浅析35kv真空断路器分闸速度下降故障论文_俞志麟

(国网江西省电力公司婺源供电分公司 江西婺源 333200)

摘要:在实际运行操作当中,真空断路器的缺陷和故障不断增加,需要不断提高处理缺陷和故障的效率。本文主要结合具体事例分析在35kv变电检验试验中发生的真空断电器分闸速度下降故障,并分析其故障的具体原因以及处理过程。

关键词:35KV;分闸速度;真空断路器

调整好断路器的分闸时间,是保障其工程正常运行的可靠条件,但由于我国缺乏相应的经验,在测定和检验其速度时准确度不够,因此正确的测试是检验分闸速度是否合格、检查不合格原因的直接方法,对此分析断电器速度的正确测试方法对正确预测断路器的运行有巨大作用。

1概述

1.1工作原理

工作原理是当触头在操作机构的作用下分闸时触头间产生电弧,因为触头设计的形状比较特殊,所以当电流通过时会产生一定的磁场,触头间的介质强度又迅速恢复起来进行下一轮工作。对断路器触头机理进行分析可知断路器的分闸、合闸时间和分闸、合闸速度,是两个不同的技术参数。当断路器分闸或合闸速度变化时,尽管分闸、合闸速度与标准之间存在较大差距,但是很难从分闸、合闸时间中对其的判断来取代测量分闸、合闸的速度。因此,即使分闸、合闸时间合格,也不能认为分闸、合闸速度合格。工作原理图如下:

对断路器的控制是通过辅助电路实现的。在主控制室的控制屏上应装有能发出合闸、分闸命令的控制开关或按钮,在断路器上应有执行命令的操动机构(即合闸、分闸线圜)。控制开关和操动机构之间通过控制电缆连接起完成断路器合闸、分闸任务的电气回路称为控制电路。控制电路按操作电浏惠的种类可以分为直流操作和交流操作两类;按采用的接线和设备分,有强电控制和弱电控制两类。

1.2容易产生的错误判断

合分闸速度与其固有分、合闸时间及分、合闸期间的效率存在相关的关系。一些现场工作人员认为,如果分闸时间合格的话那么断路器的分闸速度也就合格,但经过仔细研究这种判断存在一定问题。通过对实际工作进行仔细研究发现虽然分闸时间在规定以内,但它的分闸速度却达不到要求。比如在刚刚合闸或分闸过程开始时速度偏低,这样往往会拉长燃弧时间,加大电弧高温,增大灭弧介质电游离程度,容易出现烧毁触头的情况。对于单相断路器来说,速度变化对其影响程度较小,而对于三相联动操动的来说,受速度影响较大,肯定会引起断路器的变动。

1.3测速方式

经过不断研究发现断路器分、合闸速度和刚分、刚合点的测量方法存在一定差异,如刚分、刚合点的测量方式是利用超行程方法,也会采用电气断开点方式。如果使用的测定方法和速度定义不同的话也会导致同样的东西测量的结果不一,从而使得工作人员产生错误判断。因此必须要有完善的规定,统一分、合闸速度和确定其对应的位置,这些对产生精确的测量结果有重要意义。

1.4技术参数选择

合理选择设备的分闸、合闸速度十分重要。断路器是在一定的标准条件下进行操作的。例如:VS1-12是在规定的分闸速度下进行的实验。试验时的分闸速度为1m/s,开断额定短路电流首开相燃弧时间为4m/s,后开相燃弧时则弧隙距离(动触头、静触头之间距离)分别为4mm与7mm。当分闸速度由于种种原因降低到0.8m/s时,动触头在运动4mm和7mm当分闸速度大于1.4m/s时,不仅增大断路器机械振动值,还会造成零件毁坏;不仅对断路机械振动值增大,给设备带来巨大的负面作用。

2分闸速度低的原因分析

2.1操作电源

如果操作电源电压过低会使在机构操动中分闸铁芯动作缓慢,降低合分闸速度。在液压操动过程中,分闸时由于球阀压力过小,高压油释放压力过小,降低了分闸速度;在合闸时球阀打开的力量也较小,使得油管内油压速度变慢,最终造成速度降低。

2.2操作能量

弹簧储能不足导致分、合闸速度下降。结构中如果弹簧机制存在问题,那么自然会降低合分闸的速度,因此操作能量也是造成分闸速度降低的重要因素。

2.3机构缺乏合理调整

由于其他开关的速度不同,分闸保持信号的时间过短,不同的分闸线圈接错,传动机制缺乏动力等,均会引起合分闸速度降低。弹簧机构分闸速度降低是由于分闸传动连杆卡涩所造成。断路器的最低分合动作电压,是断路器最基本的参数。

2.4本体调整不良

由于机械本身缓冲器效果不同、机械传动系统在传动过程中会出现卡壳来影响断路器的分闸速度。

事例分析

3.1概述

2015年5月1日,电力公司在煤矿35kv变电所进行预防性试验。在对4号主变52号断路器进行特性测量时发现其分闸存在问题,分闸过程不流畅,经过仔细观察,发现其分闸的后半段有明显的缓慢位移情况,也就是说分闸过程不是一次性完成,而是由速度较快的前半段以及速度缓慢的后半段分析完成,比起传统正常的分闸时间,该次分闸时间较长。针对这次不正常分闸现象,工作人员立即展开了维修工作。

3.2确定故障

等发现故障之后,对可能出现的部位进行仔细检查

(1)对A相拐臂进行手动分闸试验,操作流畅,并没有出现卡壳现象,此处故障排除。

(2)缓慢按压分闸油缓冲器。其他两相能够压实,但是这个不能压实,断定A相分闸油缓冲器中存在一定的问题,有可能直接造成安全故障。

(3)解体更换新的缓冲器后,做特性及绝缘试验,全部合格,消除了故障。

3.3原因判断

断路器分闸存在问题,原因可能有:

(1)能量不足,弹簧储能的压力不足导致分闸速度下降。

(2)本体机构存在问题,由于工人不注重维护,使弹簧传动连杆卡涩所造成。

(3)本体调整存在问题,造成行程过大,触头存在过大压力。

(4)分闸缓冲器效果不好影响断路器的分闸速度。

3.4分闸油缓冲器的作用

分闸油缓冲器的作用是在断路器分闸结束时缓冲器可以吸收断路器弹簧里剩下的力,有效避免结构受到过大的冲击力,使分闸弹振减弱,减弱弹簧释放能量时产生的巨大冲击力,避免断路器的零部件受到冲击而损坏,同时可以使分闸曲线过程较为缓。它的性能将直接影

响真空灭弧室的触头开断速度,同时也能有效提高在噪声环境下断路器的可靠性。

3.5分闸油缓冲器

使用在真空断路器上的油缓冲器受截面和体积的限制,影响其性能的原因有以下几种:

(1)排油孔截面的大小。排油孔截面小,造成排油速度慢,就会增大它的缓冲能力。

(2)活塞的行程大小。行程越小,能够吸收的量就少。

(3)润滑油的粘稠程度。当截面一定时,油的黏度越大,缓冲能力就越大。

3.6防范措施

首先在就地进行操作分闸时,如果开关位置监视红灯灭绿灯不亮时应该进行断闸处理,在保证开关检查无障碍之后再进行操作。要定期对断路器跳合闸线圈进行实验,保证它的电压在合格范围以内。

运维工作人员要加强平时的设备检查工作,及时发现问题,要加大对员工的培训力度,根据实际调查结果制定培训内容,真正的让员工增长实战技能。不断丰富员工培训的项目内容,提高员工接受培训的兴趣,间接的提高专业素质。与有关部门进行探讨,进行停电检修,将事故消灭在萌芽状态。如果断路器驱动反应有较多的型号,应该要求厂家进行配合试验,将开关拒动率降到最低,保证电网安全。积极寻求与商家合作,仔细检验产品的合格度,保证产品符合工程需要,使断电器工作保持较高的工作效率。

结束语

通过对具体事例进行分析,可是在真空断路器的安装现场,除了对必要部位进行自己实验检查之外,还需要对其他部分进行仔细研究,将各个部位的零件进行时固定。在日常生活中要加强维护,加大对工作人员的培训力度,在以后工作当中,如果遇到类似事件员工的应对能力将大大提高,为保障断路器的可靠运行提供依据。

参考文献

[1]高鹏.真空断路器的可靠性研究[D].大连理工大学,2013.

[2]白鹤.高压真空断路器电机操动机构设计方法的研究[D].沈阳工业大学,2016.

[3]董文亮,邹积岩,郭兴宇.直流真空断路器模块的机械联动特性仿真与实验研究[J].中国电机工程学报,2017,37(04):1005-1012.

论文作者:俞志麟

论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期

论文发表时间:2018/1/26

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