摘要:高压真空断路器是一种用真空作为灭弧介质和绝缘介质的断路器。由于这种断路器开断可靠性较高、可频繁操作、寿命长、体积小等优点,目前普遍应用于工厂供电。但是真空断路器在使用中可能会出现一些不正常的情况,严重的影响电力系统的安全运行。本文就针对高压真空断路器故障进行分析,然后提出相应的处理措施。
关键词:高压真空;断路器;故障
伴随着越来越快的经济发展节奏,用户对电能质量提出的的要求也更加严格,电力系统的安全关系到人们的生产和日常生活,受到越来越多的重视。高压真空断路器是电力系统中的其中一个比较关键的开关设备,它不仅控制着电网的运转还对电网的安全性起到了重要的保护作用。也就是说再一般运行状态下,它能够通过控制开合断路器来投人或切除相关的线路或电气设备,由此来变换电网的运行状态;在线路或电气设备出现问题的时候,它能及时的把出现问题的部分和运行之中的电网切断联系,由此来维护电网安全稳定的运行。要是断路器没有在系统出现问题的时候纠正不规范的动作,清除故障就会导致事态越发的变坏,严重的时候将会导致整个系统的崩溃。所以说保证高压断路器的良好性能、稳定可靠是电力系统关系到整个系统的安全稳定运行,十分重要。
1、高压真空断路器的优越性
真空断路器有很多的好处所以得到比较广泛的使用,在各电力部门得到推广,得到电气相关技术工作者的认可:它是一种方便的无油化设备,其电路和机械零件的使用寿命比同类产品要好,有很强的开断绝缘能力并且能够实现很快速的连续开断,该断路器的体积比较小、材质都不重,适用于多次重复性的操作,能够有效的预防火灾、运行维护比较方便等。之前国内生产的高压真空断路器在性能上得不到保证。追溯到1992年那时国内的真空断路器的制造技术得到实质性的进展并且在世界范围内得到很好的响应,在同行业同类型产品的制造生产中位居前列,个比较好的开端有利于更好的推进我国高压真空断路器广泛应用,更好的促进该制造技术的不断发展。但是与此同时我们还要看到真空断路器使用过程中产生的一系列问题的处理,笔者对真空断路器出现的常见故障进行分析并给出处理方法。
2、高压真空断路器故障分析及处理方法
2.1触头故障及处理方法
(1)动、静触头不同轴。这往往会使高压真空断路器的机械寿命大幅度缩短,弯曲应力严重影响到灭弧室。主要原因在于上下支架没有配合好。处理方法:务必要让弯曲应力不再影响到灭弧室,调整上下支架和导向板,使得横向偏差不大于1.5mm,弯曲变形度不大于0.5mm。(2)触头烧损过量。主要原因:1)触头弹簧断裂,触头弹簧老化,机械卡涩;2)开断电流时残存碳化物或触头间有机械杂质;3)触头接触不良,主要是由于触头磨损随着通断次数的增加而增加,减小了触头压力;4)触头磨损随着开断短路电流次数的增加而增加;5)触头有效接触面积因调整不合适而减小;6)触头表面氧化、加工工艺不达标、材质差。处理方法:对伸出导向板的长度变化量进行准确测量,如果发现远远大于3mm,那么应及时更换真空灭弧室。(3)触头开距过小。这往往会使绝缘水平、开断能力大幅度降低,主要原因在于机构部件老化变形或者触头开距没有调整到较为合适的状态。处理方法:应严格遵守厂家的操作指南,对垫片的开距进行有效调整。(4)触头开距过大。这往往会使灭弧室机械寿命大幅度缩短,增加合闸冲击力和操作功率。主要原因在于机构部件老化变形或者触头开距没有调整到较为合适的状态。处理方法:应严格遵守厂家的操作指南,对垫片的开距进行有效调整。
2.2真空断路器的CT表面放电故障及处理
断路器的中间箱内安装的主要是电流互感装置,在断路器工作时,互感器表面会存在不均匀的电场。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通常情况下为了避免不均匀电场的出现,在生产互感器时会在其表面进行涂层,使电场能够均匀。然而在安装高压真空断路器时,可能由于各种原因对涂层造成破坏,引起互感器表面电场不均匀,进而造成互感器表面对支架放电。处理措施:对于CT表面不均匀放电问题的处理,可检查互感器的表面涂层是否完好,如果存在破损现象,应该对其补充涂层,可利用半导体胶进行涂层。
2.3真空泡的真空度下降故障及处理
真空断路器的真空泡如果真空度下降,对断路器开断电流的影响极大,并能够造成断路器损耗过大,使其寿命降低,甚至会引起开关爆炸。真空泡本身并不能确定其是否漏气或者真空度的大小,也不能在运行过程中充分反应出来。导致真空泡真空度下降的原因可能是由于真空泡的质量较差或者材质有问题,使真空泡存在微小漏点;也可能是由于分体式电磁操作机构的真空断路器的操作连杆距离比较大,使开关弹跳、行程、同期等受到影响,进而导致真空度下降过快;另外,真空泡内的形管质量,对真空度的影响也较大,如果形管质量不好,在多次操作以后会形成漏点现象。处理措施:对真空泡进行定期检查,并采用真空检测仪对真空泡进行检测,如果真空度存在降低问题,应该及时更换。同时要做好行程、弹跳和同期试验;选择质量和材质过关的真空泡。
2.4分、合闸故障及处理方法
(1)合闸速度过低。这往往会使触头出现熔焊的现象,主要是合闸的时候容易被击穿。主要原因在于合闸弹簧老化变形或者合闸弹簧没有调整到较为合适的状态。处理方法:务必要增大操动结构合闸动力和储能,可以通过将合闸弹簧长度拉长来实现。(2)合闸速度过高。这往往会使合闸动力大幅度增加,灭弧室的机械寿命也随之大幅度缩短。主要原因在于合闸弹簧老化变形或者合闸弹簧没有调整到较为合适的状态。处理方法:务必要使操动结构的合闸动力和储能减小,可以通过适当调整合闸弹簧长度来实现。(3)分闸速度过低。这往往会使开断失常,触头使用寿命大幅度缩短,介质强度恢复缓慢,进而产生严重的过电压,对于灭弧也极为不利。主要原因在于分闸弹簧老化变形或者分闸弹簧没有调整到较为合适的状态。处理方法:增大储能,可以通过拉长分闸弹簧长度来实现。(4)分闸速度过高。这往往会使分闸反弹幅值增大,触头使用寿命大幅度缩短,分闸冲击力增加,进而使机构部件受到损害,甚至还可能会产生过高截留过电压。主要原因在于分闸弹簧老化变形或者分闸弹簧没有调整到较为合适的状态。处理方法:减小储能,可以通过适当调整分闸弹簧长度和利用分闸缓冲器来实现。(5)分闸反弹幅值过大。这往往会使触头的机械寿命大幅度缩短,使触头熔焊或烧损,还可能在断路器分闸时造成电弧重燃,甚至出现过电压。主要原因在于机构部件老化变形或者分闸弹簧没有调整到较为合适的状态。处理方法:旋入接触行程调整螺栓,以减小接触行程。如果三相分闸反弹幅值一致,且需要调整,那么就调整机构输出杆长度以减小接触行程,使分闸反弹幅值不大于3mm。
5、结语
高压真空断路器是一个较为关键的开关设备,它能够在电气设备或者电气线路发生故障的时候,及时将运行中的电网与出现问题的部分切断,清除故障,纠正不规范的动作。本文分析了高压真空断路器的特点,对其常见故障进行了分析,并提出了相应的解决方法,具有一定的参考价值。
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论文作者:陈冬
论文发表刊物:《电力设备》2018年第19期
论文发表时间:2018/10/17
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