（国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司 湖南长沙 410015）
摘要：针对无功装置投切断路器故障概率高的问题，对一起无功投切断路器拒动现象进行研究分析，找出断路器拒动原因，总结出防范措施，提高无功装置的运行可靠性，对保证电能质量有重要作用，并为类似的问题提供参考指导作用。
关键词：无功投切；断路器；拒动；防范措施
1 背景
近年来，智能电网发展迅速，智能电网电压无功自动控制系统（简称智能AVC系统）应用普遍。智能AVC系统根据电网各节点电压、功率因素等参数自动进行在线电压无功控制，保障电能质量。但AVC系统的投运也带来了新的问题，自动无功控制使无功装置投切次数大幅增多，无功投切开关设备的缺陷增多。以长沙城区为例，自AVC系统投运后，变电站无功补偿投切断路器的缺陷次数明显多于其他馈线断路器。现对一起无功投切断路器拒动的问题进行具体分析。
2 开关拒动的检查分析
某变电站10kV#1电容器334 断路器为电磁机构真空断路器，由接触器控制合闸线圈的通电，通电后合闸铁芯顶杆顶动机构合闸。2016年AVC系统投运后该断路器实现自动投切，某次AVC控制合闸操作后AVC系统显示操作成功，但上传断路器分闸信号，无保护动作信号，现场检查#1电容器334在分位，现场并无告警等异常指示。
检查时并没有出现合闸线圈烧坏的现象，分合闸线圈、合闸接触器均无异常。在断路器分闸位置时合闸回路各元件均无异常；就地电动合闸操作后机构有动作，辅助开关有转换动作、合闸铁芯顶杆能冲上来，但未至机构显示合闸位置时、合闸铁芯已开始复位下落。如图1所示。
对机构进行检查发现：手动操作机构合闸时，断路器机构能正常操动，但合闸铁芯上升行程到底后断路器机械位置指示依然未能显示合闸， 机构依旧未能合闸到顶点位置。为防止合闸线圈内部合闸铁芯在上升中可能存在卡涩，拆下合闸线圈底座进行检查后，发现合闸铁芯及铜护套均无异常，手动操作铁芯，模拟合闸铁芯动作过程未发现有明显卡涩现象，如图2所示。
图1 334断路器电磁机构图
该站334断路器为#1电容器间隔断路器，在负荷高峰期间投切频繁。虽运行多年但在之前未出现过类似问题。自AVC系统投运后操作次数明显变多，频繁操作使该电磁机构合闸铁芯顶杆并紧螺母发生松动。如图2（a）所示，铁芯顶杆下端通过螺纹与合闸铁芯（螺孔）相连，通过并紧螺母锁止，在长期运行中由于投切振动导致并紧螺母松动，顶杆与铁芯连接固定锁止失效；在每次合闸运动中顶杆因顶撞机构中的顶轮而受到向下的力，经过多次的合闸操作导致顶杆插入铁芯深度增加，顶杆外漏长度缩短，最终机构合闸铁芯顶杆行程高度降低而不能正常合闸，在手动操作时合闸铁芯顶杆也不能将机构内顶轮顶至合闸位置（如图2（c）所示）。
铁芯顶杆长度变短后，断路器合闸过程铁芯行程变长，但辅助开关切与机构间的连接花盘及连杆固定位置不变（如图3所示），其切换时间也不变，导致合闸时间不能满足合闸行程需要，造成辅助开关切换时间与机构合闸动作时间不匹配，即机构还未合闸到位时辅助开关已将合闸回路切断。
在以上两方面因素的作用下，334断路器机构合闸时达不到合闸顶点位置，出现了电动合闸不成功的现象。
4总结
通过对该起无功投切断路器拒动的研究分析，可以得到以下结论：
（1）频繁投切对开关设备易引发断路器机构部件的机械变位，增大开关设备的故障概率。
（2）断路器机构动作特性检查时不仅要关注行程特性曲线，还应注意辅助开关与机构动作之间的配合关系。
总结此次无功投切断路器合闸拒动的处理过程，可采取以下防范措施：
（1）采用AVC系统后，应对无功投切断路器的可靠性提出更高要求；对已投运的无功断路器应在停电检修时仔细检查机构各元件的状况，对于今后新上的无功投切断路器应选用可靠等级更高的设备。
（2）对于频繁操作的无功开关设备，应加强其机械动作特性曲线的测试，进行动作特性曲线的深入分析，并开展断路器辅助开关切换时间与机构动作时间的测试分析。
参考文献：
[1]戴庆华，漆铭均．电网设备诊断分析及检修决策[M]，北京：中国电力出版社，2014年10月．
[2]徐国政，张节容，钱家骊等．高压断路器原理和应用[M].北京：清华大学出版社，2000年10月．
作者简介：
吴克元，男，汉族，湖北省广水市人，硕士研究生，1985年出生，工程师，研究方向：高低压电气设备及其运检技术，单位：：国网湖南省电力有限公司长沙供电分公司
论文作者:吴克元,张祺
论文发表刊物:《电力设备》2017年第32期
论文发表时间:2018/4/12
标签：断路器论文; 机构论文; 铁芯论文; 动作论文; 操作论文; 线圈论文; 如图论文; 《电力设备》2017年第32期论文;