淺談空氣隔離開關(guān)彈簧拒絕閉合的緣由及改進

淺談空氣隔離開關(guān)彈簧拒絕閉合的淺談空氣隔離開關(guān)彈簧拒絕閉合的 緣由及改進緣由及改進 摘要 摘要 本文針對 110kV 組合電器空氣隔離開關(guān)彈簧在操作中頻 繁拒絕閉合的實際情況 詳細(xì)分析了造成拒絕閉合的原因并提 出改進方案 關(guān)鍵詞 關(guān)鍵詞 隔離開關(guān) 彈簧機構(gòu) 拒絕閉合 110kV 空氣隔離開關(guān)的型號為 120 GL 20C 配電動彈簧操作 機構(gòu) 運行時 陸續(xù)發(fā)現(xiàn)隔離開關(guān)的電動彈簧操作機構(gòu)出現(xiàn)操 作拒絕閉合等問題 其現(xiàn)象均為電動合閘過程中機構(gòu)拉桿在運 行中過拐臂死點而停止運動 造成合閘不到位 由于組合電器 帶電導(dǎo)體與外殼絕緣之間的距離很小 均在 500 600 mm 之間 如果合閘不到位 設(shè)備將嚴(yán)重影響系統(tǒng)的安全 給運行及檢修 人員帶來潛在的事故隱患 一 拒絕閉合的緣由分析一 拒絕閉合的緣由分析 某企業(yè) 110 kV 組合電器共有空氣隔離開關(guān) 123 組 經(jīng)統(tǒng)計 截止到 2010 年發(fā)生拒絕閉合現(xiàn)象的空氣隔離開關(guān)有 10 組 其 拒動組數(shù)占空氣隔離開關(guān)總數(shù)的 8 1 彈簧機構(gòu)如此大規(guī)模的 拒絕閉合 是產(chǎn)品質(zhì)量問題還是彈簧機構(gòu)本身存在此問題 針 對這些問題 筆者從拒絕閉合發(fā)生的現(xiàn)象機理進行分析 研究 并提出相應(yīng)的改進方案 并對彈簧操作機構(gòu)應(yīng)用在開關(guān)設(shè)備上 的實際情況進行了驗證 1 空氣隔離開關(guān)拒絕閉合數(shù)據(jù)統(tǒng)計 2 對于拒絕閉合現(xiàn)象的初步分析 根據(jù)對 CTG1 型彈簧機構(gòu)操作原理初步分析 初步判定有可 能是機構(gòu)內(nèi)的儲能彈簧發(fā)生形變或硬度不符合制造標(biāo)準(zhǔn) 使機 構(gòu)在合閘時速度發(fā)生變化導(dǎo)致拒絕閉合 其現(xiàn)場臨時解決的方 案是對彈簧進行再壓縮 使其產(chǎn)生較大的動能 從而完成合閘 過程 為了驗證推斷 2009 年 8 月 17 日以抽檢的方式在設(shè)備 制造廠家對彈簧按設(shè)計檢驗標(biāo)準(zhǔn)進行了全部特性測試 如下表 所示 根據(jù)以上測試結(jié)果 排除了操作機構(gòu)拒絕閉合的原因是由 于彈簧參數(shù)不對或特性改變所致 隨后在現(xiàn)場根據(jù)設(shè)計參數(shù)對 未運行的 122 17 及 123 2 隔離開關(guān)進行實地測量 檢測是否隔 離開關(guān)倉內(nèi)的運動摩擦力偏大導(dǎo)致在操作中出現(xiàn)異常 首先將 CTG1 機構(gòu)拆下 保留連接機構(gòu) 在傳動主軸上用數(shù) 字顯示的力矩扳手測試力矩 此時測試的主要為隔離開關(guān)的反 力矩 測試結(jié)果如下 122 17 數(shù)據(jù) 壓縮彈簧長度為 227 228 mm 合閘和分閘 緩沖墊為四個 隔離開關(guān)剛剛接觸的力矩值為 59 9 Nm 63 7 Nm 57 9 Nm 55 Nm 合閘到位時最大力矩為 98 Nm 98 9 Nm 98 7 Nm 103 4 Nm 104 9 Nm 123 2 數(shù)據(jù) 壓縮彈簧長度為 247 248 mm 合閘和分閘緩 沖墊為四個 隔離開關(guān)剛剛接觸的力矩值為 44 8 Nm 38 3 Nm 35 3 Nm 36 7 Nm 合閘到位時最大力矩為 85 5 Nm 79 3 Nm 79 6 Nm 80 9 Nm 從測試結(jié)果看 力矩測試數(shù) 據(jù)基本滿足廠內(nèi)制造規(guī)范不大于 100 Nm 的要求 其彈簧壓縮長 度也滿足設(shè)計要求 但對分合閘速度特性的測量 根據(jù)測量曲 線進行對比 終于發(fā)現(xiàn)了該站彈簧機構(gòu)存在的拒絕閉合問題的 根本原因 速度曲線下圖所示 產(chǎn)品出廠時 根據(jù)設(shè)計要求 制造廠偏重于良好的緩沖特性 強調(diào)緩沖曲線而增加緩沖墊 忽略了緩沖特性對機構(gòu)到位的影響 緩沖較強致使機構(gòu)剛合 剛分點速度偏低 剛合 剛分點速度 一旦偏低 阻礙了機構(gòu)合 分到位 出現(xiàn)合 分不到位的位置 大概都在剛合和剛分點附近 此點正為拉桿過死點位置 所以 造成拒絕閉合 測量機構(gòu)彈簧的壓縮量 發(fā)現(xiàn)普遍偏于要求值的下線 隔 離開關(guān)機構(gòu)摩擦阻力隨環(huán)境條件 時間的推移等正常因素的影 響略有變化時 再加上機構(gòu)彈簧壓縮量偏小或彈簧壓縮量正處 于臨界狀態(tài) 是機構(gòu)合不到位的另一個原因 制造企業(yè)追求緩沖曲線 造成裝配不當(dāng) 影響彈簧機構(gòu)正 常動作 檢測發(fā)現(xiàn) 123 2 機構(gòu)僅裝一根大彈簧而沒裝小彈簧 與企業(yè)提供的機構(gòu)彈簧裝配圖紙不相符 經(jīng)核實 其原始設(shè)計 沒有改變 后經(jīng)查閱示波圖及與廠內(nèi)檢驗人員核實 當(dāng)時出廠 檢驗項目規(guī)定 合閘速度應(yīng)在 1 7 2 5 m s 范圍內(nèi) 當(dāng)速度不 滿足要求時 可拆小彈簧 試驗合格后方可出廠 123 2 機構(gòu) 裝 2 根彈簧開關(guān)速度超過了 2 5 m s 按規(guī)定拆下小彈簧 速 度為 2 32 m s 所以出現(xiàn)了有的機構(gòu)只裝一根彈簧的問題 從 原理上是不符合設(shè)計要求的 二 彈簧機構(gòu)拒絕閉合的解決方案二 彈簧機構(gòu)拒絕閉合的解決方案 根據(jù)以上分析 可以得出 空氣隔離開關(guān)彈簧操作機構(gòu)出 現(xiàn)拒絕閉合現(xiàn)象 是由于設(shè)備在出廠試驗時對速度及緩沖曲線 的要求 導(dǎo)致調(diào)整分 合閘緩沖時增加了較多的緩沖墊 致使 機構(gòu)在合閘當(dāng)中速度偏低 在機構(gòu)過死點時由于速度不足導(dǎo)致 拒絕閉合 其拒絕閉合原因與彈簧本身質(zhì)量和設(shè)計沒有關(guān)系 為了解決這一問題 應(yīng)首先提高剛合 剛分點速度 為此 根據(jù)分析結(jié)果制定的改進方案如下 1 凡裝一根大彈簧的機構(gòu) 均加裝小彈簧進行操作 找出 機構(gòu)剛能合 分到位的狀態(tài) 同時測量在此狀態(tài)下的彈簧外圈 兩端的長度 H1 2 裝兩根彈簧的機構(gòu) 要找出機構(gòu)剛能合 分到位的狀態(tài) 同時也要測量在此狀態(tài)下的彈簧外圈兩端的長度 H1 3 減少調(diào)整緩沖性能的墊圈 按設(shè)計要求保留 1 2 個墊 圈 H1 的允許范圍為 248 236 mm 例如 H1 小于 236 mm 時 可更換大小彈簧處理 三 改進結(jié)果三 改進結(jié)果 從 2010 年 9 月開始 筆者經(jīng)過按上述分析試驗的結(jié)果進行 改進 空氣隔離開關(guān)的操作情況有了很大的改觀 改進后的機 構(gòu)在操作中沒有出現(xiàn)拒動