某LTB245E1 型SF6开关试验时发生半分半合

某 LTB245E1 型 SF6开关试验时发生半分半合

现象分析

周翔

国能大渡河流域水电开发有限公司龚嘴水力发电总厂，四川乐山沙湾 614900

【摘要】断路器合闸不到位是断路器的严重故障，会造成主触头接触不良或间隙过小，而引发触头发热和燃弧，气室压力上升，最终开关瓷瓶爆炸的严重后果。检修作业人员应严格按照检修手册和预防性试验规程对开关定期检验，确保设备稳定运行，本文从一起断路器试验时发生半分半合现象着手，分析事件过程和原因，提出防范措施，供业内人士分析讨论。

【关键词】SF6断路器；半分半合；未储能闭锁；合闸速度

本次试验时发生半分半合现象的断路器为LTB245E1 型，搭配分相式BLK222型操作机构,投运于2003年，本次试验前已由厂家对断路器进行了B类预防性检修，对弹簧操作机构、断路器本体进行了全面检查，使用力矩扳手对各固定件进行了紧固，并对分闸缓冲器时间、触头行程、合闸时超程等数据进行了测试，结果均合格。本次发生半分半合的试验内容为断路器的主回路电阻和分闸线圈最低动作电压测试。

1 现象介绍

某日，由检修试验班组按照预防性试验规程对该户外断路器进行动作电压及接触电阻测试，在C相I跳线圈动作电压测试完成后，使用试验仪器输出直流电压至合闸线圈，断路器C相合闸动作，但随后检查发现开关处于半分半合状态（开关合闸未到位与到位现场对比见图1）。

图1 合闸未到位与到位现象对比图

厂家对断路器操作机构进行了详细检查，未发现异常。现场手动将储能弹簧释能后，投入储能电源重新储能，对断路器进行了多次分闸试验，动作结果和数据均正常。ABB开关检修手册要求该型号断路器合闸速度区间是7.2-7.8m/s，为了防止再次合闸不到位情况，手动调整分闸弹簧以提高合闸速度，由B修后测试值7.4m/s调整至7.6m/s。本次处理共进行了32次分合闸操作，均未出现半分半合情况。

2 原因分析

2.1储能未到位，造成合闸时分闸拐臂未能到位

本次进行断路器动作电压及接触电阻测试，现场执行措施时跳过了储能未到位闭锁节点，试验电压仅经过了断路器合闸闭锁节点（见图2），若此时储能未到位，合闸线圈励磁，断路器合闸动作，储能不足将导致未能合闸到位。现场试验人员储能后断开了储能电源空开，存在未储能到位断开空开的可能性，导致合闸时储能未到位。

图2 合闸线圈动作电压试验电压接线方式

结论：本原因有一定可能性。

2.2储能电气回路故障及储能限位凸轮位移

储能限位开关有一对常闭接点串接在启动储能电机回路之中，用于闭锁储能电机储能（见图3）。电气回路原因导致储能不到位的原因有以下三点，一是限位凸轮偏移使机械节点提前到位，二是限位开关节点氧化或接触不良导致提前断开，三是接触器线圈性能下降或主触头未可靠接通。现场检查凸轮位置正确，未发生位移，全部32次分合闸测试中也未出现储能不到位的现象，第二、三原因进一步试验检查也未发现明显异常。

结论：基本排除本原因的可能性。BW2 储能限位开关有一对常闭接点串接在启动储能电机回路之中，当断路器弹簧未储能或储能不到位时，此接点就闭合接通储能电机启动回路，使电机启动给断路器储能，当断路器弹簧储能到位时，此接点就打开，断开储能电机启动回路，使电机自动停止储能。BW2 储能限位开关有一对常闭接点串接在启动储能电机回路之中，当断路器弹簧未储能或储能不到位时，此接点就闭合接通储能电机启动回路，使电机启动给断路器储能，当断路器弹簧储能到位时，此接点就打开，断开储能电机启动回路，使电机自动停止储能。BW2 储能限位开关有一对常闭接点串接在启动储能电机回路之中，当断路器弹簧未储能或储能不到位时，此接点就闭合接通储能电机启动回路，使电机启动给断路器储能，当断路器弹簧储能到位时，此接点就打开，断开储能电机启动回路，使电机自动停BW2 储能限位开关有一对常闭接点串接在启动储能电机回路之中，当断路器弹簧未储能或储能不到位时，此接点就闭合接通储能电机启动回路，使电机启动给断路器储能，当断路器弹簧储能到位时，此接点就打开，断开储能电机启动回路，使电机自动停止储能。

图3 储能电机回路

2.3分闸拐臂和合闸掣子间隙过小，发生剐蹭，导致分闸拐臂未到位

现场检查间隙正常，亦无剐蹭摩擦痕迹。

结论：本原因基本排除。

2.4合闸速度过低，造成未合闸到位

ABB开关检修手册要求该型号断路器合闸速度区间是7.2-7.8m/s，厂家说明当合闸速度低至7.0m/s时，有一定概率造成合闸不到位，导致半分半合。本次B级检修时，检查发现储能弹簧白片（白片安装于卷簧间，用于缓冲储能时卷簧之间的压力，防止抱死）有一定后退，且有一约7cm长度外露，现场对白片进行了裁剪，造成储能力量升高，合闸速度实测达到8.0m/s，调整分闸弹簧力量，降低合闸速度至7.4m/s，确保合闸速度在规定区间内。同时合闸线圈动作电压降低也会降低合闸速度，本次试验时，高压班人员使用187V线圈动作电压进行测试，合闸速度可能有小幅度降低，导致接近或低于规定速度的下限，为了保证合闸速度可靠，厂家调整了分闸弹簧，使合闸速度升高至7.6m/s。

结论：本原因可能性较低。

3防范措施

1. 在对断路器进行分合闸动作测试时，应确保操作回路完整地接入测试仪电压输出端，防止未储能和分合位闭锁不到位，可能造成断路器半分半合的问题。

2. 检修时注意对断路器操作机构中的储能限位凸轮、卷簧白片、分闸拐臂和合闸掣子间隙等内容进行检查，出现异常及时处理，适时对储能电机、投储能电机接触器进行测试，确保性能合格。

3. 断路器检修时应对调整或异动进行记录，例如更换防跳继电器、调整卷簧白片、调整分闸弹簧等，用于综合判断断路器性能和寿命。

4结束语

断路器在电力生产中扮演着重要的角色，其中最重要的使命是迅速可靠地切除故障，我们利用检修机会开展断路器检查和维护保养，精确掌握设备健康状况，确保其始终处于合格的状态，本文对一起试验中发生的断路器半分半合事件进行分析，提出个人建议的防范措施，希望能为各电力生产工作者提供一点参考。

参考文献

1. 《LTB245E1-BLK222型SF6断路器维护与检修导则》 北京ABB高压开关设备有限公司

2. 《LTB245E1-BLK222二次原理图》 北京ABB高压开关设备有限公司

3. 朱富云,钱聪,张宏宇. LTB245型断路器半分半合状态的分析和处理.第四届电力安全论坛论文集.2010年第4辑（总第140期）

作者简介

周翔（1989-），男，助理工程师，从事水电厂电气设备技术管理工作。

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