永磁真空断路器的研究与应用

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1、永磁真空断路器的研究与应用摘要：本文针对永磁真空断路器操动机构机械方面故障多；电气元件烧毁频繁；灭弧性能、分闸速度不达耍求，系统波动大等问题，在制氧变电站首先开展了永磁真空断路器的应用改造。在改造中解决了开关柜新旧设备结合困难、防跳冋路不匹配等问题，改善了断路器的技术性能，提高了断路器的分合闸速度，提高了断路器动作的可靠性，保证了供电系统更加稳定。关键词：断路器；研究；应用中图分类号：TG146文献标识码：A高压断路器是供电系统中最关键的设备，担负着控制和保护的双重任务，其性能的稳定性关系到电力系统的能否安全

2、运行。真空断路器凭借真空灭弧室良好的开断特性，使得断路器的电气寿命和机械寿命大大增加，目前被广泛应用变配电设备中。运行中常出现真空断路器不能正常分、合闸的情况，有的是电气冋路方面的故障，但很多是操动机构内部的机械故障。查找和处理此类故障往往要花费大量的时间，影响了设备正常供电的时间，冇时还会烧坏元器件，造成设备维修费用的增加。如果出现断路器的拒动经常给系统的正常运行及生产带来危害。1设备现状1.1电磁操动机构应用最早的操动机构是电磁操动机构。缺点是合闸线圈功率大，配套的电源设备价格高；结构笨重，不利于小型化及

3、电网自动化。1.2弹簧操动机构弹簧操动机构大致分为弹簧储能、储能维持、合闸与分闸维持、分闸四个部分。不足之处是：因完全依靠机械传动，机构和制造工艺复杂，障源较多，零件数量约200个,运动部件数量多且要求加工精度高，滑动摩擦面多口都在关键部位，以致机构的可靠性不易保证，运行容易引起机械故障而导致开关操作失误，机械故障约占设备故障中的70%〜90%。2需要解决的技术难点2.1机械方面在使用以上两种操动机构时，经常出现的机械故障有断路器动作后机构不复位、机构传动连杆松动或销轴脱落、合闸或分闸铁芯卡涩、分闸锁钩未钩住

4、、连杆机构调整未越过死点等多种情况。2.2电气方面经常出现的电气故障有分合闸触点粘连或无法断开、防跳继电器失灵无法及时断开分合闸、断路器的辅助触点无法打开、储能限位开关不到位等，在继电保护自动装置启动后，可能出现合闸或分闸线圈因过热而冒烟,使得分合闸线圈的带电时间过长而造成线圈过热而烧毁、储能电机烧毁等。2.3灭弧方面系统短路事故发生有大电流时，出现山于断路器分闸速度有限不能及时切断故障电流，而发生断路器爆炸的事故，扩大了供电系统的事故受害范I韦I,增加了事故处理难度。供电系统中带有许多大型电动机、发电机等电

5、动设备，当系统发生短路故障系统出现低电压时，电动设备会保护跳闸,而此类电动设备待系统恢复送电后，受工艺影响在短时间内无法直接启动，这就造成了整个牛产工序的停滞，影响面极大。图1为永磁真空断路器的操动机构内部结构图3优化措施3.1高压真空断路器改造制氧变电站35kV开关柜型号为XGN17A-40.5,原断路器是ZN12-35型真空断路器，配用CT17型弹簧操动机构。自投运以来，多次出现操动机构合不上闸或跳不开，烧毁分合闸线圈的故障，经过多次调整机构的元件,仍不能从根本上解决问题，给正常的供电运行带來安全隐患。经

6、过研究考察，根据制氧变电站设备实际情况，选用了YDDMB-40.5型永磁真空断路器。利用电气设备清扫停电机会，将原断路器拆除，更换为永磁真空断路器。由于制氧变电站35kV断路器属于固定式安装方式，开关柜内上下连接有刀闸、电流互感器、避雷器、出线电缆等多种设备，将原断路器拆除后，新的断路器的安装尺寸与之相差较多，安装难度非常大。供电车间根据新断路器和开关柜的空间情况，自己设计制作了断路器底座支架，将断路器顺利的搬运安装到了原位置。安装后原隔离开关连杆与新断路器带电部分绝缘距离达不到标准耍求，供电车间经过现场测量

7、和设计，将隔离开关的传动机构进行了改造，调整了连杆与传动轴的连接尺寸，在保证隔离开关触头开距、触头压力的情况下，拉开了隔离开关连杆与断路器之间的间隙，并且在母排的外面安装了绝缘护套，有效地保证了安全的绝缘距离。3.2电气冋路改造为保证新断路器电气回路与原微机保护装置的控制回路匹配，保证动作可靠性，在防跳回路进行改造。原微机保护装置存在一套防跳回路，新断路器也有一套防跳回路。在双重防跳回路的情况下，两种防跳回路之间的配合容易出现问题，会导致断路器防跳失败或者断路器跳开后无法再次合闸。3.3完善五防闭锁系统在此次

8、断路器改造过程中，对高压开关柜内的五防闭锁功同时进行了完善和升级，使得设备运行、人员操作更加安全。增加了隔离开关电气闭锁和机械闭锁功能，防止带负荷操作隔离开关的情况。将新断路器的接点串入隔离开关操作把手的电磁锁中，当断路器在合闸位置时电磁锁的电源会断开，从而阻止隔离开关的任何操作。将新断路器的跳闸机构经传动轴与连杆连接在一起，接入开关柜的防误闭锁操作把手，如隔离开关操作，连杆会带动断路器直接跳闸，确