關(guān)于某公司220kV斷路器分合閘線圈復(fù)位彈簧疲軟導(dǎo)致最低動(dòng)作電壓不合格的案例分析

李幸蔚 李昌

摘要：2021年以來(lái)，筆者在對(duì)某公司220kV某型號(hào)運(yùn)行10年以上的斷路器開(kāi)展周期性預(yù)防試驗(yàn)共發(fā)現(xiàn)了3臺(tái)最低動(dòng)作電壓不合格。經(jīng)重復(fù)試驗(yàn)研究，確定系線圈復(fù)位彈簧疲軟所致。針對(duì)此類(lèi)情況，筆者提出了預(yù)防控制措施，為試驗(yàn)檢修、運(yùn)行維護(hù)積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，有效防范化解開(kāi)關(guān)拒動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)。

關(guān)鍵詞：最低動(dòng)作電壓;斷路器;線圈

簡(jiǎn)述

斷路器是電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵設(shè)備，開(kāi)展周期性試驗(yàn)是對(duì)其健康度檢測(cè)的有效手段。通過(guò)各項(xiàng)試驗(yàn)指標(biāo)衡量斷路器各關(guān)鍵部位的好壞情況，及時(shí)處理相關(guān)缺陷，避免在運(yùn)行過(guò)程中發(fā)生故障、動(dòng)作失效、擴(kuò)大故障范圍。而斷路器的最低動(dòng)作電壓試驗(yàn)是有效檢驗(yàn)開(kāi)關(guān)控制回路與動(dòng)作機(jī)構(gòu)正常與否的有效手段，認(rèn)真細(xì)致的開(kāi)展該項(xiàng)試驗(yàn)有助于我們提高斷路器運(yùn)維成效，避免設(shè)備帶病運(yùn)行，導(dǎo)致設(shè)備故障與電網(wǎng)事故的發(fā)生。

1過(guò)程回顧

某供電局今年通過(guò)預(yù)防性試驗(yàn)，累計(jì)發(fā)現(xiàn)某公司220kV某型號(hào)斷路器最低動(dòng)作電壓不合格3臺(tái)，斷路器線圈直流電阻合格。這3臺(tái)斷路器在試驗(yàn)過(guò)程中均有相同的現(xiàn)象發(fā)生。詳細(xì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1、表2、表3?？刂苹芈奉~定電壓為110V，合閘最低動(dòng)作電壓應(yīng)小于88V，分閘最低動(dòng)作電壓應(yīng)小于71.5V。

試驗(yàn)均發(fā)現(xiàn)隨著觸發(fā)電壓的升高，動(dòng)鐵芯撞擊脫扣器的聲音卻逐漸減弱的現(xiàn)象，與正常情況下聲音隨觸發(fā)電壓的升高而愈發(fā)清脆響亮相反。觀

察發(fā)現(xiàn)，動(dòng)鐵芯在撞擊幾次脫扣器后，逐漸無(wú)法復(fù)歸到初始位置，甚至保持在與脫扣器相接碰的地方，以至于行程縮短，無(wú)法積蓄足夠的動(dòng)能撞擊脫扣器至松脫。

分析認(rèn)為，直接原因是線圈復(fù)位彈簧疲軟導(dǎo)致無(wú)法產(chǎn)生足夠的形變彈力使動(dòng)鐵芯復(fù)歸至初始位置。在重復(fù)試驗(yàn)的過(guò)程中，復(fù)位彈簧的作用逐漸失效，造成動(dòng)鐵芯行程逐漸縮短，撞擊脫扣器的聲音逐漸減弱，最低動(dòng)作電壓不合格，甚至重合閘試驗(yàn)失敗。

2原因分析

假設(shè)動(dòng)鐵芯在撞擊脫扣器之前是勻加速運(yùn)動(dòng)（不考慮線圈復(fù)位彈簧的反作用力）。加速度為a，運(yùn)動(dòng)距離為s，初速速度為0，撞擊前的瞬時(shí)速度為V1。

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假設(shè)動(dòng)鐵芯在撞擊脫扣器之后是勻減速運(yùn)動(dòng)（不考慮線圈復(fù)位彈簧的反作用力以及脫扣器復(fù)位彈簧形變的彈力變化），加速度為a1，運(yùn)動(dòng)距離為s1，末速度為0，初速度為撞擊前的瞬時(shí)速度V1。

12

1?

綜上所述：1?與觸發(fā)電壓的大小有關(guān)。a，加速度?

可以看出，在a與a1不變（觸發(fā)電壓不變）的情況下，動(dòng)鐵芯運(yùn)行距離s越短，則撞擊后推動(dòng)脫扣器運(yùn)動(dòng)的距離s1也就越短。動(dòng)鐵芯運(yùn)行距離s為0時(shí)，觸發(fā)電壓再高，撞擊脫扣器運(yùn)動(dòng)的距離s1也為0，與我們觀察到的現(xiàn)象相符。因此，動(dòng)鐵芯為能有效復(fù)位，使得動(dòng)鐵芯推動(dòng)脫扣器運(yùn)動(dòng)的距離縮短，導(dǎo)致最低動(dòng)作電壓不合格，甚至線圈無(wú)法動(dòng)作，使重合閘試驗(yàn)失敗。

3結(jié)語(yǔ)

結(jié)合本次案例分享所涉3臺(tái)斷路器來(lái)看，它們的運(yùn)行年限均已超過(guò)10年，且在最低動(dòng)作電壓試驗(yàn)過(guò)程中均存在上述現(xiàn)象。說(shuō)明該型號(hào)的斷路器在運(yùn)行超過(guò)10年后，極有可能出現(xiàn)復(fù)位彈簧疲軟的風(fēng)險(xiǎn)。因此，為避免開(kāi)關(guān)拒動(dòng)導(dǎo)致事故擴(kuò)大的風(fēng)險(xiǎn)，針對(duì)運(yùn)行10年以上的220kV斷路器的檢修維護(hù)、日常巡視地開(kāi)展擬提出以下建議：

1、配合停電更換運(yùn)行10年以上的220kV斷路器分合閘線圈，更換線圈后應(yīng)重復(fù)開(kāi)展最低動(dòng)作電壓試驗(yàn)3～5次（開(kāi)關(guān)動(dòng)作為1次），試驗(yàn)步進(jìn)電壓應(yīng)為1～3V，并進(jìn)行線圈電流與線圈直流電阻測(cè)試。

2、運(yùn)行人員在日常巡視過(guò)程中應(yīng)關(guān)注合閘狀態(tài)下的斷路器的合閘線圈動(dòng)鐵芯是否在完全復(fù)歸位置，若未能完全復(fù)歸，應(yīng)及時(shí)處理，避免因動(dòng)鐵芯行程縮短而導(dǎo)致動(dòng)能不足，無(wú)法重合閘。

3、檢修試驗(yàn)人員在開(kāi)展最低動(dòng)作電壓試驗(yàn)時(shí)，應(yīng)注意觀察動(dòng)鐵芯撞擊的聲音與觸發(fā)電壓的正相關(guān)性，不應(yīng)只以最終試驗(yàn)結(jié)果作為判據(jù)而忽視復(fù)位彈簧疲軟的可能性。

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