因断路器分闸弹簧拉伸力不足引发事故的分析

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1、上海电力2011年第1期因断路器分闸弹簧拉伸力不足引发事故的分析王大方，李骏(上海市电力公司超高压输变电公司，上海200063)摘要：结合某变电站发生一起35kV线路外部两相短路故障的处理，分析了弹簧机构断路器的机械特征及故障原因。分析结果表明，该型号断路器投运、调试虽然满足了断路器速度和时间的设计要求，但若调整幅度过大，会使断路器的内部尺寸变化较大，降低开断故障电流的能力。通过分析影响弹簧机构断路器机械特性的各种因素，指出了调整时应注意的事项。关键词：断路器；故障；弹簧机构；机械特性中圈分类号：X928．02文献标志码：B弹簧机构断路器以

2、弹簧作为断路器分合闸1弹簧机构断路器的动作特性操作储能单元，通过分合闸脱扣器释放弹簧储能，由机构输出轴驱动断路器进行分合闸。作断路器的分合动作是4个环节连贯运动的结为一种操动机构，由于弹簧机构具有维护工作果，这4个环节依次是电磁阀控制启动时间、储能量小、结构紧凑、机械部件可靠等特点，因此弹释放时间、传动机构动作时间和断路器触头运动簧机构断路器已经大量应用于中高压断路器，时间，参见图1。目前进口、合资品牌的超高压断路器上已经大量配置弹簧机构，将其作为主流断路器操动机圃匝圆圈构。目前弹簧机构断路器正朝着操作冲击小、机械部件少、机构内部机械损耗低

3、的方向发展。但是这种机构的动作平稳程度逊色于液压机构，断路器操作之时内部振动较大，或多或少还竺竺竺皇垫受制造材料和负载要求的限制，目前的弹簧机圈构存在着一些缺陷。断路器操作功越大、机械部件越容易磨损，棘爪、半轴等频繁操作和长期受图1弹簧机构断路器的动作原理框图力的部件易损坏，机构部件设计精细，一旦发生弹簧机构断路器的分、合闸时间，是指控制断机构卡涩检修工作难度较大，因此采用断路器路器回路发出分、合闸信号后到断路器触头刚分、机械特性试验测定分析断路器的机械特性，不刚合所需要的时间，但是影响断路器工作性能的仅可以摸清断路器的故障原因，还可以提高

4、断重要参数是断路器的刚分、刚合速度、金短时间和路器安装调试水平，对于断路器运行安全非常无电流时间等，所以仅凭分、合闸时间和触头算出重要。触头的平均速度还是不足以考核断路器工作性communicationchannelsrC]／／ProcCanadianConfonElec—[9]郭志忠．电子式电流互感器研究评述I-j]．继电器，2005，tricalandComputerEngineering．Canadian，2004，225—33(14)：11—14．228．[10]王政平，康崇，张雪原，等．光学电流互感器的问题与解[7]夏勇军，苏吴，

5、胡刚，等．电子式互感器原理及工程应决对策[J]．传感器技术，2005，24(5)：5-7．用进展[J]．湖北电力，2007，31(4)：1-4．收稿日期：2010—12—20[83C．ReinboldandZ．Mahmood．CurrentandVoltageMeas—作者简介：冯煜理(1981一)，男，工程师，主要从事电力系统urementwithOpticalSensorsTechnology[c]／／

6、nProceed—继电保护工作。ingsof3rdEPRIOpticalSensorsSystemWorkshop，Pitts—(编辑

7、：昊国梁)burgh，PA，Oct．17-19，2001．一90一2011年第1期上海电力能的。2弹簧机构断路器故障及其原因分析刚分速度和刚合速度是指断路器触头开断或导通瞬间的速度，由于瞬间速度难以测量，现场调某变电站35kV线路发生了一起外部两相短试中采用触头在分闸和合闸的前后半个周波平均路事故，根据故障录波和事件顺序记录，断路器线速度进行等效测量。例如对于中低速的少油断路路保护出口和断路器机构正确动作，但是故障线路器现场，使用100Hz的电磁振荡器测量所得的断断路器分闸动作失败，灭弧室电弧电流没有过零点路器刚分和刚合速度就是断路器在刚分

8、后和刚合熄灭，断路器发生爆炸，断路器故障电流近14kA。前0．01S内的平均速度；对于金短时间和无电流故障线路断路器爆炸进一步导致该变电站35kV正时间，需要对断路器进行重合闸操作，以获得断路母发生三相短路故障，母差保护向主变35kV断路器的分合时间和合分时间。器发出分闸命令。与线路断路器同型号的主变断断路器金短时间和无电流时间计算如下：路器同样无法切断故障电流，也发生灭弧室爆炸，金短时间一合分时间十分闸时间一合闸时间主变断路器故障电流近15kA；发生故障的两台断无电流时间=分合时问十合闸时间一分闸时问路器为配备弹簧机构的同一型号断路器，除

9、额定电断路器动作特性如图2所示。断路器的金短流不同外，其额定开断电流均为25kA。时问对电力系统继电保护动作时间的整定具有一故障中两台断路器所经受的短路电流远低于定的影响。由于在