断路器导流回路接触电阻“异常”情况浅析.doc

HPL 145/1250断路器导流回路接触电阻“异常”情况浅析卢洪宝摘要：HPL 145/1250断路器在快合后导流回路接触电阻出现“异常”情况但随时间的延长其阻值也随之变小，这一变小变化的量是趋向于合格数据，通过分析研究找到了一个方便实践科学处置的手段。关键词：断路器 接触电阻 异常 处理某220KV变电站共计运行瑞典产HPL 145/1250断路器8台，1993年投运至今近10年。在近几年内（约1999年3月）发现每台（相）开关均存在着开关在快合后导流回路接触电阻出现“异常”情况，它的特征是：合闸后回路接触电阻超标较大（个别300，其余200左右，其标准值应是50-60），但随时间的延长（约3-10分钟，个别约25分钟）其阻值也随之变小，这一变小变化的量是趋向于合格数据，有个别台（相）接近了标准数值，下面有针对性选1台记录如下：（其余台类同，但数值略小）122C相 1999年3月（经多次合跳后）2000年12月1日首合后刚合140刚合35110分钟1251分钟32120分钟72.57分钟31525分钟56.517分钟300手动慢合35手动慢合59就以上问题，做以下讨论分析。一、 从断路器内部结构上着相关部件的特性的分析。（一） 导流部分导流部分是由动主触头、动弧触头、静主触头、静弧触头，上接线端、下接线端及过渡触头、压气缸及喷嘴、提升杆组成。动、静主触头是导流部分主要元件，它的工作面均是铜银复合材料精制而成，其电阻率小，导电性能强。在相对运动及接触中，是靠材料弹性强度产生的圆周压力（装配公差）组成，它们之间在运动产生的磨损程度，弹性恢复及接触静态后的圆周压强（压力）是会够成影响断路器在快合后导流回路接触电阻值由大变小的主要原因的。动静弧触头在导流部分中主要作用是在断路器刚合、分点过程中吸收电弧及高温热量，对主静触头起到保护。这是因为在开关合分过程中，弧触头比主触头先接触后断开其材料是用铜钨复合而成；电阻率高于主触头的铜银，导电性能也差于铜银，通常回路接触电阻值不反映它的情况。上端接线与静触头装配是紧固成形，它对接触电阻影响是固定的，不会起瞬时变化。下端接线与过渡触头装配也是紧固成形，同样性质但过渡触头主触头表面是运动性的接触，接触点上的工作面配合好坏也能够成回路电阻问题。压气缸及喷嘴是动静触头刚分时产生电弧进行快速隔离，冷却及形成高压汽喷灭弧作用，它的状态好坏不影响回路电阻。提升杆是传递导电动触头上下运动的元件，是用绝缘性于抗弹性弯曲良好的材料制成（聚氯乙烯），不影响回路电阻。以上分析讨论得知：动静触头接触情况是够成接触电阻“异常”情况的主要原因。它取于： 静主触头材料抗冲击疲劳恢复程度。体现在弹性强度上，即在动触头被快速合后，静触头对动触头恢复弹性愈快。圆周压力愈大，其二者接触效果就愈好，反之则不理想。动触头在原点的两处，即静触头与下端过渡触头的接触工作面磨损程度，体现在工作部位的表面镀银磨损，划痕磨损或少许氧化，电解损伤方面上。在长期的工作原点上发生频繁运动磨合及损伤是不可避免的。若是第种情况影响了接触电阻，轻着可通过改变原点接触，缓解材料疲劳原点的强度；重则要进行解体大修，更换元件彻底解决。若是种情况的发生影响着接触电阻，则也可通过行程微调，改变原点接触，改善工作面，可以达到理想目的。（二） 从相对的传动部件上分析够成相关性的运动机械部分是由合闸储能簧及阻尼器分闸储能簧及阻尼器、传动杆及变置臂、支架等。合分闸储能簧是断路器合分运动的动力之源，与之相配的合分闸阻尼器构成一个有机整体，为完成合分闸提供有效功能。其阻尼器作用是有效的吸收断路器在快速合分闸时产生的过余能量，起到过冲缓冲，故也称之为合、分闸缓冲器。它们的特性状况好坏会影响到开关在合、分闸状态时，瞬间会产生微小变化，即“反弹”现象，对导流部分的回路电阻的标准取值够成问题，“反弹”原因形成有可能是合闸速度过快，（弹簧储能过大）；基础固定不牢或支架不坚硬，（支架弹性较大）阻尼器效果不好；断路器内的动静触头插入备程间隙过小等。（由于我们讨论的是合闸后的开关接触电阻问题，故对分闸的反弹不做研究讨论）传动杆及变置臂是用来联结机构与各部行程杆件，并传递运动，变置臂应起到水平变垂直运动的调变方向和确定行程起始位置的调整作用，它不是够成产生问题的原因因素。支架无明显够成不牢固造成开关特性问题，故不做讨论。在以上分析得知，合闸储能及合闸阻尼器有可能造成“反弹”及相关的可能性，接下来我们进行实践性讨论来做以证实。 二、 从对2台（122、125）断路器检查来分析2002年9月24日、26日，检修专业人员分别对122、125断路器进行了停检，做工作如下：（一）“反弹性”检查为了验证机构在快合分过程中有无造成“反弹”，工作人员通过下面三种方面进行检测：用千分表测量:用千分表测量水平拉杆,变置臂在快合过程完成后的变化数值,未有发现异常。用尺寸定位测量用卡尺及盒尺记录水平拉杆，变置臂每次合分的原始记录。（相对应尺寸与基准尺寸）也未有发现异常。滚动仪测量断路器行程：用于滚子仪器进行合分测试。在合位终点未有明确反弹曲线或抖动线条。以上是检测证明，断路器不存在合闸反弹。（二）合闸阻尼器检查为了更进一步排除机械故障的可能，工作人员将阻尼器进行了解体检查，检查结果是阻尼器内存硅油数量正常，（油面距上沿60mm），装配间隙尺寸也属正常（510mm），一切均属正常。（三）同期性检查三相均用试灯做同期检查，不同期约小于3mm，在技术要求范围内。（四）传动变置臂起始位置检查此开关的动杆全行程标准是靠变置臂中一小孔60.01mm来确定的。它的检测标准是：当开关在分闸状态下，变置臂（此臂为三角弧形）下弧的设计小孔60.01mm与开关基础支柱下部座板样孔60.01mm保持同心，用一6mm芯棒顺利插入二孔，即可说明此相开关的全行程是有保证，是正确的，否则通过水平拉杆进正反向进行拉伸（缩）调整。这样的过程我们在专业上定为起始位置检查，以确保开关内的行程到位（全行程、开距，超程）。在做这项检查中我们发现起始位置的二孔同心度的调整存在余度，也就是说在保证同心度不变的情况下（将6mm芯棒插入），将水平拉杆放长或缩短1/33/4圈时都不发生同心度偏移（圆周4/4圈时可改变垂直变化23mm），故此推论：在技术允许范围值内可将行程起始位置做小范围调整，以改变内部超程原点工作面的配合。（五）手动慢合检查通过人工手动操作机构将开关进行慢合，分别在超标的不同位置时进行回路电阻测试，得到结果是：1、测试过程中未有变化（减少）过程，能够稳定在一个数值上；2、超程插入愈深时，测得接触电阻值愈小，符合导电接触规律；3、合闸终止时，测得回路电阻值是最小的，基本上是合格数值，但手动合闸行程大于电动合部行程（约2mm），从而保证了合后的动静触头接触是最多，最大的工作面（从水平拉杆测量拉伸行程手动比电动多1mm），这点是正常的，因为电动速度快，动能大，在合后瞬间是会应有一点的正常“反弹”，这一反弹是瞬间极短时，是在合闸全部时间约6070ms内完成的。于上面讲的“反弹”是两个概念，原来讲的“反弹”多指机械性恢复过程中的收缩反弹，它是够成导电回路值变化不稳定的因素。这合后的瞬间“反弹”一般称之为过冲反弹，是能量消失过程是正常的。通过以上（五）项检查分析得到结论：1、快速进行合闸过程中机构无反弹，阻尼器工作正常；2、传动变置臂的定位孔在起始位置上均属可调，且在调整范围内保证技术，满足开关行程要求以改变超程接触点；3、通过手慢合证明了触头配合工作面损伤，磨损不严重，还能保持良好使用效果。三、 综合性分析结论在以上通过的各种分析，为解决问题打开了思路。归纳一下，使我们便于着手解决问题。首先我们在第一方面的“从内部结构上着相关部件特性分析中得知，静主触头材料抗冲击疲劳恢复程度和动静主触头过渡触头在原点工作面磨损均有可能存在问题”，其次在第二方面的从相对的传动部件上分析得到的怀疑是“反弹”现象，在第三方面的对2台（122、125）断路器检查分析得到了验证，机械传动包括电动快合“无反弹”，阻尼器工作正常，故此怀疑预以了排除，再其次，传动变置臂起始位置定位孔可小范围的调整，能满足开关在超程有限内原点改变。这样的分析结论使我们找到了一个方便实践科学处置的手段，即：通过微调，改变超程在原点位置，以达到缓解动静主触头，过渡触头在原点的磨损影响，改善静主触头，下过渡触头在合闸冲击后弹性强度的恢复，促使导电回路接触电阻值的稳定，无变化的正常值形成，从而使断路器在无异常缺陷下良好的运行。在得到这一分析结论指导下，工作人员将以上理论予以实施，先后对125、122两台断路器进行上述调整，