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1、榆林市电力检修有限公司企业标准 变电设备检修工艺LW24-40.5型35kV六氟化硫断路器检修工艺标准（讨论稿）榆林市电力检修有限公司二OO六年十二月第一节 检修技术参数一、概述本开关具有优良灭弧性能和绝缘性能的SE气体作为绝缘介质采用了新颖的灭弧室结构。灭弧室的分闸速度、喷口及压气缸的有关参数与通常的压气式灭弧室相比作了进一步的优化设计，更充分有效地利用电弧能量使喷口上游气室的SE升温增压，辅以压气缸的机械压缩作用而建立有效的气吹气压，因此灭弧室的开断能力很强，灭弧室尺寸很小，运动件的质量和分合闸时的机械碰撞很轻，可配轻巧的弹簧操动机构，使产品的可靠性大大提高。其灭弧原理见图1二、技术参数2
2、.2.1、断路器的主要技术参数见表1表1 断路器的主要技术参数序号名 称单位型号LW24-40.5LW24-72.51额定电压kV40.572.52额定电流A1250，25003额定频率HZ504额定绝缘水平干试断口间kV95+23.4160+42相间，对地95160雷电冲击耐受电压（峰值）1.2/50S温试相间95140对地951405零表压Smin工频耐受电压（有效值）kV4754.46额定短路开断电流交流分量有效值kV4031.5直流分量百分数50%45%7额定短路关合电流（峰值）kV100808额定4S短时耐受（热稳定）电流kV4031.59额定峰值耐受（动稳定）电流kV1008010
3、额定开断时间3cycles11额定分闸时间ms3012额定合闸时间ms10013重合闸无电流时间ms30014合闸不同期ms215分闸不同期ms116操作顺序0-0.3s-CO-3min-CO17主回路电阻9010018断路器内SF6气体水份含量Ppm（v）15019SF6年漏气率%120SF6气体额定工作压力（20）MPa0.5额定报警压力（20）0.45额定闭锁压力（20）0.4021端子静拉力水平纵向N750水平横向N500垂直方向N75022机械寿命次300023断路器总重（其中SF6，气体12kg）kg150015502.2.2 CT20型弹簧操动机构主要技术参数见表2。表2 CT2
4、0型弹簧操作机构序号名称单位参数1二次回路控制电压VDC 110，2202分（合）闸线圈电阻（20）19（33）额定电压VDC 110，220额定电流A5.8（3.4）3弹簧机构用电动机（交直流两用）功率W300电压V110，2204加热器功率W100电压VAC 2202.2.3 套管式电流互感器主要技术参数见表3。表3 套管式电流互感器主要技术参数序号名 称参数1测量级变比600-1200-2000/5A等级0.5级负载容量10VA过电流系数202保护级变比600-1200-2005A精度等级10P负载容量40VA过电流系数20三、构及工作原理1、概述LW21-40.5型罐式断路为三相机械联
5、动操作，利用SE气体为绝缘介质，三极断路器和机构箱安装在一个共用支架上，套管式电流互感器位于套管与灭弧室的壳体之间，弹簧操动机构，SE气体监控器和断路器控制系统置于机构箱内，断路器整体结构见图22、SE气体纯净的SE气体呈惰性，无色无味无毒，不燃烧且具有优越的灭弧性能，热稳定性和良好的绝缘性能，在大气压下其绝缘强度是空气的2.5倍，0.3Mpa的SF6气体绝缘强度与变压器油相当。在断路器正常使用压力下，SF6保持气体状态，在温度下降到-35时不会液化，SE的密度约为空气的5倍，大气压力下自然对流的热传递是空气的主6倍，有0.2Mpa时为2.5倍。在断路器正常操作时产生的电弧分解物实际上不会影响
6、SE气体绝缘性能，能观察到细小灰粉的固体电弧分解物具有同样良好的绝缘性能。然而，该粉末如果处于高温度中，那它将吸收水份而会 ，使附看面的绝缘强度下降，正常情况下，以燃弧过程的分解物可以不考虑，但是当该气室进行检修维护时，就用吸尘器将粉末清理干净。第二节 检修和维护周期1、检查计划正确的检查和维护计划才能确保产品的可靠性，对每个断路器要有一个长期的检修记录。检修应根据运行时间的长短，严重程度和操作频率而变化。推荐检修和维护计划分三类。根据运行时间拟定的检修计划检修类别次数说明巡视检查按注对带电断路器进行外观检查定期检查每6年外部检查不带电断路器，监控系统，调整，润滑有关部件，操作时间检测大修每1
7、2年或按表11进行外部和内部检查，断路器断电和回SF6气体，更换触头或机构部件，润滑有关部件，操作时间检测注：最初两周，每周检查一次，接下来四周，每周检查一次，以后由用户自定。根据操作拟定的检修计划型 式操作条件检修周期更换弧触头或喷口小电流开断0900A1000次操作开断额定电流2000次操作短路开断31，5kV 10kV12次操作或等效值累积注：*等效累积值为31，5kV/400kV。5.2注意事项断路器电气性能要求灭弧室和充气套管内部和绝缘件要清洁，干燥。断路器壳体内部不应暴露于恶劣天气条件下，对于打开的壳体，暂时用塑料布封盖以防暴露于粉末，灰尘和潮气之中，下面是一些必须注意的细节：1）
8、断路器断电，断路器接线端子接地；2）打开断路器直流控制回路开路开关；3）在雨天，高温度（80%）或强见（10m/s）时，切勿打开壳体。4）纯净的SF6气体（小于20%的含氧量）不会维持生命。熄灭过电弧的SF6气体可能含有毒物质。切勿进入还没有SF6含有完全通风的壳体内。请参阅3.2.2的有关内容。5）除检查和试验外应插上分、合闸销。6）除使用扳手外。当SF6气压低于闭销压力时，切勿操作断路器。7）不要拆下水平拉杆上的直动密封装置。8）当不在断路器灭弧室壳体内工作时，用塑料布或塑料袋封盖壳体开口。9）经拆卸的弹性挡圈严禁再次使用，应更换新的弹性挡圈。10）壳体一旦打开就要更换吸附剂，应当在即将抽
9、真空前更换。11）检查和维护后彻底清理内部。12）切勿用擦过金属部件的擦拭物清理绝缘件。13）清理内部绝缘件只能用丙酮。14）更换新的O型圈。15）对维修时打开的任何密封部位进行气体泄漏试验。5.3检修项目在表12中确定了每种检查和维修的内容及要求。表12 维护检修表部位检查项目要求巡视检查定期检查大修外观瓷套污移清除瓷套裂纹、破损更换端子锈蚀研磨清理、重新涂导电脂外壳、机构箱支架锈蚀清理和涂油漆外露螺栓的紧固紧固接地端子紧固灭弧室SF6压力记录环境温度记录各阀门开闭状况检测阀打开，充气阀和采样阀闭合SF6密度控制器检查压力，整定参数或更换SF6压力表校正气体泄漏对解体处检漏灭弧室触头测量电阻
10、和行程弧触头和喷口检查测量电弧烧损程度根据要求更换吸附剂更换操作计数器记录行程测量操作机构润滑清理润滑紧固件和挡圈检查松动情况，紧固或更换缓冲器检查漏洞分闸线圈，合闸线圈检查间隙尺寸并整定凸轮和滚轮之间的间隙检查间隙尺寸并整定机构箱紧固件紧固配线接线端子牢靠，紧固接线端子镙钉，对地绝缘电阻2M电流互感器 配线对地绝缘电阻防水性自边垫圈牢靠，门衬套老化或砖损应更换，不能漏水缓冲垫若老化要更换加热器检查功能测量电阻操作试验动作时间测量检查分闸和合闸时间第三节 检修项目一、日常维护1、排出压缩空气罐内积水。2、压缩空气压力测量。3、SF6气体压力和温度的测量。二、定期维修项目1、检查瓷件的裂痕和脏污
11、情况。2、检查主接线端过热和变色。3、所有外部螺钉的紧固情况。4、检查有无锈斑。5、排出压缩空气罐内积水。6、触头磨损和行程的测量。7、机构尺寸的测量。8、机构润滑。9、缓冲器漏油检查10、轴套和螺母的松动情况。11、机构某些部件的更换。12、SF6气体压力和温度的测量。13、检验SF6气体密度开关整定压力。14、校验SF6气体密度开关整定压力。15、解体部位的SF6气体检漏。16、压缩空气压力测量。17、压缩空气压力开关整定压力值校验。18、操作记数器功能检查。19、位置指示器功能检查。20、控制回路电压的检验。21、控制回路绝缘电阻的测量，500V摇表示不小于2mm。22、检查机构箱人凝水
12、和锈蚀情况以及机箱漏水情况23、机构箱内螺钉的紧固情况。24、隔振橡皮老化和箱门合闭情况。25、连板和连杆的轴套松动情况。26、校验分合闸时间。三、大修项目1、触头磨损和行程的测量。2、触头和喷口的维修。3、更换干燥剂。4、主回路绝电阻测量。5、主回路电阻测量。还应包括小修项目。3.4灭弧室灭弧室和静触头部件由壳体内同心的支持绝缘子支撑，灭弧室压气缸和动触头通过绝缘拉杆与三相连杆和弹簧机构相连，灭弧室结构见图4。3.4.1合闸状态（参照图3，图4）电流从套管中心导体经插入式触头流入框架，通过气缸和动触头，再经过静触头和框架以及插入式触头流到另一侧套管的中心导体。3.4.2分闸操作（参照图3，图
13、4）绝缘拉杆带动动触头部件到分闸位置，动触头部件由气缸，动触头，动弧触头和喷口组成，从合闸位置运动一段距离后，当动触头和静触头分离时，电流沿着仍然吸合的弧触头流动，当动弧触头和静弧头分离时，动静弧触头之间会产生电弧。在动触头部件向分闸位置运动时，气缸中被压缩的SF6气体通过喷口吹向燃弧区域，从而熄灭电弧3.4.3合闸操作（参照图3，图4）与操动机构连接的绝缘拉杆和水平拉杆推动动弧触头部件到合闸位置，合闸期间SF6气体流回气缸为下次分闸作准备。3.5连接机构每个灭弧室的水平拉杆由壳体进入机构箱内与三相联动轴上的拐臂相连，该轴与弹簧操动机构上的主拐臂相连，连接机构见图5。3.6CT-20型弹簧操动
14、机构CT-20型操动机构利用储存在分闸弹簧中的能量使断路器分闸，合闸弹簧可用于断路器合闸，并使分闸弹簧储能，在每次合闸操作结束后通过电动机给合闸弹簧储能。3.6.1合闸位置（图6）已储能的分闸弹簧使灭弧室的水平拉杆连接机构和主拐臂受到偏向分闸位置的力，但分闸挚子和分闸保持挚子使灭弧室保持在合闸位置。3.6.2分闸操作（图6，图7）分闸信号使分闸线圈带电并使分闸顶杆撞击分闸挚子，分闸挚子以逆时针方向旋转并释放分闸操作挚子，分闸保持挚子以逆时针方向旋转释放在主拐臂上销A，分闸弹簧力使主拐臂顺时针转动，灭弧室被驱动到分闸位置。3.6.3合闸操作（图7，图8表）凸轮通过凸轮轴与棘轮相连，棘轮受到合闸弹
15、簧力引起顺时针方向力矩，因合闸挚子，合闸保持挚了抵在棘轮上的销B而使其不能释放。合闸信号使合闸线圈带电以使合闸顶杆撞击合闸挚子逆时针转动，合闸保持挚子顺时针转动释放棘轮上的销B，合闸弹簧力使棘轮带动凸轮以顺时针方向转动凸轮，迫使主拐臂以逆时针方向转动，使断路合闸并使分闸弹簧再贮能。当主拐臂转到行程未端时，分闸挚子，分闸保持挚子低住拐臂上的销A，将灭弧室保持在合闸位置。3.6.4合闸弹簧的储能与凸轮轴相连的另一个凸轮在合闸操作到底时闭合限位开关，启动电动机综合闸弹储能，由电动机带动的齿轮转动棘爪交替运动，推动棘轮顺时针方向转动压缩弹簧直至储能到位，这时棘轮在合闸弹簧力的作用下顺时针方向转动，至直
16、销B被合闸保持挚子抵住，直至下次合闸信号。3.6.5缓冲器缓冲器位于分闸弹簧内，当分合闸弹簧运动接近合闸和分闸行程末端时，缓冲器将使灭弧室和机构减速，分闸时缓冲器逐级减速以防机构拐臂上的滚轮相撞，合闸期间缓冲器允许机构有过冲，这样可使保持挚子下落锁住机构主拐臂。3.6.6安全销提供安全销以便在维修断路器期间把机构锁在分闸和合闸位置，防止分闸和合闸挚子释放分闸和合闸保持挚子。3.7机构箱机构箱包括辅助开关、操作计数器和位置指示器，还包括断路器操作的控制系统、通过铜管与充气壳体相连的SF6气体监控装置，以及供给用户接线的端子板。3.8电气控制和辅助系统LW24-40.5/72.5罐式六氟化硫断路器
17、配用CT-20弹簧操动机构，其电气控制原理图见图10页（见73页），电气布线见图11（见74页），图12页（见75页）所示。其中元件标记说明见表43.8.1分闸回路就地操作控制开关（11-52T）或远方保护继电器动作，则电流通过辅助开关52a接点使分闸线圈带电。当灭弧和机构运动到分闸位置时，辅助开关52a接点打开，分闸线圈断电。表4 元件标记说明标记名 称标记名 称52C合闸线圈8D无熔丝断路器52T分闸线圈8M无熔丝断路器63GA低压报警开关85H无熔丝断路器63GL低压切断开关33hb限位开关43LR就地-远方转换开关M合闸弹簧储能电机11-52C控制开关（合闸）42M电机启动继电器11-
18、52T控制开关（分闸）49M电机热继电器R1电阻49MX中间继电器R2电阻48GT延时继电器52a辅助开关a接点SH加热器52b辅助开关b接点52Ya52Y继电器a接点52c防跳跃继电器52yYb52Y继电器b接点3.8.2合闸回路就地操作控制开关（11-52C）或远方保护继电器动作，则电流通过辅助开关52b接点使合闸线圈带电。当灭弧室和机构运动到合闸位置时，辅助开关52b接点打开，合闸线圈断电。防跳跃回路中的辅助开关52a接点在机构到达合闸位置时才闭合且使防跳跃继电器52Y带电，合闸线圈回路中的防跳跃继电器接点52Yb打开，在合闸回路仍然然带电的情况下，断路器分闸过程中可以防止断路器重合闸。
19、防跳跃回路中的52Ya接点持续闭合，直到从回路中去掉一直存的合闸信号，否则，合闸操作不能进行。3.8.3气体闭锁回路SF6气体压力开关带有电接点，如果产品内的SF6气体压力出现异常，下降到低于安全运行不平时，可阻止断路进行分闸和合闸操作。低压报警接点在压力未降到闭锁压力之前供报警信号。3.8.4合闸弹簧储能合闸操作到底时，限位开关闭合，使电动机的启动接触器带电，电动机起动给合闸弹簧储能。当合闸弹簧储能到位时，限位开关接点开关，电动机停止。在回路中，设计有热过载保护和时间继电器，在电机储能出现故障保护电动机。3.8.5加热器在机构箱中配有加热器，它提供充分的热能来降低机构箱中的冷凝作用。3.9S
20、F6气体系统（图13）每极单元中的壳体和套管是连通的，三极单元通过铜管连在一起形成一个SF6气体系统。通过机构箱内充气管端部的充气阀门对系统进行抽真空和充SF6气体。正常运行条件下气体充气阀由0形圈和盖板密封，气体系统由密度继电器和压力表监控，采样阀和检测阀用于检查压力表和密度继电器接点动作值的设定。注意：当断路器在运行状态时，采样阀和充气阀必须关闭并且加上盖板密封，检测阀必须打开。3.9.1 SF6气体密度产品的SF6气体系统是一密封，具有固定容积，里面充有一定数量气体的系统。它的压力在密度恒定时随温度化而变化，参照图14可得到密度一定时，温度变化所对应的压力。3.9.2密度控制器（图15）
21、密度控制器用来监控气体系统密封，它将补偿温度变化所引起的变化，仅对气体系统密度的变化（气体泄漏）有反应。在密度控制器中有一可绕中心转动的板，板的一端经过波纹管具有标准压力SF6气体的密封感温包相连，板的另一端经过波纹管与断路器气体系统相连。如果压力变化是由于气体系统泄漏，那么板将转动使密度控制器接点动作。密度控制器有两组电气接点：一组接点是在低于正常气压10%时动作的低压报警装置，第二组接点是在低于正常气压20%时动作的低压闭锁装置。在20时接点动作值见表5表5 密度控制器设置电气接点动作值复位值报警（20）（0.450.03）Mpa（0.470.50）Mpa闭锁（20）（0.450.03）M
22、pa（0.470.50）Mpa注意：气压低于SF6气体闭锁压力时不要操作断路器，否则断路器将受严重损坏。3.9.3SF6气体压力表SF6气体压力表可以直观指示断路器气体系统的压力状况。注意：SF6气体压力随温度的变化，它不能补偿温度，确定SF6气体压力是否正确，知道环境温度是十分必要的，不同的环境下正常的SF6气体指示见图14SF6气压与温度曲线。3.9.4SF气体密封螺栓连接处的气体密封是通过放在密封内的O型圈来实现的，见图16。密封槽位于两配合面之间，O型圈的密封槽和配合表面必须光滑，无裂纹或缺陷，并且清洁，方能保证良好的气体密封。密封槽外侧及配合表面涂有气体密封胶以防表面和密封受到腐蚀。
23、3.9.5吸附剂吸附剂置于每个SF6气体壳体内，吸附剂的重量约为SF6气体生量的10%，在断路器使用寿命期间，它足以保持SF6气体干燥。一旦打开SF6气体壳体，就应更换吸附剂，在完成维修后封闭壳体前应换新的吸附剂。3.10充气套管充气套管位于每个壳体的两端，它为灭弧室提供电气输入输了。充气套管由瓷套，中心导体和套管下部的O形圈组成。套管顶部的带四个孔的端子板用来将架空线连接到断路器，套管中心导体底部的镀银触头插入到灭弧室框架的轴孔内，见图17。3.11电流互感器（图18）套管式电流互感器（BCT）由电流互感器，垫、压板、中间法兰和橡皮条组成。BCT罩用螺栓固定在中间法兰上边，充气套管与中间法兰
24、的接缝处要涂防水胶。橡皮条安装在BCT罩和壳体的下支撑板之间，以免从壳体到BCT罩，底板到壳体之间产生环流。电流互感器不受环境影响且无需维护。注意：电流互感器的二次回路应接到负荷上或者短路接地。如果二次端开路，那么一次电流将在二次端子感应一个非常高的电压，这个电压可损坏二次回路的绝缘和使铁芯发热损坏。电流互感器的面线图见图19、图20。3.12断路器的操作3.12.1电气操作从用户的控制室或断路器的就地控制板可以对断路器进行电气合闸和分闸操作。如果气体系统压力下降到闭锁压力以下，SF6气体密度控制器接点将闭锁，防止电气合闸或分闸。对照断路器的电气原理图以确定所需的控制要求。电气操作断路器以前应
25、检查下列项目。注意：不按照安装使用说明书使断路器误操作。将会导致财产损失、非计划停电和降低断路器的使用寿命。a）按照电力公司的程序进行操作；b）SF6气体系统处于额定操作压力，气体系统阀门在正确位置。c）从机构中取掉板手（手动工具），分闸和合闸安全锁。d）直流控制电压和交流辅助电压要正常，所有控制开关闭合（除加热器回路按需要闭合或打开外）。3.12.2紧急操作如果分闸或合闸弹簧已储能，按动机构箱内的合闸或分闸线圈的衔铁，而无需电源就可打开或闭合断路器。注意：紧急操作时与SF6密度控制器无关，因此在手动操作前应检查SF6表观察压力是否正常，如果SF6气压低于闭锁压力禁止操作断路器。进行紧急操作时
26、，切勿将手，身体和衣服与机构接触，否则有可能伤害人的身体。断路器在合闸位置并且合闸弹簧已储能时，切勿按动合闸线圈衔铁。第四节 SF6气体的补给一台断路器要充7-10kg的SF6气体，补给SF6气体的工作，甚至可在气压低于0.41VPA，线路带电的情况下进行。1、卸除支能下的盖板，阀的堵头。2、将橡胶软管的管接头接向阀，不要取下装于阀的“0”形密封圈。3、卸除SF6气瓶的堵头。4、将减压测管接头拧在SF6气罐的出口上。5、将橡胶软管的另一端从软管与接头连接处排掉，安在减压器的锥形出口上。6、打开SF6气罐的阀门，并装好减压阀门手柄。7、为了排出橡胶软管中空气，转动减压阀手柄，直至减压阀出口压力达到约0.02Mpa。8、当空气排尽后，将橡胶软管的管接头拧紧断路器补气阀上。9、打开断路器补气阀，调节减压阀的出口压力达到额定SF6气压。10、SF6气体充好后，同时关掉补气阀和SF6气罐阀门，从补气阀和减压阀上拆除充气管。11、从SF6气罐上拆下管接头和其它部件。12、将橡胶软管和减压阀恢复到原样保存，并在原来位置上装上堵头。13、用肥皂水检查堵头处是否漏气。
