VN3-12型手车断路器，于2013年投运至今未发生重大缺陷。值班人员使用紧急分闸未能使开关完成分闸动作。检修人员到达现场后尝试将紧急分闸连杆调长，仍无法使断路器分闸。考虑到可能存在机构处于半分合状态的风险，检修人员汇同值班人员向上级申请停母线，以便能对断路器机构作进一步的检查。在母线停电后，检修人员打开面板闻到一股烧焦味道，通过外观暂时无法判定哪个元器件烧毁，检查机构发现半轴的传动顶板已倾斜到限位，半轴缺口也已完全打开，但此时开关的主轴传动拐臂仍处在合闸的状态。
图3 拆除拐臂轴销发现锈蚀磨损痕迹
考虑到现场条件的限制，无法排除弹簧压力值等其他可能导致拒分的因素，需要将该手车式断路器返厂作进一步检查分析。
2 厂内解体检查
运回生产厂后，对该手车式断路器的综合性能做了全面的检查，如：机械特性测量、工频耐压、主回路电阻测量、测量超程及开距，同时对机构进行解体，测量储能弹簧及分闸弹簧拉力试验，结果皆合格。抽取轴销及拐臂进行轴销生锈检查时，发现轴销生锈，其中B相主拐臂轴销锈蚀严重，需要工具敲打才可取出，转动时发出巨大的摩擦声。对拐臂进行同心度检查，测量结果在标准范围内。同时，测量其余轴销直径、拐臂及连扳的孔内径，以及对绝缘拉杆进行力值测量，数值皆符合要求。随后将各原部件复装，并在轴销处添加润滑油后对其进行了2000次动作试验，未出现拒分现象。
图6 慢分合专用工具成品
通过检查发现，同批次的断路器中还有三台存在着拒分的隐患，在更换轴销后，隐患得以消除。
由此可见，使用此专用工具，不但可以模拟出手车式断路器慢分合时各部件的活动状态，尤其是各连接、传动部位的临界状态，便于检修人员检查各部件的活动情况；使用该专用慢分合工具还可以轻松地使传动轴以及传动拐臂转到合适的角度，方便更换轴销，在消除设备隐患的同时，也提升了检修人员的工作效率，降低了作业风险。
5 结束语
通过这起10kV手车式断路器合后拒分缺陷的处理分析可知，简单的机构外观检查和机械特性测量存在一定的局限性，无法发现偶发性机械故障。为了便于日后检修人员对该型号的手车式断路器进行检查，研制了一款手车式断路器的慢分合操作专用工具，使用该专用工具可直观检测判别分合闸过程中各机械部件活动情况，同时也可较为便利地更换传动拐臂轴销。
鉴于此次缺陷处理中断路器机械特性测量数据正常、手动/电动分合正常的情况下仍发生拒分的现象，建议以后在手车式断路器的B修和验收中可加入慢分合操作检查的可选项目，特别是运行时间较长、操作频繁的电容器组断路器，通过慢分合操作来检查断路器分合闸过程中各机械传动部件的活动情况，可发现并解决机械部件磨损严重、机械传动不畅的隐患，可靠保障设备的安全稳定运行。
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论文作者:钟昀昊
论文发表刊物:《河南电力》2019年6期
论文发表时间:2019/12/11
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