HPL550B2型斷路器深度維保發(fā)現(xiàn)的問題和分析處理

國(guó)網(wǎng)湖南省電力有限公司檢修公司 謝耀萱

ABB公司生產(chǎn)的HPL550B2型斷路器采用BLG1002A型彈簧機(jī)構(gòu)，本文對(duì)這種型號(hào)的機(jī)構(gòu)深度維保過程中發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行說明與原因分析，同時(shí)給出有效的處理方法。

1 設(shè)備簡(jiǎn)介

±500kV鵝城換流站交流濾波場(chǎng)斷路器采用的ABB公司HPL型斷路器，擁有良好的電流關(guān)合和開斷能力、精確的合分閘時(shí)間、安裝簡(jiǎn)單等設(shè)計(jì)特性，機(jī)構(gòu)為BLG1002A型彈簧機(jī)構(gòu)。該型斷路器運(yùn)行年限與操作次數(shù)已滿足深度維保檢修周期，故而結(jié)合2021年換流站年度檢修對(duì)第一、第二交流濾波場(chǎng)中的24臺(tái)斷路器進(jìn)行了深度維保工作。

2 設(shè)備故障情況

檢修人員對(duì)第一、第二交流濾波場(chǎng)斷路器進(jìn)行深度維保工作時(shí)，檢查發(fā)現(xiàn)5623斷路器B、C相機(jī)構(gòu)箱底部有大量油跡，分閘緩沖器頂部滲油現(xiàn)象明顯；測(cè)試5623斷路器分閘速度，B相數(shù)據(jù)不合格，開蓋檢查發(fā)現(xiàn)5623斷路器B相分閘彈簧生銹斷裂。

3 原因分析

（1）現(xiàn)場(chǎng)拆下緩沖器進(jìn)行檢查，卡圈變形脫出，頂部卡槽處密封不嚴(yán)。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(dǎo)致油從頂部卡槽滲出。分閘緩沖器作用是在斷路器分閘時(shí)吸收分閘彈簧的能量，減少機(jī)構(gòu)分閘后的彈振，保護(hù)機(jī)構(gòu)避免受到太大的沖擊力。分閘緩沖器不能有效動(dòng)作時(shí)，斷路器分閘過程中彈簧釋能巨大的沖擊力作用在運(yùn)動(dòng)部件上，會(huì)導(dǎo)致拐臂和傳動(dòng)連桿損壞，造成影響安全運(yùn)行的設(shè)備故障。

（2）測(cè)試5623斷路器三相分閘速度分別為8.5M/s、7.6M/s、8.4M/s，標(biāo)準(zhǔn)值為8.3M/s～8.7M/s，B相偏低。調(diào)整托盤底部M30調(diào)節(jié)螺帽將分閘彈簧壓縮后，再測(cè)試分閘速度，B相仍偏低，打開氣室蓋板檢查發(fā)現(xiàn)5623斷路器B相分閘彈簧機(jī)構(gòu)箱與本體連接處滲水，引起分閘彈簧生銹斷裂。彈簧機(jī)構(gòu)箱滲水及彈簧生銹斷裂狀況如圖1所示。

圖1 彈簧機(jī)構(gòu)箱滲水及彈簧生銹斷裂狀況

4 處理過程

檢修人員與設(shè)備生產(chǎn)廠家聯(lián)系落實(shí)備品備件派送到站，對(duì)故障緩沖器進(jìn)行更換，處理過程如下：

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

圖2 閉鎖盤與機(jī)械閉鎖桿位置

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

圖3 操作機(jī)構(gòu)拉桿和分閘掣子

（3）安裝新的分閘緩沖器，恢復(fù)分閘掣子安裝和操作機(jī)構(gòu)拉桿連接，調(diào)整緩沖器上方調(diào)節(jié)螺絲。閘緩沖器如圖4所示。

圖4 分閘緩沖器

（4）測(cè)試斷路器合、分閘時(shí)間以及合-分時(shí)間，測(cè)試合、分閘速度，安裝速度傳感器到操作傳動(dòng)軸上，測(cè)試操作傳動(dòng)軸的角速度，再通過換算得出合、分閘速度。機(jī)械特性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)值：合閘時(shí)間≤65ms，合閘速度4.9M/s～5.2M/s，分閘時(shí)間20±2ms，分閘速度8.3M/s～8.7M/s。

（5）核對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，符合產(chǎn)品技術(shù)要求。斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)如圖5所示。

圖5 斷路器機(jī)械特性試驗(yàn)

檢修人員與設(shè)備生產(chǎn)廠家聯(lián)系落實(shí)備品備件派送到站，對(duì)斷裂分閘彈簧進(jìn)行更換，處理過程如下：

（1）釋放彈簧能量。手動(dòng)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(jī)構(gòu)箱下端封蓋，使用專用工具調(diào)整托盤底部M30調(diào)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(shí)釋放千斤頂能量，將分閘彈簧從機(jī)構(gòu)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(diào)整托盤底部M30調(diào)節(jié)螺帽壓縮彈簧，恢復(fù)分合閘指示及氣室蓋板，在彈簧機(jī)構(gòu)箱與本體連接處打玻璃密封膠進(jìn)行防水密封處理。如圖9所示。

圖9 調(diào)整調(diào)節(jié)螺帽壓縮彈簧

（4）測(cè)試斷路器合、分閘時(shí)間以及合-分時(shí)間，測(cè)試合、分閘速度。速度調(diào)整經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：分閘彈簧壓縮2mm，分聞速度上升0.1M/s，同時(shí)合閘速?gòu)B下降0.1M/s；合閘彈簣壓縮5mm，合閘速度上升0.2M/s。

（5）核對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)，符合產(chǎn)品技術(shù)要求。

5 結(jié)論與建議

5.1 結(jié)論

（1）分閘沖器的主要作用：一是在彈簧釋放能量時(shí)吸收分閘后的剩余能量，減少機(jī)械力對(duì)機(jī)構(gòu)零部件的損壞，二是減緩分閘彈振，減少因彈振幅度過大導(dǎo)致電弧重燃的可能性。緩沖器滲油少油、不能有效動(dòng)作的情況下，斷路器分合操作將會(huì)損壞機(jī)構(gòu)傳動(dòng)部件，改變斷路器行程，造成斷路器拒動(dòng)。交流濾波場(chǎng)投切電容器組的斷路器需要頻繁操作分合，若分閘反彈導(dǎo)致動(dòng)靜觸頭間距不夠可能引起電弧重燃，將會(huì)造成動(dòng)靜觸頭嚴(yán)重?zé)龘p。

（2）ABB HPL550B2型號(hào)斷路器通過合閘過程中帶動(dòng)凸輪給分閘儲(chǔ)能。分閘彈簧斷裂缺陷不僅導(dǎo)致分閘速?gòu)B下降，同時(shí)還會(huì)導(dǎo)致閘速度上升，可能出現(xiàn)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(jí)跳閘事故。

5.2 工作建議

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

（2）檢修人員應(yīng)加深對(duì)±500kV鵝城換流站ABB HPL550B2型斷路器整體情況、設(shè)備零部件狀況及產(chǎn)品技術(shù)要求的掌握，做好備件更換和缺陷預(yù)判的記錄，為換流站年檢斷路器維保項(xiàng)目策劃做好準(zhǔn)備。