6kV真空断路器二次插件可靠性研究与应用

李锋

国能河北沧东发电有限责任公司，河北 沧州061113

摘要：二次插件作为6kV断路器的重要组成部分，一旦出现故障，轻则开关状态显示异常，重则造成开关不能正常合分闸，给机组安全运行带来重大隐患，所以断路器二次插件可靠性研究具有重要的意义，本文针对VB1型真空断路器二次插件在实际运行中出现的问题，进行了原因分析，进而通过研究和分析，提出可行性的改造方案，并通过现场应用，从根本上提高了该型号断路器的二次插件可靠性。

【关键词】：断路器；二次插件；可靠性；可行性方案

1引言

6kV断路器是发电厂高压厂用电系统最重要的设备之一，承担着全厂高压电机及变压器等厂用负荷的分配，其运行情况直接关系到厂用电系统的安全稳定。

断路器的二次插件由插头和插座两部分组成，是将断路器小车与二次回路连接在一起的重要设备。如果二次插件发生异常，将造成断路器状态显示异常、无法正常合分闸等故障，严重威胁设备正常运行。

2现状分析

我厂1、2号机组6kV断路器采用GE公司生产的VB1型真空断路器，于2005年投入使用，开关本体通过二次插件与控制回路连接，该型号开关的二次插件形式特殊，插头位于小车后，小车后面触头下方（如图1所示），插座位于间隔内静触头右下方（如图2所示），开关小车由试验位置推进至工作位置的过程中，二次插件实现自动对接，操作过程中无法观察对接情况。如果断路器在推进到工作位置的过程中，小车位置偏移或操作过快，均可能导致因插头和插座位置不对应，造成二次插头或插座塑壳破裂。另外，二次插件对接完成后，如果对接不可靠、接触不良，很容易造成断路器无法正常工作，甚至造成二次插件损坏或烧毁。

1、2号机组6kV断路器投运至今运行已超过14年，二次插件的插头和插座均采用塑料壳体，随着运行年限的增长，存在自然老化，塑壳龟裂，2015年至2018年先后发生10余起二次插座塑料壳体断裂现象，且该缺陷重复率呈现增长趋势，为此维护人员在机组检修期间，对二次插件进行专项检查，对二次插件塑料壳体出现的裂纹进行预防性粘合或更换，防止塑料壳体进一步劣化，但还是无法从根本上解决该问题。

由于此型号开关小车二次插件形式特殊，发生缺陷不易发现，缺陷处理比较繁琐，且二次插座位于开关间隔内，靠近6kV母线，处理缺陷存在人员触电风险。

综上所述，对一期VB1型真空断路器开关二次插件可靠性研究迫在眉睫。

图1VB1型断路器原二次插头

图2VB1型断路器原二次插座

3可行性方案与研究

3.1将二次插件塑壳进行更换

通过更换目前老化的二次插件塑料壳，提高二次插件运行可靠性。

优点：投资成本较小，VB1型真空断路器的二次插件形式没有改变，二次插件在操作过程中自动对接，无需手动对接，较为方便。

缺点：小车推入过程中无法观察对接情况，存在自动对接不准时挤破塑料壳的可能。

3.2将二次插件位置移至前面板

我厂3、4号机组断路器二次插件为手动对接式，布置在小车前面板处，开关推进到试验或工作位置后，手动进行二次插件对接。

优点：二次插件布置在小车前面板处，手动对接可以清楚查看二次插件对接情况，且插座位置变化后，远离6kV母线，从根本上解决了二次插件消缺过程中人身触电风险。

缺点：投资较高，工作量较大

3.3方案比较

比较两个方案，由于方案一未从根本上解决二次插件塑壳破损的问题，仅停留在头痛医头脚痛医脚的层面，且随着该型号断路器的停产，二次插件塑壳备件也无法采购，面临着无备件的窘境，方案二虽然投资较大，但通过改造，解决了人身触电风险，也为以后涉及二次插件的缺陷提供了便利条件，综合比较两个方案后，为提高设备可靠性和运行的可持续性，最终选择方案二进行实施。

4方案应用

4.1插头改造

二次插头连接着开关内部，是将开关内部辅助结点、储能回路、合分闸回路等信号输出的装置，原二次插头位于断路器小车前部，在该处设置转接端子排，拆除原二次插头后，将小车二次插头引线通过转接端子排转接至小车前面板处，断路器小车触头之间的缝隙作为转接路径，同时转接线使用防高温和防摩的黄腊管进行保护（如图3所示），前面板开孔将转接线引出，接至新的二次插头内部（如图4所示），完成二次插头的位置转移。

图3改造后二次插头引线端子排

图4改造后二次插头和引线位置

4.2插座改造

二次插座引线连接在控制回路端子排上，是将插头对应的开关信息传递给控制回路的装置，原插座位于开关间隔内右下角处，将原插座和引线全部拆除（如图5所示），将新插座固定在小车间隔前方侧板处，方便与新插头进行对接，也不影响断路器进出车操作，从控制回路端子排重新敷设引线至新插座内部（如图6所示）。

图5原二次插座拆除后效果

图6改造后二次插座位置及对接效果

4.3注意事项

插头、插座的引线在拆除和重新接引的过程中要保证接线正确，改造完毕后必须进行试验和传动。插头通过小车本体间隙要进行防护，外露的引线也要使用波纹管进行防护。插座拆除时应注意人身安全，采用树脂板进行隔离，防止人身触电。

5结束语

通过对研究的方案在现场实际应用，将VB1型真空断路器二次插件由小车间隔内部移至前面板处，使断路器二次插件操作方便直观，从根本上解决了该型号断路器二次插件在操作过程中无法观察对接情况，容易接触不良、塑壳破裂等问题，提高了断路器运行可靠性，进而为厂用电系统安全稳定运行打下坚实基础。

参考文献：

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