HPL550B2型斷路器深度維保發(fā)現的問題和分析處理

國網湖南省電力有限公司檢修公司 謝耀萱

ABB公司生產的HPL550B2型斷路器采用BLG1002A型彈簧機構，本文對這種型號的機構深度維保過程中發(fā)現的問題進行說明與原因分析，同時給出有效的處理方法。

1 設備簡介

±500kV鵝城換流站交流濾波場斷路器采用的ABB公司HPL型斷路器，擁有良好的電流關合和開斷能力、精確的合分閘時間、安裝簡單等設計特性，機構為BLG1002A型彈簧機構。該型斷路器運行年限與操作次數已滿足深度維保檢修周期，故而結合2021年換流站年度檢修對第一、第二交流濾波場中的24臺斷路器進行了深度維保工作。

2 設備故障情況

檢修人員對第一、第二交流濾波場斷路器進行深度維保工作時，檢查發(fā)現5623斷路器B、C相機構箱底部有大量油跡，分閘緩沖器頂部滲油現象明顯；測試5623斷路器分閘速度，B相數據不合格，開蓋檢查發(fā)現5623斷路器B相分閘彈簧生銹斷裂。

3 原因分析

（1）現場拆下緩沖器進行檢查，卡圈變形脫出，頂部卡槽處密封不嚴。拆下活塞桿檢查，活塞桿及密封圈均有明顯磨損老化跡象，導致油從頂部卡槽滲出。分閘緩沖器作用是在斷路器分閘時吸收分閘彈簧的能量，減少機構分閘后的彈振，保護機構避免受到太大的沖擊力。分閘緩沖器不能有效動作時，斷路器分閘過程中彈簧釋能巨大的沖擊力作用在運動部件上，會導致拐臂和傳動連桿損壞，造成影響安全運行的設備故障。

（2）測試5623斷路器三相分閘速度分別為8.5M/s、7.6M/s、8.4M/s，標準值為8.3M/s～8.7M/s，B相偏低。調整托盤底部M30調節(jié)螺帽將分閘彈簧壓縮后，再測試分閘速度，B相仍偏低，打開氣室蓋板檢查發(fā)現5623斷路器B相分閘彈簧機構箱與本體連接處滲水，引起分閘彈簧生銹斷裂。彈簧機構箱滲水及彈簧生銹斷裂狀況如圖1所示。

圖1 彈簧機構箱滲水及彈簧生銹斷裂狀況

4 處理過程

檢修人員與設備生產廠家聯系落實備品備件派送到站，對故障緩沖器進行更換，處理過程如下：

（1）手動釋放機構能量。按壓釋能按鈕必須同時手動控制手柄，防止損傷機構和機械傷人。觀察閉鎖盤與機械閉鎖桿之間有2mm及以上的距離，閉鎖盤與機械連鎖桿有一定角度，至釋能完畢。閉鎖盤與機械閉鎖桿位置如圖2所示。

圖2 閉鎖盤與機械閉鎖桿位置

（2）拆卸分閘緩沖器。先松開操作機構拉桿，再拆卸機構主軸上方的分閘掣子，從機構頂部取出分閘緩沖器，并檢查機構內其他零部件，未見異常。操作機構拉桿和分閘掣子如圖3所示。

圖3 操作機構拉桿和分閘掣子

（3）安裝新的分閘緩沖器，恢復分閘掣子安裝和操作機構拉桿連接，調整緩沖器上方調節(jié)螺絲。閘緩沖器如圖4所示。

圖4 分閘緩沖器

（4）測試斷路器合、分閘時間以及合-分時間，測試合、分閘速度，安裝速度傳感器到操作傳動軸上，測試操作傳動軸的角速度，再通過換算得出合、分閘速度。機械特性試驗標準值：合閘時間≤65ms，合閘速度4.9M/s～5.2M/s，分閘時間20±2ms，分閘速度8.3M/s～8.7M/s。

（5）核對試驗數據，符合產品技術要求。斷路器機械特性試驗如圖5所示。

圖5 斷路器機械特性試驗

檢修人員與設備生產廠家聯系落實備品備件派送到站，對斷裂分閘彈簧進行更換，處理過程如下：

（1）釋放彈簧能量。手動釋能后打開氣室蓋板，拆下分合閘指示，使用繩子向上拉住分閘彈簧拉桿。打開分閘彈簧機構箱下端封蓋，使用專用工具調整托盤底部M30調節(jié)螺帽，擰至分閘彈簧不受力。如圖6所示。

圖6 釋放彈簧能量

（2）拆卸斷裂彈簧。使用千斤頂置于分閘彈簧托盤下方向上頂起分閘彈簧，使用拔軸器將氣室拐臂與分閘彈簧拉桿連接軸銷拆除。緩慢放繩，同時釋放千斤頂能量，將分閘彈簧從機構箱底端卸下。如圖7、圖8所示。

圖7 拆卸斷裂彈簧

圖8 斷裂彈簧及拉桿托盤

（3）安裝新的分閘彈簧，調整托盤底部M30調節(jié)螺帽壓縮彈簧，恢復分合閘指示及氣室蓋板，在彈簧機構箱與本體連接處打玻璃密封膠進行防水密封處理。如圖9所示。

圖9 調整調節(jié)螺帽壓縮彈簧

（4）測試斷路器合、分閘時間以及合-分時間，測試合、分閘速度。速度調整經驗數據如下：分閘彈簧壓縮2mm，分聞速度上升0.1M/s，同時合閘速廈下降0.1M/s；合閘彈簣壓縮5mm，合閘速度上升0.2M/s。

（5）核對試驗數據，符合產品技術要求。

5 結論與建議

5.1 結論

（1）分閘沖器的主要作用：一是在彈簧釋放能量時吸收分閘后的剩余能量，減少機械力對機構零部件的損壞，二是減緩分閘彈振，減少因彈振幅度過大導致電弧重燃的可能性。緩沖器滲油少油、不能有效動作的情況下，斷路器分合操作將會損壞機構傳動部件，改變斷路器行程，造成斷路器拒動。交流濾波場投切電容器組的斷路器需要頻繁操作分合，若分閘反彈導致動靜觸頭間距不夠可能引起電弧重燃，將會造成動靜觸頭嚴重燒損。

（2）ABB HPL550B2型號斷路器通過合閘過程中帶動凸輪給分閘儲能。分閘彈簧斷裂缺陷不僅導致分閘速廈下降，同時還會導致閘速度上升，可能出現合閘彈跳，加劇觸頭磨損。分閘速度過低則無法切斷故障電流，引起越級跳閘事故。

5.2 工作建議

（1）結合換流站年度檢修對±500kV鵝城換流站所有ABB HPL550B2型斷路器進行排查，本次未列入維保項目的斷路器也要打開機構前后門、上蓋及氣室蓋板進行檢查，對存在滲水缺陷的箱門、蓋板進行防水密封整治，對緩沖器、彈簧等存在缺陷的零部件全部進行更換。

（2）檢修人員應加深對±500kV鵝城換流站ABB HPL550B2型斷路器整體情況、設備零部件狀況及產品技術要求的掌握，做好備件更換和缺陷預判的記錄，為換流站年檢斷路器維保項目策劃做好準備。