摘要:本文以现场试验中发现的一起110kV断路器回路电阻数据严重超标为例,详细阐述了对该异常情况的分析和处理过程,并在最后给出了相关的建议,期望可以给断路器试验同类问题作参考。
关键词:断路器;回路电阻;不合格;原因分析;处理过程
1异常现象
2019年9月19日在对某110kV断路器进行例行停电试验时,发现A、C两相回路电阻严重超标,试验结果如表1所示。
表1回路电阻测试数据μΩ
随后安排对该断路器进行特性试验,试验数据满足厂家规定值,如表2所示。
表2断路器机械特性ms
铭牌显示该SF6断路器型号为LW35-126W,额定电流为3150A,河南平高高压开关厂生产,按照厂家要求,回路电阻不大于45μΩ。
经查询SCADA系统发现,该断路器平时线路负荷电流为116.2A,占额定电流的3.7%,电阻超标不会有明显温升。投运以来运行状况良好,最近一次状态评价为正常状态。
2回路电阻超标原因分析
2.1回路电阻的组成
高压断路器的导电回路主要由上接线板、静触头座、静触头、动触头、动触头座、下接线板等部件构成,因此回路电阻R由2部分组成:
R=Ra+Rb (1)
式中Ra为导体电阻;Rb为接触电阻。
接触电阻是接触连接部分产生的附加电阻,影响因素很多,要准确地计算接触电阻是困难的,通常只能用经验公式进行估算:
Rb=K/Fm (2)
式中F为接触压力;m为与接触形式有关的系数,对点、线、面接触分别取值为0.5、0.7、1;K为与接触材料,表面情况,接触方式等有关的系数。联立式(1)和式(2)可得回路电阻:
R=Ra+K/Fm (3)
由式(3)可知在金属材料和周围环境相同时,回路电阻增大是由接触压力减小造成的。
2.2回路电阻超标判断
该断路器投运时间不长,运行至今未发现不良工况,累计开断短路电流值小于厂家规定值80%,因此可以判断该断路器动静触头状态良好,不存在烧损情况。采用大电流直流降压法测试回路电阻,且接线板已打磨光滑,故触头和接线处氧化层对测试结果的影响可以忽略不计,B相测试数据合格也可证实。基于以上分析,可以判断514断路器回路电阻超标是由动、静触头接触压力减小造成的。
3电阻超标的处理措施
LW35-126W型断路器采用三相联动CT27-1弹簧机构,操动机构安装在中相(B相)与断路器用连杆连接,采用“拉合顶分”的方式,如图1所示;断路器相间采用双连杆“一推一拉”联动,如图2所示。
图1断路器本体与机构的连接
图2断路器相间连杆连接
A、C两相回路电阻超标,B相各项测试数据均合格,应该适当调节断路器相间连杆改变A、C两相超程使其各项参数向B相靠拢,最终达到最佳配合。首先需要清晰调节的方向,再现场调节相间连杆,顺着参数趋好的方向不断微调,直到A、C两相回路电阻合格。调整后测得回路电阻值见表3。
表3调整后回路电阻测试数据μΩ
调整后断路器分合闸正常,且三相回路电阻符合厂家要求。因相间连杆调整会造成断路器机械特性变化,为此测试了断路器的机械特性,见表4。
表4调整后断路器特性试验ms
由表4可知A、C两相分合闸时间合格,并向B相趋近,同期误差明显减小。各项测试数据表明已解决回路电阻超标的问题,并且断路器机械特性也得到了改善,调节达到理想的效果。
需要说明的是,如果断路器B相回路电阻超标或机械特性不符合要求,则需要调节图1中1-3调节接头和1-5调整接头以及相间连杆。
4调节连杆的注意事项
1)调节前应做好标记,记录原始位置。在调节幅度过大或调节方向混乱时,可以回调至原始位置,再重新调节。
2)调节双传动连杆,应注意2根连杆长度的配合,即1根连杆伸长多少,另1根连杆就缩短多少。否则会导致连杆受力不均,造成连杆弯曲变形,影响调节的最终效果。
3)调节过程中应先弄清调节的方向,在不能肯定调节的方向时,应先试着往一个方向微调,然后根据测试数据的变化确定调节的方向。调节时还应警惕“过犹不及”,一次调节的幅度不宜太大,过大会造成参数逆向变化或输出行程过大而将断路器“顶”坏。建议每次微调后对比一下测试数据。
4)连杆调节还要注意调节的顺序,应先调节主动相,再调从动相。当LW35型断路器B相或三相测试数据不合格时,应先调节图1中1-3调节接头和1-5调整接头使主动相(B相)数据合格,然后再调节相间连杆使A、C相合格。
5结论与建议
随着电力系统无油化改造,SF6断路器的大规模应用,断路器无障碍运行周期越来越长,很多缺陷和隐患已无法通过常规的运行巡视来发现。因此在状态检修时必须更加仔细、严谨、全面,在早期发现和处理其隐性缺陷,保证断路器长期可靠运行。在日常的运行维护中要注意定期对断路器接线板的连接处进行红外测温,及时发现断路器回路电阻的异常,争取检修的最佳时间,防止隐患扩大。检修断路器时,要检查操作机构工作情况,熟悉不同操作机构的分、合闸动作方式。当断路器回路电阻值超标时,应该从设备材质、实际运行的负荷电流、检修工艺等诸方面查找原因,处理电阻超标问题。检修后使用仪器进行测试,用实际数据来验证检修效果,以提高检修质量。
参考文献:
[1]热娜古丽·吾甫尔.高压断路器回路电阻测试仪的试验方法的改进[J].新疆电力技术,2017(3):55-57.
[2]贺韡.断路器回路电阻超标分析及处理[J].电工技术,2019(11).
[3]程亭婷,高文胜,赵宇明,etal.高压SF断路器动态回路电阻测量中的扰动现象[J].高电压技术,2018,44(11).
论文作者:刘旭强
论文发表刊物:《基层建设》2019年第28期
论文发表时间:2020/1/18
标签:断路器论文; 电阻论文; 回路论文; 连杆论文; 测试数据论文; 特性论文; 方向论文; 《基层建设》2019年第28期论文;