ABB断路器30%控制电压分闸故障浅析

断 路 器 操 作 机 构 在 8 5 % ~ 110% U n 范 围 内 ，应该可靠合 闸 ；电 压 在 大 于 6 5 % U n 时 ，应 该 可 靠 分 闸 ；电 压 小 于 3 0 % Un 时 ，应可靠不分闸。如果动作电压过高，则会因系统故障时，直 流母线电压降低而拒绝跳闸；如 果 动 作 电 压 过 低 ，在直流系统 绝 缘 不 良 ，两 点 高 阻 接 地 的 情 况 下 ，在 分 闸 线 圈 或 接 触 器 线 圈 两端可能引人一个数值不大的直流电压，当线圈动作电压过低 时 ，会引起断路器误分闸和误合闸[1]。
A
58.4
因此，A B B H P L 系 列 SF6 断 路来自器 3 0 % 控制电压下异常分
断路器动作电压的关键在于衔铁与辅助挚子之间的间隙。
表 2 断路器分合闸时间测定
间 隙 越 小 ，衔 铁 在 磁 力 作 用 下 加 速 行 程 越 小 ，撞 击 辅 助 挚 子 的 力度越小，挚子难以脱扣。此 时 ，动作 电 压 会 升 高 ;反 之 ，间隙 越 大 ，衔铁在磁力作用下加速行程越大，撞击辅助挚子的力度 越 大 ，挚子容易脱扣，此 时 ，动作电压会降低。然 而 ，间隙过大，
技术研发
TECHNOLOGYANDMARKET V〇1.24，N〇.9,2017
ABB断 路 器 3 0 % 控制电压分闸故障浅析
李杰
( 深 圳 供 电 局 有 限 公 司 ，广 东 深 圳 518000)
摘 要 ：断路器动作特性试验数据是衡量断路器能否正常运行的重要参数。就 近 期 深 圳 地 区 出 现 的 A B B H P L 系 列 SF6 断路器在动作特性试验中，断路器在3 0 % 控制电压下异常分闸的问题进行分析，找 出 故 障 根 本 原 因 ，提出调整分闸线圈 衔铁间隙以及更换分闸挚子两种解决办法，有效消除了此类故障，确保断路器安全可靠运行。 关 键 词 ：A B B 断路器；弹簧机构；动作特性；分闸挚子 doi:10. 3969/j .issn.1006 - 8554.2017. 09. 047
分 闸 线 圈 动 作 ，导 致 分 闸 挚 子 与 分 闸 拐 臂 脱 扣 ，以 致 分 闸 。 如 图 1 线圈得电后，在 磁 轭 中 形 成 磁 场 ，在 磁 力 作 用 下 ，衔铁 动 作 ，撞击辅助挚子，导致分闸挚子脱扣。
图 1 分闸挚子图
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技术与市场 2017年第24卷第9期
技术研发
断路器机构合闸过程中，合 闸 拐 臂 转 动 ，通过一个偏心轮 与分闸拐臂搭接，给分闸弹簧储能。分 闸 弹 簧 储 能 完 毕 时 ，分 闸 拐 臂 应 该 搭 接 到 分 闸 挚 子 上 。断 路 器 接 到 分 闸 命 令 后 ，分闸 线 圈 动 作 ，分 闸 挚 子 与 分 闸 拐 臂 脱 扣 ，分 闸 拐 臂 动 作 ，通过连杆 带动断路器分闸。
项目 相别 时间（ms) 标 准 （ms) 同期性(ms) 标准（ms)
A
17.4
分闸 B
17.2
18 ±2
0.9
<3
会导致衔铁行程过长，无 法 撞 击 到 辅 助 挚 子 ，导 致 无 法 分 闸 。
C
18.1
根据厂家检修维护手册，衔铁与 辅 助 挚 子 之 间 的 间 隙 应 大 于 1 mm[3]。
断路器型号为:HPL245B1 ，现场试验数据如表1。
表 1 断路器分合闸时间测定
项目 相别 时间（ms) 标 准 （ms) 司期性（ms) 标 准 （ms)
A
17.4
分闸 B
17.2
18 ±2
0.2
<3
C
17.4
A
58.6
合闸 B
59.1
<65
1.5
<5
C
60.1
分合闸时间及同期均符合标准[2]，而且测量得到分合闸线 圈电阻值也正常。但 是 ，在 做 低 电压分闸测试中，断 路 器 C 相 在 3 0 % 控制电压下动作，不符合标准。 1 . 2 断路器弹簧机构分析
〇 引言 断路器高压断路器是变电站中重要设备之一，也是变电站
投切负荷及继电保护动作的最终执行元件，确保高压断路器安 全 操 作 ，在 电 力 系 统 运 行 中 具 有 极 其 重 要 的 意 义 。ABB HPL 系 列 SF6 断路器具有操作功率小、机械寿命长，采用弹簧机构， 操作可靠、固分时间短等优点，在 深 圳 电 网 中 应 用 的 ABBHPL 系 列 SF6 断路器长期运行经验表明，其 运 行 状 况 比 较 稳 定 ，动 作 可 靠 性 较 高 。但 随 着 其 运 行 时 间 的 增 长 ，也 逐 渐 出 现 了 一 些 缺 陷 和 弊 端 ，需 要 引 起 运 行 维 护 部 门 的 高 度 重 视 。近 期 深 圳 地 区 部 分 A B B H P L 系 列 SF6 断路器出现了异常情况。在运行维 护 过 程 中 ，对 断 路 器 进 行 动 作 特 性 试 验 ，发 现 3 0 % 控制电压 下 ，断路器某相出现异常分闸现象。而断路器 在 正 常 运 行 中 ， 要 求 3 0 % 控 制 电压下应该可靠不分闸。经 检 查 确 认 ，所使用 断路器特性仪输出电压正常，二 次 回 路 也 正 常 ，故笔者从断路 器弹簧机构加以分析，寻 找 导 致 这 起 A B B H P L 系 列 SF6 断路 器 3 0 % 控制电压下异常分闸的真正原因，并提出相应的改进 措 施 ，确保断路器安全可靠运行。 1 断路器动作特性及机构分析 1.1 断路器动作特性分析
断路器动作特性试验，可 测 得 断 路 器 的 重 要 参 数 :分合闸 时间及同期、分合闸动作电压。分合闸时间是断路器正确动作 的重要参数，时间太长，增 加 灭 弧 时 间 ，加 速 触 头 老 化 ，还可能 引起保护误动作。断路器三相分、合 闸 不 同 期 ，会引起系统异 常 运 行 。消 弧 线 圈 接 地 的 系 统 中 ，断 路 器 分 、合 闸 不 同 期 时 所 产 生 的 零 序 电 压 、电 流 和 负 荷 电 压 、电 流 会 引 起 中 性 点 位 移 ，使 各相对地电压不平衡，个 别 相 对 地 电 压 很 高 ，易产生绝缘击穿 事故。