对10kV高压SF6断路器故障的一次检修

一、概述：

铁西水厂于1998年7月投产，日供水量10万立方米，水源取自56km外的岳城水库。总投资2.65亿元人民币，其中利用瑞典政府贷款400万美元，引进了先进的供水设备、电气设备及自控系统等。铁西水厂是一座现代化程度较高的地表水水厂，自投运以来每年为邯郸市输送优质自来水约3000万立方米，为邯郸市社会稳定，经济发展做出了重要贡献。

水厂的制水工艺流程为：源水→加药→静态混合→机械反应→平流沉淀→V型滤池过滤→加氯消毒→清水池→泵房→城市管网。泵房中有8台供水机组，其中4台供水机组为二期设备。其中水泵为瑞典SCANPUMP产品，额定流量为1800立方米/小时，额定扬程为45米。电机为HXR 450M型10kV高压电机，高压电机由高压电机柜控制运行，高压电机运行方式为直配直接启动。高压电机柜为ABB芬兰产品，中置式高压柜，其中配有先进的SPAM 150C电动机综合保护继电器和SF₆高压断路器。

SPAM 150C是多功能电机综合保护器，微电脑控制，控制精度高，保护及时、准确。可控制参数有：电机满负荷电流、电机启动电流、电机启动次数、启动电流额定整定值等等。

高压SF₆断路器的型号为：HPA 12/625C；额定电压：12kV；额定频率：50-60Hz；额定电流630A。该断路器为可移出式，通过柜面手柄及专用摇把操作，可以使断路器处于三个不同的位置：1、工作位置；2、试验位置；3、移出位置。SF₆断路器为铁西水厂送水机组电机回路的重要组成部分，该断路器结构复杂、连锁保护齐全，为芬兰制造ABB公司产品，其外形见图1。

二、故障现象：

2001年5月，泵房值班人员接到调度指令让增开一台机泵，当值班员按照正常的操作程序开启5^#机组时，送水机泵在接到启动指令后，没能和往常一样运转起来。随即进行初步检查，发现高压SF₆断路器没有完成合闸操作。为了保证及时供水，值班人员随即顺利开启了备用机组，并立即向厂值班领导汇报有关故障情况。

三、故障分析及检查：

故障发生后，厂领导让我带领几个维修电工排除故障。我在向值班人员了解事情经过后，开始查找故障点。首先把高压电机柜中的SF₆断路器移出至试验位置，发现储能机构没有储能，随后手动储能，在试验位置进行合闸操作，SF₆断路器接到启动指令后，可以合闸，检查主电路没有故障。分闸并再次合闸后仍然不能正常工作，故障现象和上一次一样，这样可以断定为高压SF6断路器故障。故障点需要进一步检查。

根据高压SF₆断路器的工作特性，当其得到启动指令后，应该释放能量，使高压断路器闭合，接通主电路，同时为下一次工作储能。其电气原理图见图2。

本图可以分为三个部分：主回路、控制回路、合闸回路。主回路为高压SF₆断路器的主要部分；控制回路比较复杂，按控制地点分，分为远动控制和就地控制，按功能分可分为：分合闸控制、跳闸控制、故障后重新启动等。合闸回路的功能是为控制储能电机储能。

现在的故障现象表现为，高压SF₆断路器不能正常储能。结合故障现象及以上检查结果可以断定除了高压SF₆断路器不能正常储能外，其他控制部分没有问题，主回路也没有问题。

由于本断路器系ABB公司产品，该断路器结构复杂，连锁保护多，辅助触点多，接线端子多，所以检修起来比较繁琐。首先在试验位置打开断路器的前面板，从合闸回路开始检查，该合闸回路电压为交流220伏，检查该电压正常，继续向下检查到储能电机入口，由于该电机工作时带有机械及电气保护，即一旦储能操作成功，系统会自动切断储能电机的电源供给。在屏蔽该机械及电气保护后，继续检查电机入口的电压也正常，但储能电机仍不能正常运转，据此推断是储能电机损坏。

四、故障排除：

将断路器移出，拆下储能电机，继续检查，两个碳刷均没有损坏。于是进一步将电机拆开，经仔细检查，发现电机转子绕组多处开路。至此，找到故障点。按照电机原有线圈参数，重新绕制电机转子线包，再经过测绝缘电阻、试转正常后，安装储能电机及断路器前面板。将高压SF₆断路器推进至试验位置时，储能电机即开始启动，储能完成后储能电机停止运转，重新合闸操作，SF₆断路器接到启动指令后，可以合闸，而且储能电机自动运转正常，可以正常自动储能。在试验位置对高压SF₆断路器的分合闸操作均能正常进行。把高压SF₆断路器推进到工作位置后，再按照开启机泵的正常操作程序启动供水机组，供水机组工作完全正常，至此对高压SF₆断路器的维修工作胜利完成。

五、体会：

改革开放以来，科学技术发展很快，同时从国外引进许多新工艺、新技术、新设备，作为新时期从事电气维修工作的维修电工，应当努力学习，提高自己的能力，以胜任针对新技术、新设备的维修维护工作；并且要根据供水行业的特点，在学好本专业的基础理论知识的前提下，努力学习其他相关领域的科学技术知识，拓宽知识面。只有不断地提高自己的理论知识及维修实践的能力，才能适应新时期供水事业不断前进和发展的需要，更好地为城市供水事业的蓬勃发展作出新的贡献。