LTB245E1-BLK222型斷路器機構缺陷的分析

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(1.國網瀘州供電公司，四川 瀘州 646002；2.國網四川省電力公司電力科學研究院，四川 成都 610041；3.國網眉山供電公司，四川 眉山 620010)

0 引 言

高壓斷路器作為電力系統中的重要設備，起著控制和保護的雙重作用。由于種種原因，斷路器往往出現故障,其性能會直接影響電網的穩定運行性以及供電的可靠性。LTB245E1型為北京ABB高壓開關有限公司生產的220 kV SF6斷路器，該型斷路器配置BLK222型彈簧操動機構，目前廣泛應用于四川電網中[1-3]。

LTB245E1型斷路器配置的BLK222型操動機構具有體積小、安裝調試簡便、技術較為成熟等特點，是一種應用廣泛的彈簧機構。該型斷路器在四川電網中運行較為穩定，但是在近些年的運行中也出現了一些問題[4-8]。下面結合一起典型的LTB245E1-BLK222型斷路器機構缺陷，對檢修工作重點及對策進行了探討。

1 典型缺陷

1.1 斷路器概況

某220 kV變電站264斷路器為北京ABB高壓開關有限公司生產的 LTB245E1型斷路器，配裝機構為BLK222，操作機構型式為卷簧。在檢修過程中，通過機械特性測試發現該斷路器A相的分、合閘時間均合格，合閘速度合格但分閘速度均低于標準值。

1.2 測試結果

采用SA10特性測試儀對264斷路器進行機械特性測試，其中速度測試采用角位移傳感器。試驗采用外觸發模式，逐相操作測試。測試結果，如圖1、圖2所示。

圖1 264斷路器A相合閘時的測試結果

圖2 264斷路器A相分閘時的測試結果

從圖1、圖2中可以看出，A相合閘時間為26 ms，合閘速度為7.4 m/s；A相分閘時間為15.6 ms，分閘速度為7.7 m/s。在廠家提供的《北京ABB高壓開關有限公司LTB245E1-BLK222型斷路器維護與檢修工藝導則》中規定，斷路器的額定合閘時間不大于 28 ms，額定分閘時間為17±2 ms，額定合閘速度為7.2～7.8 m/s，額定分閘速度為7.8～8.7 m/s。經多次測試并對比測試數據與標準值可知，264開關的分、合閘時間均合格，合閘速度也合格，但其分閘速度均低于標準值。

2 缺陷原因分析

2.1 BLK222型操動機構工作原理

BLK222型操動機構如圖3所示，可以看出該機構主要由以下元件組成：1-分閘掣子；2-驅動拐臂；3-偏心拐臀；4-合閘掣子；5-主軸；6-合閘彈簧；7-儲能電動機；8-驅動器；9-限位開關；10-分閘彈簧；11-分閘緩沖器。

圖3 BLK222型操動機構

機構的儲能過程為：斷路器在初始位置(斷路器在分位，分、合閘彈簧均沒有能量)，打開儲能電源，限位開關接通儲能電動機回路，電動機啟動給合閘彈簧儲能。合閘彈簧旋轉儲能到位后，儲能指示盤上的擋塊壓下限位開關，斷開電動機回路。

斷路器接到合閘指令后，合閘線圈銜鐵撥動合閘掣子，釋放驅動拐臂，帶動偏心拐臂至合閘位置，同時將分閘彈簧壓縮儲能。在合閘行程的末段偏心拐臂被分閘掣子鎖定在合閘位置。驅動拐臂與偏心拐臂分離并返回初始位置。

斷路器接到分閘指令后,分閘線圈銜鐵撥動釋放分閘掣子，并由斷路器的分閘彈簧帶動偏心拐臂完成分閘操作，分閘運動尾段由分閘緩沖器進行阻尼。

2.2 原因分析

由BLK222型操動機構工作原理可知，在機構無卡澀等導常情況下，決定分閘速度快慢的主要因素是分閘彈簧的能量大小。分閘彈簧的能量由合閘彈簧提供，而分閘彈簧能量大小由分閘彈簧的壓縮量決定。

從斷路器的行程曲線可以看出，整個曲線光滑無畸變點，說明機構無卡澀情況存在，所以分閘速度偏低的主要原因為分閘彈簧的預壓縮量偏小。

3 缺陷處理

3.1 處理方法研究

根據對斷路器分閘速度偏小原因的分析，處理缺陷的思路主要有2種：

1)增大合閘彈簧儲能。通過調節儲能盤的角度，調節儲能彈簧的旋轉角度，達到調整儲能彈簧儲能大小。增加儲能彈簧的旋轉角度，增大儲能彈簧的輸出能量，從而增大分閘彈簧的吸收能量，間接達到提高分閘速度的目的。調整方法是儲能盤往左增加儲能彈簧的旋轉角度，往右減少儲能彈簧的旋轉角度，每一個孔調整角度為5°。調整好后，螺絲涂螺紋密封膠，緊固力矩為3.6 Nm。

2)增加分閘彈簧的預壓縮量。可在合閘輸出能量不變(對合閘速度的影響非常小)的情況下，增加分閘彈簧的儲能大小，從而提高分閘速度。

3.2 處理方法選擇

調節合閘彈簧儲能大小，會同時影響分閘和合閘速度，適合于分、合閘速度均需要調整的機構調節處理。調節完合閘速度后，如分閘速度出現偏差，可能需要再次對分閘彈簧進行調整。增加分閘彈簧的預壓縮量，僅影響分閘速度(對合閘速度影響極小)，調節影響面較小。適合分閘彈簧出力輕微降低時的機構調節處理。

本次264繼路器彈簧操作機構A相合閘速度正常而分閘速度偏低，為節省調整時間減小停電影響，采用增大分閘彈簧的預壓縮量的調節方法，只調整分閘彈簧的長度，即可簡潔、準確地完成調整。

3.3 處理結果

針對實測分閘速度與額定值的差值，根據調試經驗對分閘彈簧緊固螺母旋緊2～2.5圈。圖4和圖5為處理后的機械特性測試結果。

圖4 264斷路器A相調整后合閘時的測試結果

分閘彈簧調節后，復測合閘時間為25.9 ms，分閘時間為15.6 ms，符合要求；合閘速度為7.5 m/s，符合額定合閘速度7.2～7.8 m/s的要求；分閘速度為8.2 m/s，符合額定分閘速度7.8～8.7 m/s的要求。處理后的分、合閘速度均符合要求。

圖5 264斷路器A相調整后分閘時的測試結果

4 檢修工作重點

通過對四川電網在運的LTB245E1型斷路器的統計分析，發現該型斷路器的缺陷和故障主要集中在操作機構及二次回路上，因此檢修工作的重點也應在這兩方面上。

1)操作機構檢修

LTB245E1型斷路器所配BLK222型彈簧操作機構具有很強的環境適應性，但是由于其操作功大、動作速度快，容易出現機械特性測試不合格、機構連桿松動、分合閘掣子磨損、緩沖器故障等問題。

因此，操作機構的檢修工作主要包括：檢查各連桿、拐臂螺栓是否緊固；檢查分閘緩沖器有無變形；檢查儲能彈簧緊固螺栓標記有無錯位，螺栓有無松動；用塞尺檢查分、合閘摯子間隙是否為1 mm；完善機構箱封堵；檢查除濕裝置是否正常工作；按照規程開展相關機械特性測試等。

2)二次回路檢修

作為斷路器的重要組成部分，二次回路的缺陷(如控制回路電源及控制回路元件異常、分合閘線圈斷線或匝間短路、相關繼電器觸點異常等)都會造成斷路器動作異常或故障。故而在二次回路的檢修工作中，應加強對電氣元件的清掃，接線緊固；開展二次回路絕緣電阻測量；檢查機構防跳功能是否正常等。

5 結 語

LTB245E1型斷路器是一種運行狀況相對較好的斷路器，但該型斷路器也出現了不少缺陷和故障，尤其是配用的BLK222型操動機構。

北京ABB高壓開有限公司的《LTB245E1-BLK222型斷路器維護管理導則》中規定的中期檢修項目繁多，設備運維單位應加強對檢修項目的督導檢查，保證檢修重點的落實，確保斷路器狀態良好，動作可靠準確，進而保障電力系統的安全穩定運行。