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10kV真空断路器常见故障处理和维护

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1 前言
目前在10kV 及以下电压等级配电网络中,真空断路器已逐步取代油断路,在无油化改造过程发挥了积极作用。与油断路器相比,真空断路器具有适台频繁操作.电寿命长,检修维护工作量小,防燃、防爆、运行可靠性高的优点,但装用过程中也应注意几个问题,使它的优越性得到充分发挥。

2 10kV真空断路器常见故障分析及处理方法

2.1真空泡真空度降低
2.1.故障现象
真空断路器在真空泡内开断电流并进行灭弧,而真空断路器本身没有定性、定量监测真空度特性的装置 所以真空度降低故障为隐性故障,其危险程度远远大于显性故障。
2.1.2原因分析
(1)真空泡的材质或制作工艺存在问题,真空泡本身存在微小漏点; (2)真空泡内波形管的材质或制作工艺存在问题.多次操作后出现漏点。
2.1.3故障危害
真空度降低将严重影响真空断路器开断过电流的能力.并导致断路器的使用寿命急剧下降,严重时会引起开关爆炸。
2.1.4处理方法
(1)在进行断路器定期停电检修时.必须使用真空测试仪对真空泡进行真空度的定性测试.确保真空泡具有一定的真空度:(2)当真空度降低时.必须更换真空泡.并做好行程.同期、弹跳等特性试验。
2.1.5预防措施
(1)选用选用信誉良好的厂家所生产的成熟产品 (2)选用本体与操作机构一体的真空断路器; (3)运行人员巡视时,应注意断路器真空泡外部是否有放电现象 (4)检修人员进行停电检修工作
时,必须进行同期、弹跳、行程、超行程等特性测试.以确保断路器处于良好的工作状态。
2.2真空断路器分闸失灵
2.2.1故障现象
根据故障原因的不同,存在如下故障现象:(1)断路器远方遥控分闸分不下来;(2)就地手动分闸分不下来:(3)事故时继电保护动作,但断路器分不下来。
2.2.2原因分析
(1)分闸操作回路断线;(2)分闸线圈断线 (3)操作电源电压降低:(4)分闸线圈电阻增加,分闸力降低;(5)分闸顶杆变形,分闸时存在卡涩现象.分闸力降低;(6)分闸顶杆变形严重.分闸时卡死。
2.2.3故障危害
如果分闸失灵发生在事故时.将会导致事故越级,扩大事故范围。
2.2.4处理方法
(1)检查分闸回路是否断线 (2)检查分闸线圈是否断线;(3)测量分闸线圈电阻值是否合格; (4)检查分闸顶杆是否变形; (5)检查操作电压是否正常:(6)改铜质分闸顶杆为钢质.以避免变形。
2.2.5预防措施
运行人员若发现分合闸指示灯不亮.应及时检查分合闸回路是否断线;检修人员在停电检修时应注意测量分闸线圈的电阻,检查分闸顶杆是否变形 如果分闸顶杆的材质为铜质应更换为钢质 必须进行低电压分合闸试验,以保证断路器性能可靠。
2.3弹簧操作机构合闸储能回路故障
2.3.1故障现象
(1)合闸后无法实现分闸操作;(2)储能电机运转不停止,甚至导致电机线圈过热损坏。
2.3.2原因分析
(1)行程开关安装位置偏下,致使合闸弹簧尚未储能完毕,行程开关触点已经转换完毕.切断了电机电源,弹簧所储能量不够分闸操作;(2)行程开关安装位置偏上.致使合闸弹簧储能完毕后,行程开关触点还没有得到转换.储能电机仍处于工作状态:(3)行程开关损坏,储能电机不能停止运转。
2.3.3故障危害
在合闸储能不到位的情况下,若线路发生事故 而断路器拒分闸.将会导致事故越级.扩大事故范围:如储能电机损坏则真空开关无法实现分合闸。
2.3.4处理方法
(1)调整行程开关位置,实现电机准确断电.(2)如行程开关损坏.应及时更换。
2.3.5预防措施
运行人员在倒闸操作时,应注意观察合闸储能指示灯 以判断合闸储能情况;检修人员在检修工作结束后,应就地进行2次分合闸操作,以确定断路器处于良好状态。
2.4分合闸不同期 弹跳数值大
2.4.1故障现象
此故障为隐性故障,必须通过特性测试仪的测量才能得出有关数据。
2.4.2原因分析
(1)断路器本体机械性能较差,多次操作后.由于机械原因导致不同期、弹跳数值偏大(2)分体式断路器由于操作杆距离较大 分闸力传到触头时各相之间存在偏差 导致不同期、弹跳数值偏大。
2.4.3故障危害
如果不同期或弹跳大.都会严重影响真空断路器开断过电流的能力.影响断路器的寿命,严重时能引起断路器爆炸。由于此故障为隐性故障.所以危险程度更大。
2.4.4处理方法
(1)在保证行程 超行程的前提下,通过调整三相绝缘拉杆的长度使同期、弹跳测试数据在合格范围内;(2)如果通过调整无法实现 则必须更换数据不合格相的真空泡.并重新调整到数据合格。
2.4.5预防措施
由于分体式真空断路器存在诸多故障隐患 在更换断路器时应使用一体式真空断路器;定期检修工作时必须使用特性测试仪进行有关特性测试 及时发现问题解决问题。

3 使用维护中应注意的问题

(1) 过电压保护 由于真空断路器开断较小电流,特别是开断空载变压器励磁电流等小感性电流时,往往会出现截流而产生截流过电压,并且截流值越太,产生的过电压越高。另外,真空断路器在开断电容器组的容性电流时,也很难达到绝对无电弧重燃,一旦出现重燃,也会产生重燃过电压。对于截流或者重燃过电压,需装用性能较好的金属氧化物避雷器或阻容保护装置来预防。
(2) 真空灭弧室真空度的检测。真空灭弧室管内的真空度通常是在10

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~10 Pa,随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多,以及受外界因素的作用,其真空度逐步下降,下降到一定程度将会影响它的开断能力和耐压水平 因此,真空断路器在使用过程中必须定期检查灭孤室管内的真空度 目前检查方法有:① 对玻璃外壳真空灭弧室,可以定期目测巡视检查,正常时内部的屏蔽罩等部件表面颜色应很明亮,在开断电流时发出浅蓝色弧光 当真空度下降很严重时,内部颜色就会变得灰暗,开断电流时将发出暗红色弧光。② 定期(3年左右)进行一次工频耐压试验(42kV)。当动静触头保持额定开距条件下,如果耐压很低,而且经多次放电老炼后,耐压值仍达不到规定耐压标准,就说明真空灭氟室真空度已严重下降.已不能继续使用。
(3) 真空灭孤的老炼。真空灭弧室的电气老炼包括电压和电流老炼。新的真空灭弧室在产品出厂之前已经过老炼。但真空灭氟室经过一段时间存放,由于种种原因的影响,它的工作耐压水平会下降,开关制造厂在组装后以及使用部门在安装时仍然需要重新进行电压老炼和在规定条件下进行工频耐压试验。
(4) 触头超程和触头压力的控制:① 国产各种型号的1OkV真空灭弧室的触头超程是在3mm 左右,开距12mm 左右。通常国产10kV 真空断路器用灭弧室的额定接触压力,额定电流630~800A 者为1100N左右,1250A者为15∞~1700N等② 真空断路器在安装或检修时,除了要严格地按照产品安装说明书中要求调整测量触头超程。另外,还应仔细检查触头弹簧,不应有变形损伤现象。
(5) 触头磨损值的监控。真空灭弧室的触头接触面在经过多次开断电流后会逐渐被电磨损,触头行程增大,也就相当波纹管的工作行程增大,波纹管的寿命会迅速下降,通常允许触头电磨损最大值为3mm 左右。当累计磨损值达到或超过此值,同时真空灭弧室的开断性能和导电性能都会下降,真空灭孤室的使用寿命已到为了能够较准确地控制每个真空灭弧室触头的电磨损值,必须从灭弧室开始安装使用时起,每次预防性试验或维护时,就准确地测量开距和超程并进行比较,当触头磨损后累计减小值就是触头累计电磨损值。
(6) 真空断路器反弹对灭弧室的影响。真空断路器的触头多为对接式结构,在分合操作中可能产生不同程度的反弹现象。不论分闸反弹还是合闸反弹都会给运行带来危害 反弹可能导致:① 触头烧损严重,甚至熔焊。②波纹管经受强迫振动可能产生裂纹,使灭弧室漏气。③ 分合闸时的冲击速度及冲击力较大发生弹跳都可能产生触头和导电杆的变形,甚至产生裂纹。④ 切合电容器组的真空断路器如发生合闸弹跳还会导至电容器的损坏。(7) 分合闸速度的测量。新断路器在投运前应测量分、合闸速度,因为它不仅可以建立原始技术资料,
同时也可以及时发现产品质量上的一些问题,以便及时采取措施。
4 结语
真空断路器已经得到广泛的使用.但是一直没有相应的检修工艺标准.而各厂家的真空断路器在机构上也不尽相同,而且 真空断路器的故障,如真空度降低、分合闸不同期、弹跳大等多为隐性故障,所以 进行检修工作时必须使用有关的科学仪器进行测试、测量,用实际数据来说明问题,也用实际数据来证明和解决问题。通过以上几个问题的分析 我们运行人员.检修人员能够及时发现隐患、消缺.避免事故发生 确保真空断路器良好运行,保证了电网的供电可靠性。
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