CT14型弹簧操动机构维护规程.doc

检修规程

CT14型弹簧操作机构维护规程

1. 适用范围和要求
本规程阐述了水电厂3CT14 型弹簧操动机构的检修维护要求及质量、安全控制要点，其适用于对检修维护工作的指导，及水电检修公司对水电厂CT14 型弹簧操动机构检修过程的控制。
2. 维护周期
机构应根据每年设备预试及大小修定期进行检查及维修
3. 概述
CT14 型弹簧操动机构用于操作35KV 六氟化硫断路器、油断路器及合闸功于本机构相配的其他断路器。机构合闸弹簧储能有电动储能和手动储能两种方式，合、分闸操作有电磁铁操作和动按钮操作两种。机构符合GB1984《交流高压断路器》标准的要求。
4. 使用环境条件
4.1 海拔高度：1000m；
4.2 环境温度：-30 ℃ — +40 ℃；
4.3 相对湿度：日平均不大于95%，月平均不大于90%；
4.4 风 速：不大于35m/s；
4.5 没有易燃物质、爆炸危险、化学腐蚀及剧烈振动的场合。
5. 主要技术参数
序号
项 目
单位
技 术 数 据
1
合闸功
J
1000
2
输出拐臂转角
度
57 °~6°0
3
储能电机
额定电压
V
-220、 ~220
额定电流
A
7、 4
工作电压范围

85%~110% 额定电压
4
合闸电磁铁
额定电压
V
-110、 -220、 ~220
额定电流
A
4.6 、2.3、 3.5
工作电压范围

85%~110% 额定电压
5
分闸电磁铁
额定电压
V
-110 、-220、 ~220
额定电流
A
6 、3、 3.5
工作电压范围

65%~120% 额定电压,
小于30% 额定电压不得分闸
6
一次重合闸无电流间隔时间
S
0.3
7
额定电机电压下储能时间
S
≤15
8
重量
Kg
141
9
外形尺寸（宽×高×深）
mm
525×707×425
6. 结构及及工作原理 （见图1）
机构为夹板式结构，在机构的右、中板之间布置着凸轮、半轴、扇形板、输出轴及输出拐臂、油缓冲器、分合指示牌、合闸电磁铁等零部件；在机构的左、中板之间布置着棘轮、驱动块及储能传动的零部件等；辅助开头、计数器、手动合、分按钮等分别布置在机构上部各处。储能电机在机构的下方，左侧板的外面装配接线端子板等，合闸弹簧在左、右侧板外侧。控制电机回路通断的行程开装在侧板的上边。机构的后部及下部各有两个安装角钢。
6.1 电动储能（见图2）
电机通电动作，带动偏心轮（1）按图示方向转动，通过紧靠在偏心轮上的滚轮（2）推动驱动块（3）并带动驱动棘爪（5）上下浮动，推动棘轮（7）按图示方向转动。棘轮与储能轴（8）是空套的，在储能开始时电机带动棘轮空转，当固定在棘轮上的销（14）与固定在储能轴上的驱动板（11）靠紧以后，就带动储能轴转动，与储能轴键联接的挂簧拐臂（13）将合闸弹簧（16）拉长储能。合闸弹簧拉至最长位置后，储能轴再向前转约4 度，储能轴就会被合闸弹簧带动自行过中转动。见图3 弹簧过中后，储能轴（5）及凸轮（16）转动到凸轮上的滚子（6）与定位件（9）接触受阻，即停留在图3所示储能保持位置。这时，行程开关切换，储能电机随即断电。同时，见图2，驱动板（11）将固定在驱动棘爪上的靠板（6）推开，驱动棘爪抬起并与棘轮脱开，不妨碍电机、驱动棘爪的惯性运动，每次合闸弹簧释能后，行程开关切换接通，又将使电机通电自动储能，如要中止储能，应人为切断电机电源。
6.2 手动储能（见图2）
将储能手柄（Φ20 × 700mm，最大操作力小于375N）插入驱动块（3）的孔中，上下摇动手柄，除电机不通电未转动外，各部分将与4.1 条同样动作，实现手动储能。此前，电机通电点动将偏心轮（1）调整到不影像驱动块摆动的位置。
6.3 合闸操作
6.3.1 电动合闸（机构的合闸操作系统见图3）
分闸已储能状态（图3a），合闸电磁铁通电，其铁芯向下吸合，通过导板（2）带动杠杆（3）顺时针转动，推动滚子（10）及定位件（9）逆时针转动（10 装在9 上），铁芯吸合到底时，各零件到达双点画线所示位置，滚子（6）不在受阻挡。见图4 分闸储能状态（图4a），合闸电磁铁通电使定位件（6）抬起后，合闸弹簧释能，带动凸轮（5）逆时针转动，通过滚子（7），连板（3）带动扇形板（4）逆时针转动并与半轴（2）接触扣接，销03 被固定，成为一个临时支点，凸轮继续转动，带动由连板（3）、连杆（8）、输出拐臂（11）组成的四连杆向合闸方向运动，输出拐臂顺时针转动带动断路器合闸，机构到达4b 位置，同时，断路器分闸弹簧储能，为分闸作好准备。此后，电机又自动通电储能，到达图4b 状态，储能时，滚子（7）在凸轮等半径圆弧上滚动，输出拐臂保持在合闸位置不动。
6.3.2 手动合闸（见图3）
分闸已储能状态，按动手动脱扣按钮（7），通过调节螺杆（17）推动定位件（9）逆时针转动实现手动合闸。
6.4 分闸操作（见图4）
图4b 状态，因受到半轴（2）及凸轮（5）的双重约束，联杆系统不能运动，机构保持在和闸位置，但在断路器分闸弹簧力的作用下，各部分都存在分闸运动的驱动力。一旦半轴逆时针转动与扇形板（4）脱扣，销03 可逆时针转动，滚子（7）失去双重约束，将向左方运动完成合闸。然后 扇形板复位，机构到达图4a位置，为下一次合闸做好准备。分闸电磁铁（1）通电动作，其顶杆（6）推动弯板（5）带动半轴（序号8，即图4 序号2）转动脱扣，实现电动分闸。按动手支分闸按钮（3），通过连接螺杆（4）也可推动弯板（5）及半轴（8）转动，实现手动分闸。
6.5 自由脱扣
当合闸到一定程度，即断路器分闸弹簧力已加大到足以引起分闸动作时，也即凸轮表面向左方运动而分闸，即实现自由脱扣.
6.6 自动重合闸
每次合闸后都会自动储能到达图4d 状态。当电力系统有故障而分闸到达图4d 位置，如重合时电力系统故障已消除，可保持在合闸位置并自动储能到图4d 状态，即完成一次成功的自动重合闸操作，如重合闸时电力系统的故障未消除，又会立即分闸到达图4c 的位置，因弹簧储能时间相对较长，已不可能实现再次重合闸。机构可完成一次成功的自动重合闸操作（分— 0.3s —合），或完成一次不成功的自动重合闸操作（分— 0.3s —合分）。
6.7 手动慢合动作
在机构与断路器连接后应进行慢合，以检查排队整个系统的卡阻现象，慢合前先将机构合闸弹簧取下，并将驱动棘爪上的靠板卸掉，然后用手动储能的方法使储能轴转动到储能位置后，按动手动合闸按钮抬起定位件，再继续摇动手柄使储能轴向合闸方向转动，直至合闸完毕，在整个慢合过程中，各运动部分应无卡滞跳动现象，手柄上应无特大阻力，也不应用“跳跃性反力”。慢合后应注意重新装上合闸弹簧和棘爪上的靠板。
6.8 合闸机械联锁
合闸联锁板（11）上有一直角拐弯的槽，只有在图3a 的分闸位置，滚子（10）与槽的缺口对准，滚子（10）及定位件才能转动合闸。合闸位置（图3b）, 联锁板受到复住弹簧（ ）的拉力上移，滚子（ ）与槽的缺口错开，虽然凸轮已到达储能保持位12 10 置，但无论合闸电磁通电或按动手动合闸按钮，都不能使滚子及定位件转动合闸，即具备合闸位置不能进行合闸操作的机械联锁功能。
7. 电气回路（图7、图8为机构电气回路原理图及接线图）
电气回路具有以下功能
7.1 储能
电机给电储能，每次合闸释能后，电机将自动通电重新储能。如要中断储能，应切断电机电源。
7.2 电动操作
可进行电动合闸及分闸操作。在保护装置及自动重合闸控制装置的控制下，可实现故障保护快速脱扣分闸及重合闸、合分等操作。
7.3 电气联锁
只能弹簧储能到位，才能进行电动合闸操作合闸位置不能进行合闸操作，分闸位置不能进行分闸操作。合、分闸回路不能同时通电。
7.4 信号
信号灯可显示机构处于合闸、分闸、储能到位等状态。
8. 安装及调整
机构的安装尺寸及与断路器的连接尺寸见图9
8.1 安装
机构安装时，主要用4个M20螺栓穿过机构后部角钢上的4-Φ24 孔固定于断路器构架上。安装面应平整，并具有足够的强度和刚度。机构下部两个角钢的位置可适当调整，用4个M16 螺栓作辅助固定。后部角钢上的4-Φ18 孔也可用于辅助连接或固定。
8.2 机构与断路器的配合及调整
机构与断路器的连接及传动配合是否恰当，将影响断路器的触头行程及机构特性。应适当设计断路器的传动连杆及拐臂系统，使连接后达到断路器行程要求。机构与断路器间的连杆以水平布置为佳。断路器与机构的连接，应在图4a 的分闸已储能状态进行。连接后，扇形板一定要复位到脱离半轴，两者间有1—4mm间隙。如扇形板复位间隙不符，说明机构输出拐臂的分闸位置不正确，应改变机构与断路器之间的连杆长度进行调整，必要时还应在允许范围内调整断路器的分闸定位（与连杆长度配合调整）。如调整不能达到上述间隙要求，或在上述间隙范围内调整后，仍不能达到断路器触头总行程的要求，可能要考虑修改断路器传动连杆拐臂系统。
8.3 慢合动作检查及调整
8.3.1 按时完成4.7 条进行手动慢合检查。慢合过程中应无异常的特大阻力及“跳跃性反力”，传动系统及断路器触头无卡滞及跳动“跃进”现象。有异常应查明原因于以排队。
8.3.2 调整检查断路器的触头总行程、开距、超行程等符合要求。调整过程中改变了断路器的分闸定位或断路器与机构间连杆的长度，应复查扇形板复位时与半轴的间隙符合1-4mm。
8.4 储能合分操作及机械性调整
先手动储能合分，正常后再电动储能及合分。合分正常，再测试调整分、合闸速度。因分闸速度与机构合闸弹簧力无关，但合闸速度与机构合闸弹簧力及断路器分闸弹簧力都有关，故宜先改变断路器分闸弹簧力调分闸速度，然后调合闸速度。合闸速度可利用合闸弹簧下端的调整螺杆改变弹簧初拉伸长度进行调整。在分闸速度允许范围内调整分闸弹簧，合闸速度也会发生变化。分、合闸弹簧两者必要时可反复配合调整。使分、合闸速度都达到适当的数值。
8.5 油缓冲器缓冲行程的调整
调整油缓冲行程，可在一定范围内改变分闸缓冲特性。见图6，增减调节垫片（2）的数量可调整缓冲行程。缓冲行程的最大值不应超过17mm，一般应控制在小于14mm。配不同的断路器，可规定其适当的缓冲行程上、下限。
8.6 其他调整
以下调整项目在机构出厂时已调整好，如发生变化，或检修后需调整，或因改变分闸脱扣性能等，需要调整，应按下述要求进行。各处调整后，应可靠锁固调整部位。
8.6.1 半轴与扇形板扣接量及半轴转动极限位置的调整
扣接量是否合适，关系到机构动作的可靠性。见图5。机构合闸位置，半轴（8）与扇形板（7）的扣接量调整范围为2~4mm，扣接量对分闸脱扣特性有影响，扣接量加大，最低分闸脱扣电压及分闸时间将有所增加。转动调节螺钉（2）可调节扣接量。分闸时，半轴转动的极限位置用限位螺钉（9）调整，半轴转动到极限位置，半轴平面应处于水平位置。
8.6.2 储能保持定位件的调整
见图3 储能保持位置，滚子（6）与定位件（9）的接触处应在定位件支承面的中部或略偏下位置，合闸电磁铁吸合到底时，定位件应与滚子可靠分离，不妨碍滚子转动。可利用调整螺杆（17）进行调整。
8.6.3 合闸电磁铁行程调整
见图利用合闸电磁铁上的螺栓（ ）调整，在分闸3a 15 位置，合闸电磁铁的铁芯应被导板（2）拉出电磁铁约20 mm。
8.6.4 合闸联锁板位置调整
见图3 利用改变拉杆（14）的有效长度进行调整。要求在机构输出拐臂转动到分闸可能达到的极限位置时（与断路器未连接），联锁板还应能向下推动2~3mm。
8.6.5 辅助开关的调整
辅助开关与输出轴之间的动作关系由改变两者之间连接拉杆的长度进行调整。要求辅助开关动作正常、切换可靠，分、合闸位置时常闭、常开触头分别可靠接通。
8.6.6 行程开关的调整
移动行程开关及其安装板的位置进行调整，应保持挂簧拐臂到达储能保持位置时，行程开关可靠切换，其常闭触头可靠断开。行程开关拐臂的超行程（切换后继续运动的行程）为到达极限位置超行程的一半左右。
8.7 合闸弹簧储能释放
在机构检修时，应将合闸弹簧储能释放，在机构与断路器连接调整过程中，有时也需要释放储能。合闸弹簧储能释放的方法如下：机构带断路器进行一次合，或合一分，或分一合一分操作，根据释放能量前的分或合状态及释能后需合或分状态进行选择。如合闸弹簧已经储能，但机构与断路器未连接，或虽连接但还未适当调整，不能带断路器快速合闸。这种情况下如需释能，应先将机构输出拐臂调整到分闸位置，按压手动分闸按钮使半轴与扇形板脱扣，然后进行电动或手动合闸操作，使合闸弹簧不带断路器空载释能。
9. 维护检修内容
检查维修前应将合闸弹簧释放能量
9.1 运动部分定期进行润滑
9.2 接线端子排端子及元件接线处有无松动，松动应拧紧。
9.3 各紧固件有无松动，松动应拧紧。
9.4 调整部位有无变化，不符合要求的进行调整。
9.5 手动储能合、分及电动储能合、分动作正常。低电压储能及合、分正常，低电压值见表1。合、分时，行程开关、辅助开关动作正常、切换可靠，其他电气元件动作正常。
10. 操作机构检修时的危险源分析
检修操作机构时发生损坏或伤人。
预控措施：拆装应有专人扶持，拆下设备放置应稳妥，机构的金属传动部件应有防锈措施，机构动作时防止手夹伤。
11. 环境因素及处置
及时处理设备渗漏，产生的带油破布集中堆放。作业时做到工完料尽场地清，产生的污染废弃物应全部集中后分类存放，统一处理。
12. 引用文件
12.1 DL/T838 发电企业设备检修导则
12.2 DL/T956 电力设备预防性试验
12.3 GB1984 《交流高压断路器》

附录:
插图1 CT14 结构

图2 机构诸能部分动作图

图3 机构合闸操作系统示意图

图4 凸轮连杆机构动作示意图

图5 分闸系统示意图

图6 油缓冲器

图7 电器回路原理图

图8 电器回路接线图

图9 安装及连接尺寸图