《电工技术》期刊精选——GIS隔离开关配CJK电动机构常见故障分析

GIS隔离开关配CJK电动机构常见故障分析

    曹云龙、付伟峰、杨俊朋

    河南平高电气股份有限公司，河南平顶山467001

    摘要：介绍了一种GIS隔离开关用CJK电动机构的结构和原理，并针对其在设计及生产应用中出现的问题，给出了产生的原因及解决措施。

    关键词：隔离开关、快速电动机构、故障分析

    一、概述

    在现有的72.5kV及以上电压等级的气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）中，目前大多数厂家生产的GIS隔离开关所配的操动机构仍为弹簧机构。由于弹簧机构操作功较大且不稳定，容易受环境影响，对隔离开关本体稳定性影响较大。因此，为提高产品质量和可靠性，各生产厂家开始用电动机构来代替弹簧机构。下面介绍一种（用于）220kVGIS隔离开关配CJK电动机构的结构、原理及常见故障分析。

    二、产品结构

    由于隔离开关具有切合小电容电流的能力，需要具有一定的合分速度，因此电机的选择对机构设计显得尤为重要。对于电动机构而言，电机的减速和制动是电动机构的两个重要组成部分。常用的减速装置为：链轮、齿轮、涡轮涡杆等，常用的制动方式为能耗制动、反接制动和回馈制动。本文介绍的是三级齿轮系减速电动机构，采用的为串励交直流两用电机和电阻能耗制动方式，机构自身的输出角度是由输出轴上安装的一个锁止板决定的。其内部结构见图1所示：

    图1机构内部传动结构图

    三、工作原理

    以合闸动作为例，介绍电动机构的工作原理，其二次接线控制原理图见图2所示。即当电动操动机构处于分闸位置时，合闸控制回路导通，控制柜发出的合闸电信号，合闸接触器KE受电后线圈吸合，常开触点闭合，电机回路带电，交直流两用电机运转。通过3级齿轮传动减速后，实现输出轴转动，带动本体动触头合闸。输出轴上的锁止板装置，保证在输出轴达到预期的转角输出时，输出轴上的四连杆机构带动辅助开关接点切换，给主控室发出本体的位置信号，此时辅助开关触点（61、63）及（57、58）导通，输出轴上的凸轮断开合闸控制回路的行程开关SL1，合闸控制回路断电，合闸接触器KE的主触点复位，交直流两用电机断电，电阻刹车回路导通，以消耗回路中的电枢电流。

    图2二次接线控制原理图

    四、常见故障分析

    对于电动机构而言，电机是机构的核心部分，电机的质量以及电机参数的正确与否关系到整个机构的好坏。机构能否达到规定的输出角度，主要由行程开关决定的，因此行程开关的安装位置也尤为重要。另外电机的能耗制动回路的及时准确投入决定着机构是否会产生过冲现象。基于上述原因，在生产运行中常见的故障如下：

    1、电机烧毁：

    A）电机极性接反；

    B）电机满负荷运行，电机运行温度过高，导致绝缘层破坏，以致烧毁电机。GIS隔离开

    关电动机构所用电机为短时工作制，短时运行定额电机的发热冷却曲线见图3，当电动机构处于满负荷状态时的操作时间间隔小于时间t，则在操作频繁的情况下，容易烧毁电机。因此，电动机构的操作频率应在产品的技术文件中规定允许的操作频率，同时尽可能选择功率合适的电机。

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