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摘要：近年来，10kVCT19型操作机构的断路器分合闸故障呈现上升趋势，断路器分合闸故障将导致10kV线路故障后重合闸动作不成功，严重时造成越级跳闸，对供电可靠性以及电网的安全运行都会造成严重影响。基于此，本文对10kVCT19型操作机构型断路器的分合闸故障进行了分析，并提出防范措施，在实践中极大降低了10kVCT19型操作机构的开关分合闸故障率。
关键词：CT19型操作机构；断路器；分合闸故障；变电站
前言：
断路器都是带触头的电器，通过触头的分、合达到断开与闭合电路的目的，因此必须依靠一定的机械操作系统才能完成。在断路器本体以外的机械操作装置称为操作机构，而操作机构与断路器动触头之间连接的传动部分称为传动机构和提升机构。操作机构的工作性能优劣，直接影响到断路器的工作性能和可靠性。
一、操作机构工作原理
CT19型操作机构是弹簧型操作机构，断路器的分合闸是通过分合闸线圈通电后产生电磁作用，把电能转化为机械能，使分合闸线圈的衔铁来撞击储能弹簧的锁扣，使弹簧迅速释放能量带动断路器快速分合闸。分合闸完成后，控制回路的断路器辅助接点断开，线圈失去电源，磁场消失，铁芯在复位弹簧作用下复位，恢复到初始状态，整个过程时间非常短。分合闸线圈设计时都是按短时通电而设计的。
二、操作机构故障类型
110kV多祝变电站的10kV断路器操作机构为CT19型操作机构，查阅其故障情况，对故障的进行统计分析，我们可以将故障归类为4种情况：1）合闸失败并烧毁合闸线圈；2）合闸成功但烧毁合闸线圈；3）分闸失败并烧毁分闸线圈；4）分闸成功但烧毁分闸线圈。
从统计分析结果可以看出，只要断路器操作机构故障必然会烧毁分合闸线圈。根据10kV断路器的控制原理，它的电流通断是断路器辅助接点控制的，若分合闸线圈通过电流时产生的冲击力不能释放弹簧能量，断路器就不会动作，切断线圈电流的断路器辅助接点不能正常打开，线圈会一直带电，时间稍长，便会烧毁线圈。
断路器分合闸故障的原因主要有以下七方面：
1、分合闸线圈衔铁机械故障。在现场的处理过程中发现，分闸线圈的机械故障一般有三种情况。一是线圈松动造成断路器分合闸时电磁衔铁位移，使衔铁卡涩，线圈通电后无法进行位移。二是衔铁本身生锈，使衔铁活动时的摩擦力变大，作用于脱扣弹簧的力变小。三是由于衔铁的活动冲程过小，线圈通电后的作用力是线性的，衔铁作用于脱扣弹簧时的力未达到驱动值。这三种情况都导致衔铁撞击储能弹簧的锁扣不成功，开关无法分合闸，开关辅助接点未变位，控制回路一直接通而使线圈长时间通电烧毁。
2、辅助开关故障。分闸控制回路上接有一对延时动合接点，该延时目的是为了保证断路器在合闸过程中出现短路故障时能完成自由脱扣。然而，当断路器合闸时间极短，远小于断路器的分闸时间，断路器来不及脱扣时就已合闸到位，此时，分闸控制回路的延时接点的延时作用将失去意义。相反，该延时接点在分闸过程中，由于辅助开关动静触头绝缘间隙较小，经常出现拉弧现象。频繁拉弧使辅助开关的触头接触不良或烧毁，继而引起分闸线圈烧毁。正常合闸时，断路器的合闸接触器的线圈回路与辅助开关的常闭延时接点串联，断路器合闸后，辅助开关接点自动切断合闸回路，辅助接点打不开或拉弧，合闸接触器通过重合闸回路或绿灯回路自保持，合闸线圈长时间带电而被烧毁。
3、复位弹簧失效。衔铁撞击储能弹簧的锁扣后，衔铁靠线圈内置的复位弹簧要返回到原动作的位置，使衔铁保证下一次的分合闸冲程。现场检查故障的线圈发现，有部分的线圈的复位弹簧已不能使衔铁复位，造成线圈长时间通电烧毁。
4、润滑油变质。现场检查开关机构的使用的润滑油，发现大部分的润滑油使用的是工业黄油，存在凝固的现象。润滑油的凝固不但不能起到润滑的效果，反而增大了机构各传动部件的摩擦力，增大弹簧机构的脱扣所需要的力。在分合闸线圈冲击力固定的情况，弹簧机构脱扣的力变大，大于分合闸冲击力，弹簧无法脱扣，线圈一直通电。
5、弹簧未储能。断路器合闸后，储能微动开关接点接通，启动电动机构对合闸弹簧进行储能。储能微动开关损坏，使常开接点断开、常闭接点接通，弹簧储能回路不能启动电机储能。二次监控回路显示正常，而断路器机构实际未储能。在弹簧未储能的情况下进行合闸，合闸控制回路接通，合闸线圈工作正常。由于合闸弹簧未有足够能量分合断路器，断路器不会合闸，断路器辅助不会变位，控制回路一直接通，合闸线圈长期通电直到烧毁。
6、回路电阻增大。分、合闸线圈回路绝缘降低，或是线路过细造成电阻偏大，使得分、合闸回路电压有衰减，导致控制电压达不到线圈分、合闸电压动作值，分、合闸线圈长期带电，线圈烧毁。
7、断路器机构故障。当断路器合闸控制回路正常时，断路器本体的内导电杆、传动连杆等卡涩，或是因为断路器操作机构连板配合不好，死点调得偏高，合闸脱扣器扣入深度过多，铁芯总行程不够。导致断路器拒合闸，使合闸铁芯过载，引起线圈烧坏
三、故障处理及防范措施
（1）断路器停电时，检查线圈是否存在位移情况，衔铁的动作是否顺畅。检修时可使用二硫化钼喷剂对衔铁进行润滑，使其衔铁不易卡涩。固定好分合闸线圈，检查固定螺丝是否有松动的情况，保证衔铁有足够的冲程。
（2）将分闸回路的延时动合接点改接为一对普通的常开接点，经常检查辅助开关的接点及辅助开关的拐臂螺丝无松动，正确调整辅助开关的位置，使辅助开关与断路器分合闸位置正确、有效地配合。检查断路器器辅助接点是否存在接触不良和拉弧烧黑的情况。
（3）检查分合闸线圈的复位弹簧是否能正常复位，如弹簧活动出现卡涩情况，多试几次是否是弹簧机械疲劳，如确实无法复位，则应更换新的分合闸线圈。
（4）清理开关机构的变质润滑油，更换使用寿命更长的、耐受环境更佳的二硫化钼润滑油，并在使用寿命内进行再次清理和更换，保证开关机构的机械传动良好。
（5）弹簧未储能情况目前均发生在无人值班变电站，要求调度（主站）加强遥信监视，确保弹簧已储能情况下再执行合闸命令，最好的解决方法是在合闸回路中串接弹簧储能行程开关的常开接点。运行人员在日常巡视的过程中，要注意对弹簧储能的检查，避免出现弹簧未储能合闸的情况。
（6）定期开展断路器的B修工作，检查回路电阻情况，测量回路的绝缘情况，确保回路电阻合格，使分合闸线圈电压达到动作值。
（7）每次检修工作时，应正确调整好断路器的连杆机构，检查断路器的自由脱扣是否正常，分合闸脱扣装置的扣入深度符合要求。断路器的低电压动作试验是否在额定电压的30％-65％时可靠跳闸。
四、结束语
本文通过对10kVCT19型操作机构的开关分合闸故障原因分析和防范措施，都是在正常操作和设备检修中过程中发现总结出来的，只要在维护和检修过程中能关注这些细节，秉承“应修必修，应试必试，修必修好”的理念和态度，就可以减少此类事故发生的机率。通过对以上防范措施的执行，极大降低了10kVCT19型操作机构的开关分合闸故障率。
参考文献：
[1]陈进张良胜朱燕《10kV断路器合闸线圈烧毁原因分析及改进措施》；《电工技术》，2009（7）：67-67
[2]蒋超伟《断路器弹簧机构常见故障分析与处理》；电力安全技术2008（7）