摘要:在电气工程当中,真空断路器应用越来越普遍,是一种新型的开关。10千伏真空断路器能够确保电网处于稳定的状态下运行,让配电网络和变电站在变电运行的过程中更为稳定,然而真空断路器在实际使用的过程中往往会产生很多问题,比如说一些漏气、机械卡阻以及真空泡等情况,这些情况都会导致真空断路器在正常使用的过程中出现较大影响,本文重点分析研究真空断路器出现的常见故障,并且针对性的提出相关的处理方式,以供参考。
关键词:真空断路器;故障分析;处理要点
1 真空断路器的基本工作原理
1.1 合闸过程
在此过程中合闸动作相关的线圈会处于通电的状态,另外合闸的线圈会产生闭合,利用拐臂的作用让真空室当中的动导电杆依照要求进行相应的运动,在此过程中断路器会进行合闸操作,保证相关电路处于合闸的状态。
1.2 分闸过程
分闸的动作以及合闸动作在使用的时候处于互逆的状态,如果系统出现分闸动作,那么分闸线圈当中会处于通电状态,造成分闸铁芯合上。在此过程中锁扣会自然释放分闸弹簧模块,这个时候就会进行工作,让断路分离得以实现,这便是整个分闸的具体过程。
1.3 灭弧过程
断路器的螺旋槽在灭弧的时候轴向上进行一个横向磁场的设置,出现磁力,如果驱动电路在工作的过程中出现纵向磁场,会导致电弧出现高速旋转,防止接触触头出现过热等情况,10千伏真空断路器的灭弧性能方面具有较大的优势。在实际使用的过程中,10千伏真空断路器的检修和运维较为方便,而且使用过程中具有较长的寿命,然而往往在真空断路器设计的过程中会出现一些技术失误,在使用的过程中导致漏气机构故障以及真空泡等问题,造成真空断路器在工作的过程中受到一定的影响,对电厂等场所的正常供电和用电产生影响。
2 10kV真空断路器常见故障
2.1 真空度降低
对10千伏真空断路器进行分析,可以发现最常见的故障是真空泡真空度低,真空断路器当中的真空泡具有非常大的作用,其本身没有定量和定性对真空度进行检测的装置,导致真空度降低等情况出现。真空度降低是一种非常严重的隐性故障,在运行和检测的过程中无法有效的发现,然而真空度降低具有非常大的危险,真空度很低,导致断路器无法正常工作的过程中,会出现断口燃烧或者爆炸等问题,真空泡真空度降低的原因多种多样,比如说真空泡在制作的过程中使用了劣质的材料或者真空泡在操制作的过程中,工艺无法达到要求,都会造成真空泡出现一定的缺陷,对真空度产生影响,真空断路器在长时间工作的过程中会出现一定的震动,而造成真空泡当中的一些密封元件产生松动的问题,这也会造成真空度下降,特别是在和CD10机构真空断路器进行配合的过程中,真空断路器在开端电流分合的过程中往往会出现真空泡密封部位产生冲击等情况而导致密封部位出现一定的缝隙,让真空度降低,还可能是由于真空泡当中的波形管道出现材质不标准等情况。在制作的时候无法达到相关的标准,产生漏点而对真空度出现影响。
2.2 误动和拒动故障
在真空断路器工作的过程中会产生断相等情况,如果高压电动机和真空断路器接通的过程中出现断相等情况会造成电动机出现缺相运行的问题,如果情况严重还会出现烧毁的情况,电动机缺相运行的过程中对其原因进行分析,主要是由于真空断路器的触头相对较软,而使用对接等方式进行操作的过程中,由于多次分闸操作和合闸操作可能会造成触头出现变形等情况,导致真空断路器行程出现改变,真空断路器的合闸和分闸出现失灵,主要是由于操作机以及电器出现故障,另外分闸锁扣销子出现脱落或者滑落等问题,都是造成操纵机构故障的原因。电气方面出现的故障主要是分闸的电气压力不足以辅助开关接触性不强等,这些都是真空断路器出现分闸失灵的具体原因,合闸失灵操纵机构的故障主要是合闸的过程中分闸的锁扣脱落或者辅助开关行程过大等情况,在电气方面出现的故障主要有合闸电压不足以及合闸线圈出现断路等。
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2.3 弹簧储能不到位
在合闸之后,真空断路器的储能开关连接电气的回路之后,会对弹簧进行储能。在此过程中往往会出现弹簧储能不足等问题,对其原因进行分析,主要是储能齿轮的牙齿产生磨损等情况,造成驱动的过程中产生脱扣和打滑等问题,造成电机空转而造成弹簧无法有效储能。储能电机在使用的过程中时间过长会出现老化等问题,导致储能电机处仍无法达到相关要求。
3 10kV真空断路器常见故障的处理技术
3.1 真空度的下降处理
在真空断路器产生故障的过程中,需要对真空度降低的原因进行分析,采取合理的方式进行解决,在检查的过程中需要进一步进行交流耐压试验,如果条件允许,还可以通过真空测试仪来对真空泡的真空度进行测试,确保真空泡的真空度符合要求。相关安装检测人员在进行断路器安装的过程中,需要对相关配件进行合理选择,并且使用成熟的产品。在检测的过程中需要对真空泡的金属屏蔽罩进行观察,在运行的过程中判断是否出现一些异常的现象,如果出现放电的断路器一定要及时上报,并且有针对性的进行处理,对于一些污染较为严重的设备,在维护过程中一定要积极加强定期维护,对真空泡进行更换,防止污染物导致断路器的绝缘性能产生影响,及时对真空泡是否完整进行检查。
3.2 误动、拒动故障的处理
首先需要对控制回路的可靠性进行改善,确保接线的可靠性,不能在长时间工作之后出现滑落或震动的情况,另外需要对开关的节点进行有效的防护处理,防止产生窜动的问题,有效进行固定,合理的调整联动机构,防止产生松动的情况,对一些锈蚀和污染都会对操纵机构的可靠性产生影响,将操作系统破坏,导致分合闸的拒动等问题,因此为了防止这种情况的出现。在日常维护的过程中需要进行一些乳化处理,涂抹润滑剂在销、轴等位置,定期对旋转机构当中的污垢进行清理,让操纵机构处于整洁的环境下。
3.3 绝缘故障处理
在进行绝缘处理的过程中一定要进行绝缘层的定期检测,工作人员在开发安装调试的过程中,都需要依照相关规范进行操作,避免在操作的过程中出现失误,造成绝缘体出现破坏的情况。某些维护人员想让维护周期缩短,就需要定期对绝缘拉杆和绝缘开关等位置进行检查,让相关环境因素对设备的干扰情况进行有效的控制。
3.4 弹簧储能不到位的处理
储能齿轮如果出现磨损,会造成弹簧储能无法达到要求等情况,在齿轮磨损的过程中,首先需要通过细砂纸来打磨继电器,确保电动机在规定范围之内进行储能。与此同时还需要保证延时比电机的实际储能时间高,相关操作人员需要全面对开关进行检查,避免储能开关出现早开断等情况,及时进行定期的更换,防止储存电机产生老化等情况而对正常工作产生影响。
结束语
总而言之,真空断路器的故障会对断路器的正常运行使用产生较大的影响,还会导致断路器的寿命受到影响,相关人员在维护的过程中一定要让安装时间缩短,并且积极研究10千伏真空断路器的故障,及时将问题的来源发现,并且有针对性的进行处理,确保整个设备处于安全、稳定运行的状态。
参考文献
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论文作者:邵润超
论文发表刊物:《电力设备》2019年第3期
论文发表时间:2019/6/13
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