1、- 1 -VCR-193 真空接触器故障分析及处理方案韩勤摘要：本文在简要介绍了江苏利港电力有限公司 2、3、4 期机组 6KV 真空接触器情况，根据实际发生的 6KV 开关具有典型意义的问题，针对常见故障的分析，找到便捷、快速的解决手段，最后提出了具体的整改方案和应汲取的经验教训。关键词：6KV 系统；真空接触器；缺陷；改进随着三、四期工程投运，大量 6kV 真空接触器投入运行，在使用中出现了很多故障，涉及接触器操作机构和电气回路全方位，严重影响 6kV 系统正常运行，本文从设备管理角度分析 VCR-193 接触器存在的常见故障，并针对问题进行分析解决，以期供检修、运行人员更深入的了解，预防
2、 6KV 开关恶性事故的发生，同时提供给同行交流、指正。一、VCR-193 接触器在我厂的应用1、 二期脱硫 6kV 母线二期脱硫岛氧化气泵、循环浆泵电机均采用落地式 VCR-193 型真空接触器进行控制，共计 11 台，另有备用开关 1 台。使用特点为操作比较频繁，特别是循环浆泵开关，需根据吸收塔浆液情况进行起停，起停次数为每天数次。2、三期机组一、二段母线，脱硫盘、制浆盘母线三期#5、#6 机机组段及脱硫盘、制浆盘母线上小于 1000kW 电机及 1250kVA 变压器均采用中置式VCR-193 型真空接触器控制。包括备用开关在内共计 71 台，其中外围电机开关包括厂用气泵、仪用气泵、渣浆
3、泵等均为频繁操作开关，部分开关至今已超过 3000 次。3、四期机组一、二段母线#7、#8 机机组段母线上小于 1000kW 电机及 1250kVA 变压器均采用中置式 VCR-193 改良型真空接触器控制。包括备用开关在内共计 52 台，其中外围电机开关包括厂用气泵、仪用气泵渣浆泵等均为频繁操作开关，由于四期投运较晚，操作次数尚没有超过 3000 次。4、燃料输煤段和煤码头母线采用 VCR-193 型真空接触器包括备用开关在内共计 26 台，多为皮带机开关，频繁操作，故障率很高。- 2 -VCR-193 真空接触器应用一览表型号 使用地点 数量VCR-193 落地式 二期脱硫 11VCR-1
4、93 中置式 三期机组、脱硫、制浆、输煤97VCR-193 中置式改良型 四期机组段 52二、 使用中存在的问题和实际解决方案1、落地式 VCR-193 落地式真空接触器只应用在二期脱硫母线盘，用于循环浆泵、氧化气泵电机控制，由于系统调整需要，开关处于频繁操作状态，运行至今，主要出现的问题如下： 主回路接触电阻超标 合闸不成功 操作机构连接螺栓滑丝，造成真空瓶动触头失控。 真空瓶动触头拧紧螺丝脱落1.1 主触头接触电阻超标在检修中发现主回路接触电阻超标，11 台接触器中有将近超半数开关直流电阻超标。 （表一中为09 年机组临检时测得的数据）（表一）接触器接触电阻 ()2009 年 4 月 28
5、 日测量A 相(上桩头 ) B 相 C 相#4 炉循环浆泵 A 1730 95.2 590.2#4 炉循环浆泵 B 1230 205.2 116.1#4 炉循环浆泵 C 276.3 708.1 313.4#4 炉氧化气泵 A 78.2 99.3 102.4#4 炉氧化气泵 B 218.3 239.3 108.8（表二）接触器接触电阻 ()2009 年 4 月 29 日经过（软连接处搪锡）调整后测量 A 相(上桩头 ) B 相 C 相#4 炉循环浆泵 A 89.4 89.6 107.1#4 炉循环浆泵 B 71.9 198.5 111.4#4 炉循环浆泵 C 141.7 79.9 75.7接触电
6、阻超标的原因分析：- 3 -由于软连接接触不良造成的接触电阻超标，只有在这一种接触器上发生，其余开关从未发生，通过对软连接的观察和处理，认为可能有如下原因：软连接制造工艺不良，压接质量不过关，这种原因基本可以排除，若是压接质量不好，在投运初期就会出现接触电阻超标的情况。频繁操作中，软连接压接部位经常拉伸，造成压接点松动，这应该是造成接触电阻超标的主要原因，软连接在制作中，没有考虑到开关分合闸过程中会频繁受力，多次拉伸过程中，原来的压接面变松，接触电阻增大，经过敲击压紧接触电阻立刻减小，用一段时间又增大了，在对压接面进行了灌锡处理后，接触电阻合格，且复测亦合格。 （见图一、二）处理方案：对全部
7、11 台同型号接触器软连接压接部位全部进行灌锡、压紧处理，接触电阻降低到200 以下，经过一个检修周期后复测，全部合格。（图一） （图二）1.2 合闸不成功二期脱硫接触器在投运第二年，即开始出现合闸不成功的情况，开关在合闸过程中，机构运行到合闸位置但不能可靠挂住，导致机构弹开，合闸失败。此缺陷在所有 11 台接触器中均出现过，多次造成循环浆泵、氧化气泵切换失败，延迟循环浆泵投运时间，影响石膏品质。在处理过程中，发现影响开关合闸失败的因素较多，机械联板与锁舌的配合间隙是影响较大的因素，锁舌伸出长一些，机构就挂的比较牢，短一些，机构就有可能挂不住，若锁舌太长，机构压紧的过行程会变小，也会影响到主触
8、头的压接紧力，在出厂和维修中，厂家都给不出锁舌间隙的标准，- 4 -每次来人处理也都是摸索进行，以开关能合闸为目的，造成每次机构调整后，都必须对接触器进行开关特性试验和直流电阻试验，维修工作量巨大。另外辅助触点也会影响开关合不上闸，因为按照常规设计开关合闸回路内需串联常闭辅助触点，一旦开关合闸到位，合闸回路立即断开，防止合闸线圈带电时间长被烧坏，由于辅助触点的结构形式和安装方式，造成辅助触点接通与否受合闸机构行程直接影响，当合闸机构向前，辅助触点同时运动，直至接通或断开，期间没有机械上的翻转过程，即不能瞬时接通，也不能瞬时断开，所以目前的辅助触点选型是错误的，而带翻转机构的辅助触点组一般都是圆
9、柱型，估计设计时是因为空间不够才选用了现在的辅助触点，造成了目前开关还没有合闸到位，常闭触点已经断开，合闸回路失电，导致合闸失败，调整常闭触点位置，同时影响常开触点位置，有可能出现开关合闸到位，常开触点接不通的情况，所以每次调整都费时费力，但是无根本解决办法。 1.3 其他缺陷一台返厂修理的接触器在进行合分闸时间试验时发现操作机构连接螺栓滑丝（黄色箭头所指黑色的胶木块） ，此螺栓用来固定真空瓶动触头杆，此螺丝滑丝直接造成真空瓶动触头失控，不论机构如何动作，动触头都不再动作。处理方法：加工了一套铜螺栓，修复后各项试验正常。此缺陷在其他开关上再没有出现过，分析认为是返厂修理时厂家维修人员调整过量使
10、螺纹受力过大造成。真空瓶动触头拧紧螺丝（绿色箭头所指 M6 螺母）脱落：制造中，没有对此螺丝采用锁紧装置，虽然有并帽，但螺丝较小，多次分合闸受力，造成螺丝脱落，开关一相不分闸。发现此问题后，对 11 台开关分别停运增加了锁紧螺母，此后未出现过螺丝脱落的情况。2、 中置式 VCR-193 接触器三期机组段、脱硫盘、制浆盘、输煤盘共计 97 台真空接触器，存在如下缺陷：- 5 - 合闸板支撑架预埋螺丝脱落，合闸板失去支撑后，开关无法合闸或在运行中一相断开 分闸机构螺丝脱落，造成开关无法分闸 合分闸回路辅助接点损坏，接点不通，造成开关不能合闸、分闸。 位置接点卡涩，开关工作和试验位置接点不能正常转换
11、 分闸线圈烧坏，造成开关拒分。 合闸指示牌脱落，造成开关无机械指示，无法确定开关状态。 仓内机构不灵活，造成活门经常打不开，损坏开关梅花触头。2.1 合闸板支撑架预埋螺丝脱落问题最早出现在输煤盘皮带机开关上，由于支撑架失去固定，造成合闸板一侧无支撑点而无法固定，合闸过程中无法正确运动，使得螺丝脱落一侧的真空瓶不能合闸，或者在运行中，自动弹开，形成接触器两相接通的情况，开关负序保护动作跳闸。此缺陷的出现，暴露出开关设计中的不足，以预埋螺丝的方式用来固定合闸板支撑架，显然没有充分估计到合闸板操作中的冲击力，在频繁多次冲击下，预埋螺母脱落，这也是此类缺陷最早出现在皮带机开关上的原因，出现故障时，皮带
12、机开关已经操作近 6000 次。解决方法：固定螺丝由 M8 改为 M6，穿过预埋螺丝后用锁紧螺母进行固定，这是厂家提供的解决方案，我们认为可行，陆续更换了所有同类型螺丝。此项工作必须将接触器解体，由于影响到机构，必须进行开关操作特性试验，工作量巨大。2.2 分闸机构螺丝脱落的原因很简单，一颗 M3 的螺母，在合分闸过程中不断被撞击，很容易松脱，解决的方法也很简单，增加了一颗锁紧螺母，并在检修文件包增加了对此螺丝的检查内容。螺丝虽然很小，但后果是直接导致开关不能正常分合闸。- 6 -2.3 合分闸回路辅助开关损坏两组辅助开关只用于合闸和分闸回路，用于及时将合闸或分闸线圈断电，辅助开关损坏的后果，
13、是合闸或分闸回路不能导通，导致开关不能合闸或分闸，这种缺陷出现在多台皮带机开关上，在机组段上还没有发现，此型号的辅助开关也用于一期 6kV 开关上，使用20 年没有损坏情况，经过对比分析后认为，此型号辅助开关外壳为塑料材质，不适合用于频繁操作，操作次数过多时就会损坏。解决方法：最好的办法是重新选型，更换适合频繁操作开关类型，但由于安装位置等受限，目前仍没有找到合适的替代品，由于更换辅助触点需要对接触器全面解体，工作量很大，在没有找到合适替代品的情况下，还没有安排对辅助开关进行全部更换。2.4 位置接点机构卡涩，开关工作和试验位置接点不能正常转换图中所示位置是开关位置接点 S8,S9 的连扳机构
14、,由于此两处油脂干枯和脏污 ,造成机构不能正常滑动，使得 S8,S9 不能正常翻转,位置触点本身没有问题.此缺陷的特点是若开关能正常合闸 ,说明机构已经到位,分闸回路的 S9 也已经同时导通,基本不会出现能合闸不能分闸的情况,所以不会出现开关拒分.解决方法:将推进机构与接触器本体分离 ,用清洁剂清洗滑动部位后重新涂油脂,目前的方案就是检修中发现一台处理一台.不需要全部进行解体检修2.5 分闸线圈烧坏，造成开关拒分。分闸线圈烧坏的情况皮带机开关上出现较多,主要是因为其他原因造成接触器不能分闸,分闸线圈长时间带电后烧坏.机组段上线圈共烧坏三只,其中两只是灰渣系统开关,外围控制回路中间继电器接点容量
15、不够,过热损坏后接触不良,压降增加,分闸线圈上的电压不足无法分闸,长时间带电造成线圈烧坏,通过对外围 PLC- 7 -盘上中间继电器进行接点并联的方法,加大接点容量,没有再次烧坏线圈.另外一只为#5 炉磨煤机 A 开关,由于开关多次分闸指令未能分闸，就地捅跳，通过对控制回路和开关的机构的检查，最终没有发现直接导致线圈烧坏的原因，更换分闸线圈后开关分闸正常，后期一直使用，未出现问题。2.6 合闸指示牌脱落，造成开关无机械指示，无法确定开关状态。指示牌的安装方式不好，固定指示牌的塑料件容易断，解决的方法是在面板上打孔，用螺丝固定指示牌，效果较好，坏一个处理一个。2.7 仓内机构不灵活，造成活门经常
16、打不开，损坏开关梅花触头仓内机构在设计和制造上间隙过大，运动中有出现别劲卡住的情况，造成活门打不开开关仍然可以推进，梅花触头顶在活门上，同时损坏活门和梅花触头，通过前两年检修中对机构进行调整和润滑，损坏梅花触头的情况近一年来基本没有发生。3 VCR-193 中置式改良型真空接触器用于四期机组段的改良型真空接触器，故障率明显比三期要少，主要会引起开关拒分拒合的缺陷基本上都解决了，整体运行情况明显好于三期。目前仍然存在的缺陷有：合分闸指示牌脱落和损坏，解决的方法和三期相同，坏一个处理一个。仓内机构传动不灵活，活门打不开，原因和三期相同，在检修中进行调整和润滑，并更换一批质量不好容易脱落的卡簧，目前
17、已基本不再出现。三 综述：综上所述，目前全厂的 VCR-193 接触器，以四期改良型运行最好，虽然仍然有一些小问题，但基本上不会影响开关分合闸，可以放心使用。二期脱硫落地式接触器机构上的缺陷无法处理，对正常运行影响较严重，需抓紧进行更换。应用数量最多的于三期的真空接触器缺陷很多，涉及机构、电气回路等各方面，其中影响到合闸、分闸操作的几个问题，都已经有了可行的解决方法，其中合闸板支撑架和分闸机构螺丝脱落问题已经全部处理了一遍，短期内不会有问题，仍然没有处理且危害较大的是辅助开关损坏的问题，随着开关操作次数增多，机组段上开关风险逐步加大，我个人认为，开关操作次数超过 3000 次，即便不进行改型，
18、也必须更换同型号辅助开关，其余几个缺陷虽然比较麻烦，但不会直接影响开关分合闸，出现问题及时处理即可。四 今后工作中需注意的问题经过上述分析，我们对我厂 VCR-193 接触器存在的问题有了比较全面的了解，在今后的工作中，有以下问题需注意：1， 尽量减少开关推进次数，在无电气工作的情况下，不要将开关退出到间隔外，这样可避免推进机- 8 -构损坏。2， 明年开始逐步安排对超过 3000 次的开关更换辅助开关，避免因辅助开关损坏引起的开关拒分。3， 加强对分闸线圈外观检查，由于#5 炉磨 A 开关分闸线圈烧坏没有查到直接原因，只是怀疑线圈质量有差异，也不可能据此更换所有分闸线圈，所以在有条件的前提下加强线圈外观检查以期提前发现线圈过热，及早进行处理。4， 拿出两台改良型接触器放到皮带机开关上去“锻炼” ，考验改良型接触器在恶劣坏境中是否过关，及早发现问题，及早处理。不妥之处欢迎指正。
