断绝开关弹簧机构拒合的缘由及改良

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北京电力公司西大望变电站110kV组合电器1998年12月制作出厂,其断绝开关的型号为120-GL-20C配电转动簧操纵机构,操纵机构的型号为CTG1。运转后,连续发明断绝开关的电转动簧操纵机构呈现操纵拒合题目,其景象均为电动合闸进程中机构拉杆在运转中过拐臂死点而遏制活动,形成合闸不到位。因为组合电器带电导体与外壳绝缘之间的间隔很小,均在500~600mm之间,如合闸不到位,装备将严峻影响体系的宁静,给运转及查验职员带来潜伏的变乱隐患。
1拒合变乱缘由阐发
  该站110kV组合电器共有断绝开关123组。经统计,遏制到2002年发生拒合景象的断绝开关有10组,其拒动组数占断绝开关总数的8.1%。弹簧机构如斯大规模的拒合,在开关装备大批选用弹簧操念头构中仍是第一次。是产物品德题目仍是弹簧机构自身存在此题目?弹簧机构是不是不合用于变电站开关装备?针对这些题目,从拒合发生的景象机理遏制阐发、研讨并提出响应的改良计划,并对弹簧操纵机构利用在开关装备上的现实环境遏制了考证。
  1.1断绝开关拒合数据统计
  拒合数据如表1所示。
  1.2对拒合景象的开端阐发
  因为开关装备配用弹簧操纵机构,在1998年仍是较为进步前辈的一种手艺。利用弹簧操纵机构之初,相干手艺专家已指出:因为弹簧自身存在的委靡及形变,有能够致使弹簧形变,从而影响开关装备的速率及路程,严峻时有能够形成装备变乱。
  按照对CTG1型弹簧机构操纵道理开端阐发,开端鉴定有能够是机构内的储能弹簧发生形变或硬度不合适制作规范,使机构在合闸时速率发生变更致使拒合。其现场姑且处置的计划是对弹簧遏制再紧缩,使其发生较大的动能,从而实现合闸进程。为考证此揣度是不是准确,2002年12月10日以抽检的体例在装备制作厂家对弹簧按设想查验规范遏制了全数特征测试,如表2所示。
  按照以上测试成果,解除了操纵机构拒合的缘由是因为弹簧参数错误或特征转变而至。那末是甚么缘由致使机构拒合?随后在现场按照设想参数对未运转的122-17及123-2断绝开关遏制实地丈量,检测是不是断绝开关仓内的活动磨擦力偏大致使在操纵中呈现非常。
  起首将CTG1机构拆下,保留毗连机构,在传动主轴上用数字显现的力矩扳手测试力矩,此时测试的首要为断绝开关的反力矩(毗连机构局部在此前提下的磨擦力矩绝对很小),测试成果以下:
  122-17数据:紧缩弹簧长度为227~228mm,合闸分闸缓冲垫为四个,断绝开关方才打仗的力矩值为59.9Nm、63.7Nm、57.9Nm、55Nm。合闸到位时最大力矩为98Nm、98.9Nm、98.7Nm、103.4Nm、104.9Nm。
  123-2数据:紧缩弹簧长度为247~248mm,合闸分闸缓冲垫为四个,断绝开关方才打仗的力矩值为:44.8Nm、38.3Nm、35.3Nm、36.7Nm。合闸到位时最大力矩为85.5Nm、79.3Nm、79.6Nm、80.9Nm。从测试成果看,力矩测试数据根基知足厂内制作规范不大于100Nm的请求。其弹簧紧缩长度也知足设想请求。但在接上去对分合闸速率特征的丈量,按照丈量曲线遏制对照,终究发明了该站弹簧机构存在的拒合题目的底子缘由,如速率曲线图1所示。
  操纵机构缓冲特征的调剂有失当题目存在。弹簧操纵机构因为弹簧的紧缩和开释,时代所发生的动能须要缓冲拆卸遏制接收,防止机件破坏。产物出厂时,按照设想请求,制作厂侧重于杰出的缓冲特征(接收动能、掩护机件),夸大缓冲曲线而增添缓冲垫,疏忽了缓冲特征对机构到位的影响,缓冲较强致使机构刚合、刚分点速率偏低,刚合、刚分点速率一旦偏低,障碍了机构合、分到位,呈现合、分不到位的地位大要都在刚合刚分点四周,此点正为拉杆过死点地位,以是形成拒合。
  操纵机构输入轴与组合电器壳体间的磨擦力,也影响机构的传动。丈量机构弹簧的紧缩量,发明遍及偏于请求值的下线。断绝开关机构磨擦阻力随环境前提、时候的推移等一般身分的影响略有变更时,再加上机构弹簧紧缩量(裕度)偏小或弹簧紧缩量正处于临界状况,是机构合不到位的别的一个缘由。
  制作厂寻求缓冲曲线,形成拆卸不妥,影响弹簧机构一般举措。检测现场发明123-2机构仅装一根大簧而没装小簧。与厂内供给的机构弹簧拆卸图纸不合适。此景象是属于拆卸工人漏装仍是设想变动设想计划?经与制作厂核实,其原始设想不转变。可是经查阅示波图及与厂内查验职员核实,那时出厂查验名目划定:合闸速率应在1.7~2.5m/s规模内,当速率不知足请求时,可拆小簧,实验及格前方可出厂。123-2机构装2根弹簧开关速率跨越了2.5m/s,按划定拆下小簧,速率为2.32m/s。以是呈现了有的机构只装一根弹簧的题目,从道理上是不合适设想请求的。
  别的,那时因为速率在2.6~3.0m/s规模内时,未做过寿命实验,开关的零部件是不是本事受得住,不掌握,是以出厂时对合闸速率及缓冲特征的节制按那时的手艺请求,这便是现场呈现有的机构是双鐄,有的机构是单簧机构的缘由。
2对弹簧机构拒合的处置计划
  按照以上阐发,能够得出论断:该站断绝开关弹簧操纵机构呈现拒合景象,是因为装备在出厂实验时对速率及缓冲曲线的请求,致使调剂分、合闸缓冲时增添了较多的缓冲垫,致使机构在合闸傍边速率偏低,在机构过死点时因为速率缺乏致使拒合,其拒合缘由与弹簧自身品德和设想不干系。为了处置这一题目,应起首进步刚合、刚分点速率。为此,按照阐发成果拟定的改良计划以下:
  查抄机构的弹簧根数,必须知足两根弹簧的设想请求。
  凡装一根大簧的机构,均加装小簧遏制操纵,找出机构刚能合、分到位的状况,同时丈量在此状况下的弹簧外圈两头的长度H1(在合闸地位丈量)。
  装两根弹簧的机构,要找出机构刚能合、分到位的状况,同时也要丈量在此状况下的弹簧外圈两头的长度H1(在合闸地位丈量)。
  削减调剂缓冲机能的垫圈,按设想请求保留1~2个垫圈。
  H1的许可规模为:248~236mm。
  如H1小于236mm时,可改换巨细弹簧处置。如H1大于236mm时,可按下步遏制处置:
  ①将一切机构实测H1的底子上再拧紧6~10圈(9~15mm),这时候候的弹簧长度H1许可规模为239~227mm。
  ②在能保障H1值的底子上再拧紧6~10圈的特别环境下,可将弹簧H1拧紧到222mm(现场最小许可值,颠末机器寿命实验)。
  现场一切机构均按上述步骤遏制处置,改良后要遏制特征曲线的测试。
3改良成果
  从2003年起头,查验单元颠末按上述阐发实验的成果遏制改良,该站123组断绝开关的操纵环境有了很大的转变。改良后的机构在操纵中不呈现拒动景象,且对机构特征遏制丈量,改良后的机构在弹簧紧缩量和速率曲线上均知足制作厂的设想规范,从而在手艺上完全处置了改型号断绝开关拒合的手艺缘由,保障了查验、运转职员的人身宁静,进步了电网的宁静系数,同时也考证了弹簧机构在开关装备上利用的公道性。