一起輔助開關(guān)接觸不良造成斷路器故障的原因分析及防范措施

杜林 鄒曉舟

摘要：針對一起輔助開關(guān)切換不良導(dǎo)致斷路器發(fā)生故障的事故，經(jīng)分析是輔助開關(guān)設(shè)計缺陷導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障，據(jù)此提出了有針對性的預(yù)防措施，對于保證斷路器的正常運行具有重要意義。

關(guān)鍵詞：輔助開關(guān);斷路器;接觸不良

0 引言

斷路器運行正常與否直接影響著電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行，高壓斷路器一般都設(shè)置多個輔助節(jié)點，在二次回路通過輔助節(jié)點反映斷路器的分合位置，實現(xiàn)對斷路器的自動控制。輔助開關(guān)分合不到位會引起斷路器跳躍（斷路器跳躍是指斷路器反復(fù)分合閘）、控制異常，觸點長時間帶電甚至燒毀分合閘線圈。隨著近年來輔助開關(guān)制造水平、安裝工藝、運行環(huán)境等因素的變化，輔助開關(guān)接觸不良現(xiàn)象時有發(fā)生。

1 設(shè)備概況

南方電網(wǎng)區(qū)域110 kV甘田變電站于2014年6月投運，該變電站一期110 kV氣體絕緣金屬封閉開關(guān)（GIS）設(shè)備型號為ZFW20-126，由新東北電氣集團高壓開關(guān)有限公司2014年3月生產(chǎn)，配置了2個沈陽東牧電器制造有限公司生產(chǎn)的F9-24I1W2輔助開關(guān)。根據(jù)南方電網(wǎng)公司的《電力設(shè)備檢修試驗規(guī)程》（Q/CSG 1206007—2017），110 kV GIS設(shè)備B1修（含斷路器機構(gòu)檢查、輔助開關(guān)檢查等）周期為6年，該GIS間隔計劃于2020年5月停電檢修，至故障發(fā)生時，未開展過停電檢修，斷路器共分合閘72次，其中帶負(fù)荷分合閘17次。

2 故障經(jīng)過

2019-12-06T17：29，在110 kV樹果變電站投運過程中，110 kV甘田變側(cè)110 kV甘樹線零序三段保護動作后，102斷路器跳閘，隨即甘樹線線路保護裝置發(fā)控制回路斷線，斷路器不能正常分合，監(jiān)控后臺顯示102開關(guān)位置通信中斷，但匯控柜和智能終端斷路器位置指示已正常變位。

3 處理經(jīng)過

2019年12月6日，檢修人員立即對缺陷進行檢查與處理，檢查發(fā)現(xiàn)智能終端上多對斷路器常閉節(jié)點未導(dǎo)通，進一步檢查發(fā)現(xiàn)斷路器本體的其中一個輔助開關(guān)切換不到位（圖1），固定輔助開關(guān)的長桿螺母松動、指針?biāo)擅摚▓D2），現(xiàn)場緊固松動螺栓后，發(fā)現(xiàn)輔助開關(guān)切換過程中仍然存在較大虛位，不能正常切換，確認(rèn)輔助開關(guān)內(nèi)部已變形，需更換輔助開關(guān)。

2019年12月13日，該站運行人員聯(lián)系新東北電氣公司售后服務(wù)人員對甘樹線102斷路器操動機構(gòu)輔助開關(guān)進行了檢查更換。更換輔助開關(guān)后，手動、電動分合機構(gòu)均正常，無卡滯，觸點切換正常，恢復(fù)設(shè)備正常運行。

4 故障原因分析

斷路器操動機構(gòu)的輔助開關(guān)傳動結(jié)構(gòu)如圖3所示，斷路器分合閘操作時，通過拐臂、連桿帶動輔助開關(guān)觸點切換。產(chǎn)品組裝時，通過調(diào)節(jié)連桿長度，使輔助開關(guān)指針正確指示分合位置，如圖2所示，確保輔助開關(guān)的觸點在斷路器分閘位置（或合閘位置）能夠可靠接觸。斷路器操動機構(gòu)所用輔助開關(guān)型號為F6-24Ⅱ/W2，由24極疊加組成，通過2根長螺桿將其固定。根據(jù)現(xiàn)場檢查狀況可以確認(rèn)，固定輔助開關(guān)的長桿螺母松動是甘樹線102斷路器機構(gòu)輔助開關(guān)觸點切換不到位的原因。固定輔助開關(guān)的長桿螺母松動，不能將輔助開關(guān)各極夾緊，在斷路器分合閘操作時，輔助開關(guān)極片傳動，觸點不能可靠接觸，接點不到位，導(dǎo)致線路測控裝置顯示斷路器未變位。

檢修人員更換新的同型號輔助開關(guān)，對輔助開關(guān)解體后，發(fā)現(xiàn)輔助開關(guān)內(nèi)部切換機構(gòu)移位、有輕微變形，如圖4所示。該缺陷是由于裝配工藝不良，固定螺栓在開關(guān)分合閘過程中受振動影響逐漸松動，引起輔助開關(guān)內(nèi)部機構(gòu)在切換過程中受力不均，造成受力機構(gòu)變形、移位。

5 暴露的問題及防范措施

5.1? ? 輔助開關(guān)扇形盤固定銷設(shè)計不合理

檢修人員通過對備用設(shè)備進行多次調(diào)試發(fā)現(xiàn)：扇形盤固定銷設(shè)計成斜面，不是凹槽，造成輔助開關(guān)的彈簧不能有效固定，在輔助開關(guān)切換過程中受切力作用造成彈簧逐漸滑動，最終造成受力機構(gòu)變形、移位，將導(dǎo)致斷路器輔助開關(guān)不能正確動作。因此，更換帶有凹槽的固定銷，可有效防止輔助開關(guān)切換過程中因受切力造成彈簧逐漸滑動，防止受力機構(gòu)變形、移位。

5.2? ? 輔助開關(guān)大軸螺絲短

檢修人員通過對備用設(shè)備進行多次調(diào)試發(fā)現(xiàn)：大軸螺絲長度太短，導(dǎo)致輔助開關(guān)位移嚴(yán)重，直接導(dǎo)致了斷路器輔助開關(guān)不能正確動作，大軸螺絲太短，是導(dǎo)致輔助開關(guān)轉(zhuǎn)動角度不夠的直接原因，也將直接導(dǎo)致斷路器發(fā)生分合故障。因此，更換長度更長的大軸螺絲，將單螺帽改為加裝彈簧墊的雙螺帽，可有效防止輔助開關(guān)切換過程中螺絲松動的問題。

6 結(jié)語

輔助開關(guān)是斷路器的重要組成部分，輔助開關(guān)正常工作與否直接影響斷路器的安全運行。電力系統(tǒng)中因輔助開關(guān)自身故障引發(fā)的故障并不多，但仍然值得引起人們的重視。本文針對一起輔助開關(guān)切換不良導(dǎo)致斷路器發(fā)生故障的真實案例，經(jīng)分析是輔助開關(guān)設(shè)計缺陷導(dǎo)致設(shè)備發(fā)生故障，強調(diào)扇形盤固定銷和大軸螺絲固定方式對輔助開關(guān)可靠運行的重要性，各設(shè)備制造公司和用戶應(yīng)重視斷路器輔助開關(guān)的設(shè)計合理性和安裝工藝的可靠性。

[參考文獻(xiàn)]

[1] 王曉鵬，王東海.真空斷路器輔助開關(guān)分合不到位問題[J].農(nóng)村電氣化，2017（8）：62.