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        真空斷路器存在的問題處理及預(yù)防措施

        2015-10-21 17:29:36楊健
        探索科學(xué) 2015年10期
        關(guān)鍵詞:頂桿滅弧分閘

        摘要:本文針對真空斷路器在運行、檢修中出現(xiàn)的問題進行分析。并提出了處理方法和預(yù)防措施。

        關(guān)鍵詞:檢修故障預(yù)防處理

        1斷路器的工作原理

        真空斷路器利用真空中電流過零點時,等離子體迅速擴散而熄滅電弧,達到切斷電流的目的。真空滅弧室是真空斷路器的主要部件,開關(guān)壽命長短決定于觸頭的磨損和滅弧室真空度,真空度是真空斷路器的重要技術(shù)指標。

        2斷路器真空泡真空度降低

        2.1原因分析

        2.1.1真空泡的材質(zhì)或制作工藝存在問題,真空泡本身存在微小漏點。

        2.1.2真空泡內(nèi)波形管的材質(zhì)或制作裝配工藝存在問題,隨著真空滅弧室使用時間的增長和開斷次數(shù)的增多,其真空度逐步下降,下降到一定程度將會影響其開斷能力和耐壓水平。

        2.1.3分體式真空斷路器,如使用電磁式操作機構(gòu)的真空斷路器,在操作時,由于操作連桿的傳動距離比較大,直接影響開關(guān)的同期、彈跳、超行程等機械特性,使真空度降低的速度加快。

        2.2故障危害真空度降低將嚴重影響真空斷路器開斷過電流的能力,并導(dǎo)致斷路器的使用壽命急劇下降。

        2.3處理方法①在進行斷路器定期停電檢修時,必須使用真空測試儀對真空泡進行真空度的定性測試,確保真空泡具有一定的真空度(真空度不能低于6.6×10-2Pa,制造廠新生產(chǎn)的真空滅弧室要求達到7.5×10-4Pa以下)。②當真空度降低時,必須更換真空泡,并做好行程、同期、彈跳等特性試驗。③做好極限開斷電流值的統(tǒng)計。在日常運行中,應(yīng)對真空斷路器的正常開斷操作和短路開斷隋況進行記錄。當發(fā)現(xiàn)極限開斷電流值Σl,達到廠家給出的極限值時,應(yīng)更換真空滅弧室。

        Σ1=n1Ir+n2Ik;

        式中:n1—正常開斷次數(shù);

        Ir—廠家提供的斷路器額定工作電流;

        n2—短路開斷次數(shù);

        Ik—l0kV母線最大開斷電流。

        2.4預(yù)防措施①選用真空斷路器時,應(yīng)該選用質(zhì)量信譽良好的廠家生產(chǎn)的成熟產(chǎn)品。②選用本體與操作機構(gòu)一體的真空斷路器。③定期對真空斷路器進行巡視,注意斷路器真空泡外部是否有放電現(xiàn)象。④檢修人員進行停電檢修工作時,必須進行斷路器同期、彈跳、行程、超行程、回路電阻等特性測試,以確保斷路器處于良好的工作狀態(tài)。⑤在現(xiàn)場檢驗滅弧室是否合格的最簡便的方法是對滅弧室進行42kV的工頻耐壓試驗。

        3真空斷路器分閘失靈

        3.1故障現(xiàn)象①斷路器遠方遙控不能分閘;②就地手動不能分閘;③外部回路或設(shè)備故障時繼電保護動作,但斷路器不能分閘。

        3.2原因分析①分閘操作回路斷線;②分閘線圈斷線;③操作電源電壓降低;④分閘線圈電阻增加,分閘動能降低;⑤分閘頂桿變形,分閘時存在頂桿卡澀、不靈活現(xiàn)象,分閘動力降低;⑥分閘頂桿變形嚴重,分閘時卡死;⑦分閘頂桿動作,但不能可靠地打開分閘壓板。

        3.3故障危害斷路器分閘失靈,會導(dǎo)致事故越級,擴大事故范圍。

        3.4處理方法①檢查分閘回路是否斷線;②檢查分閘線圈是否斷線;③測量分閘線圈電阻值是否合格;④檢查分閘頂桿是否變形;⑤檢查操作電壓是否正常;⑥改銅質(zhì)分閘頂桿為鋼質(zhì),以避免頂桿變形;⑦調(diào)整分閘頂桿及鐵芯的長度,保證動作可靠;⑧分閘線圈固定架應(yīng)保證緊固,防止鐵芯動作時分閘線圈固定架也隨之上下竄動。

        3.5預(yù)防措施①運行人員若發(fā)現(xiàn)分合閘指示燈不亮。應(yīng)及時檢查分合閘回路是否斷線;②檢修人員在停電檢修時,應(yīng)注意測量分閘線圈的電阻,并檢查分閘線圈固定架螺絲是否緊固;③檢查分閘頂桿是否變形;④如果分閘頂桿的材質(zhì)為銅質(zhì)應(yīng)更換為鋼質(zhì);⑤必須進行低電壓分合閘試驗,以保證斷路器性能可靠。

        4彈簧操作機構(gòu)合閘儲能回路故障

        4.1故障現(xiàn)象①合閘后無法實現(xiàn)分閘操作;②儲能電機運轉(zhuǎn)不停IE,甚至導(dǎo)致電機線圈過拱損壞。4.2原因分析①行程開關(guān)安裝位置偏下,致使合閘彈簧尚未儲能完畢,行程開關(guān)觸點已經(jīng)轉(zhuǎn)換完畢,切斷了電機電源,彈簧所儲能量不夠分閘操作;②行程開關(guān)安裝位置偏上,致使合閘彈簧儲能完畢后,行程開關(guān)觸點還沒有得到及時轉(zhuǎn)換,儲能電機仍處于工作狀態(tài);(3)行程開關(guān)或其接點損壞,儲能電機不能停止運轉(zhuǎn)。

        4.3故障危害在合閘儲能不到位的情況下,若線路發(fā)生事故,斷路器不能分閘,將會導(dǎo)致事故越級,擴大事故范圍。

        4.4處理方法①調(diào)整行程開關(guān)位置,實現(xiàn)電機準確斷電;②檢修時應(yīng)注意行程開關(guān)的動作情況。

        4.5預(yù)防措施注意觀察合閘儲能指示燈,以判斷合閘儲能情況;在檢修工作結(jié)束后,應(yīng)就地進行幾次分合閘操作試驗,以確定斷路器處于良好狀態(tài)。

        5分合閘不同期、彈跳數(shù)值大

        5.1原因分析①斷路器本體機械性能較差,多次操作后,由于機械原因?qū)е虏煌?、彈跳?shù)值偏大;②分體式斷路器由于操作桿距離較大,分閘力傳到觸頭時,各相之間存在偏差,導(dǎo)致不同期、彈跳數(shù)值偏大;③合閘沖擊剛性過大,致使動觸頭發(fā)生軸向反彈;④動觸桿導(dǎo)向不良,晃動過大;⑤觸頭平面與中心軸垂直度不好,碰合時產(chǎn)生橫向滑動等。

        5.2故障危害如果不同期或彈跳大,會嚴重影響真空斷路器開斷過電流的能力,影響斷路器的壽命,嚴重時能引起斷路器爆炸。

        5.3處理方法①在保證行程、超行程的前提下,通過調(diào)整三相絕緣拉桿的長度使同期、彈跳測試數(shù)據(jù)在合格范圍內(nèi);②提高配件的加工精度,使絕緣支座與軸、換向器與鋼銷、軸等緊密配合,減小空程間隙;③加強裝配工藝質(zhì)量控制,提高裝配工藝質(zhì)量。在真空斷路器裝配過程中,注意安裝合理,不使真空滅弧室受到額外的力;④調(diào)整導(dǎo)向管的位置,使滅弧室動觸頭的運動軌跡通過滅弧室的軸心,真空滅弧室動觸頭活動自如,無任何卡澀現(xiàn)象;⑤適度加大觸頭超程彈簧預(yù)壓力。

        如果通過以上措施無法實現(xiàn)調(diào)整,則必須更換數(shù)據(jù)不合格相的真空泡,并重新調(diào)整到數(shù)據(jù)合格。

        5.4預(yù)防措施在更換斷路器時應(yīng)使用一體式真空斷路器;定期檢修工作時必須使用特性測試儀進行有關(guān)特性測試,及時發(fā)現(xiàn)解決問題。

        6運行維護與檢修試驗

        6.1在檢修維護試驗中,要測試開關(guān)的導(dǎo)電回路電阻、開關(guān)的機械特性、斷口間的工頻耐壓試驗,真空度試驗,試驗數(shù)據(jù)要滿足廠家規(guī)定。斷口間的工頻耐壓試驗、真空度檢驗是檢驗真空管是否漏氣的有效方法。

        6.2在保護定檢時,應(yīng)對斷路器做跳合閘試驗,以檢驗開關(guān)在有故障時,斷路器動作是否可靠。

        6.3對斷路器機構(gòu)、傳動軸等傳動部位應(yīng)注入一些潤滑油,對緊固件要進行緊固確認等,以確保斷路器傳動靈活。

        6.4開展真空度的測試工作。真空滅弧室真空度的測定主要有以下幾種方法:

        6.4.1觀察法如果真空滅弧室的外殼是玻璃的,則可根據(jù)涂在玻璃內(nèi)壁表面上的鋇吸氣劑薄膜顏色的變化來判斷真空度:真空度良好時,吸氣劑薄膜呈鏡面狀態(tài);真空度變差時,吸氣劑薄膜呈乳白色。這種用肉眼觀察真空度的方法不太準確,只能作為參考。

        6.4.2工頻耐壓法將真空斷路器置于分閘狀態(tài)下,在真空滅弧室的觸頭間加工頻電壓來判定真空度。如果真空滅弧室能耐受工頻電壓10秒以上,可認為真空度滿足要求。如果隨著電壓升高,電流也增大,且超過5A,則認為真空度不合格。這種方法簡單易行,現(xiàn)場使用方便。

        6.4.3磁控放電法磁控真空度測試儀通常在觸頭之間施加一次或數(shù)次高壓脈沖,脈沖寬度為數(shù)十到上百毫秒,磁場線圈中則通以同步脈沖電流,產(chǎn)生與高壓同步的脈沖磁場來測量真空度。

        對于真空度不滿足要求,已接近或低于國家標準6.6×10-2Pa時,應(yīng)及時進行真空滅弧室的更換,對于真空度有較大幅度降低,但仍在合格范圍內(nèi)的真空斷路器,應(yīng)適當縮短測試周期,并結(jié)合歷次測量情況進行分析,判斷真空度下降的趨勢,據(jù)此決定真空斷路器是否繼續(xù)進行

        作者簡介:

        楊?。?983-),男,電氣工程及其自動化專業(yè),學(xué)士,工程師,主要從事配網(wǎng)管理工作。

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