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ZN67-12型真空断路器在智能变电站中的应用
作者：苏东青，王门鸿等 浏览量：755
0 引言
ZN67-12型10kv真空断路器，其灭弧室的动静触头装在真空陶瓷绝缘容器内，以高真空度作为绝缘和灭弧，采用阿基米德螺旋线型结构，操动机构为电动弹簧G22型。该断路器操作功能要求是比较多的，由于是首次应用在我局智能变电站10kv开关柜，本文对其应用、安全和注意事项进行分析总结。
1 储能机构操作
1.1电动储能
电动储能电气回路如图1所示，合闸弹簧需要储能时，操作顺序：220V正电源→整流回路→限位开关点LS2→储能接触器2Y→负电源，储能接触器动作后常开触点接通电机，电机转动，输出轴带动小齿轮、储能轴、大齿轮使合闸杆运动压缩合闸弹簧储能，如图2所示。合闸杆过死点后，大齿轮上的拔销推动小齿轮向右移动，使小齿轮与储能轴从齿合接口脱开，大齿轮顺时针转动的力矩通过合闸销被合闸掣子阻挡，电机同时动作断开电机电源。在额定电压下电动合闸弹簧储能时间不超过10s。
图1电动储能电力回路
图2储能原理示意图
1.2手动储能
储能时将储能柄插入储能孔，顺时针转动，当机构中合闸销被合闸掣子挡住时会发出“啪”的一声，表示合闸弹簧已储能。不管是电动或手动储能，储能后应检查机械储能位置指示在储能位置。
由于在储能轴设置单向离合器，所以储能过程电源中断或手动储能时，大齿轮不会反转。
1.3注意事项与故障处理
(1）必须使用专用的手柄或指定的方法进行储能，否则会损坏设备。
(2）禁止手按合闸按钮进行电动或手动储能，以防止产生慢合事故。
(3）合闸弹簧一旦储能，不能将手或工具伸入机构内，防止受伤。
(4）手动储能后要把储能柄拔出，断路器分合闸严禁储能柄在插入位置。
(5）在开关柜外储能时要防止断路器移动掉下来。
(6）合闸弹簧不能储能时，可用排查法查找，先手动储能，以断定是电气回路或机械故障。电气回路故障应检查储能电源是否正常、限位开关LS2触点是否接通、储能继电器52Y是否动作，如果控制回路正常应检查电机是否烧坏；如果机械故障，应检查齿轮和储能轴是否损坏。
2 合分真空断路器操作
2.1合闸操作
合闸操作前检查断路器在分闸位置，控制插头已插入，弹簧已储能。电动合闸操作顺序：220V直流正电源→防跳继电器2X常闭触点→弹簧储能限位开关LS1常开触点→合闸线圈C→断路器2b常闭触点→手车位置开关LSO常闭触点→负电源。合闸线圈C得电后，电磁铁动作撞击合闸掣子顺时针转动，合闸销与合闸掣子脱开，大齿轮在合闸弹簧的作用下带动合闸凸轮顺时针转动。保持掣子上的滚轮在凸轮的作用下逆时针转动，带动灭弧室主触头闭合，同时通过输出杆使分闸弹簧储能，断路器合闸结束。额定电压下合闸时间不超过0.1s。
2.2 分闸操作
电动分闸操作顺序：220V直流正电源→断路器2a常开触点→分闸线圈T→断路器2a常开触点→负电源。分闸线圈T得电后，电磁铁动作撞击分闸掣子逆时针转动，保持掣子上的分闸销脱开，输出杆在分闸弹簧的作用下使灭弧室主触头分闸，断路器分闸结束。额定电压下分闸时间不超过0.033s。
2.3手动操作
手动操作一般在试验位置进行,或用于运行状态断路器不能电动时的紧急分闸。
2.4注意事项与故障处理
(1) 断路器发生异常时,应把小车拉出柜外检查,防止设备损坏或伤害人身。
(2) 断路器在合闸状态,必须分闸后再处理,防止分闸弹簧伤害人身。
（3）断路器不能合闸时，应先检查控制电源是否正常、断路器是否在断开位置、合闸弹簧是否储能，如果以上正常，可用排查法查找，先手动按合闸按钮，以断定是电气回路或机械故障。如果手动按合闸按钮不能动作，应检查是否联锁手柄落下，或者合闸销卡住不能动等机械故障；如果手动按合闸按钮能动作，可能是电气回路故障，应检查合闸线圈是否断线、烧坏，所有的接线端子、限位开关、辅助开关、继电器触点是否接触不良。
（4）断路器不能分闸时，应先检查控制电源是否正常、断路器是否在合闸位置，如果以上正常，可用排查法查找，先手动按分闸按钮，以断定是电气回路或机械故障。如果手动按分闸按钮不能动作，应检查机械不能脱扣的原因；如果手动按分闸按钮能动作，可能是电气回路故障，应检查分闸线圈是否断线、烧坏，所有的接线端子、辅助开关触点是否接触不良。
3 日常检查
日常检查断路器合分指示和弹簧储能指示，确认在正确位置，联锁状态正常。
4 定期维护
4.1机构检查
定期检查必须停电,检查弹簧有无生锈、变形、损坏，活动部件磨损，挡圈有无脱落，一、二次接头有无松动，缓冲器有无漏油，瓷并和真空泡表面是否干净。以上部件如达不到标准要求，应进行处理、更换或清洁。
检查真空灭弧室短路开断电流为31.5KA达到50次、40KA达到30次。额定电流下开断10000次或使用20年都必须更换。
4.2超程的检查
断路器在合闸状态超程棒如果不能插入测量孔说明触头磨损在允许范围内；如果能插入测量孔，说明触头磨损已超过，必须调整或更换。
4.3主回路绝缘电阻的测量
主回路绝缘电阻用1000欧姆表测量大于500MΩ，工频绝缘耐压试验为42kv/1min,控制回路绝缘电阻用500欧姆表测量大于2MΩ，分合闸线圈直流电阻120±6.0Ω。符合以上标准可继续使用。
4.4机械特性的测试
合闸时间（额定电压）≤0.1s,最高动作电压试验为额定电压×120%操作5次正常, 额定电压×75%操作5次正常。
分闸时间（额定电压）≤0.03s,最高动作电压试验为额定电压×120%操作5次正常, 额定电压×60%操作5次正常,额定电压×30%操作3次不动作。机械特性达不到标准要进行调整。
4.5真空度检查
真空度检测示意图见图3，测试时，测试方法：
将手车拉出柜外，断路器在分闸状态；
检测仪和断路器接地。
图4真空度检测示意图
真空度是否合格是根据电流表数值判断的，灭弧室真空度比实际使用的临界真空度高时，一次电流值显示的是无负荷接近变压器励磁电流I0的值；比临界值低时，由于极间连续放电，显示的是接近二次短路电流IS的值。真空检测仪（V-2C）的真空度判断标准如表1所示。
表1真空度判断标准
测试时如果一次电流大于1.4A,应清扫灭弧室外表的污秽, 清扫后测试还是大于1.4A，应考虑更换真空泡。
收稿日期：2013-08-03
参考文献
[1]钱家骊。高压开关柜-结构、计算、运行、发展[M].北京：中国电力出版社，2007
