高压真空断路器应用中存在的问题及预防措施论文_常嘉

高压真空断路器应用中存在的问题及预防措施论文_常嘉

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摘要:针对目前真空断路器运行使用过程存在的不合理问题,文章从实践角度出发,分析了真空断路器的常见故障及成因,并提出了优化处理的方法对策,其目的是为相关建设者提供一些理论依据。结果表明,只有在明确故障产生原因的情况下,才能使故障得到最具效用的处理。

关键词:真空断路器;问题;措施

引言

真空断路器的基本特点是使用高真空介质材料,并且尺寸较小,重量轻,因此此类断路器设备被广泛应用于配电网中。从外观上看来,主要包含触头、真空室、操作机构、操作面板、支架及其他部件组成。近年来主要被用于变电站、发电厂等电器设备的控制和保护中。

1研究高压真空断路器真空断路器常见故障及处理的现实意义

真空断路器,是指由真空灭弧室、操作机构以及支撑部分组成的电气设施。其运行使用原理为:真空气体因平均自由状态形成了大且不同的游离现象,当开关分闸,触头间隙会出现电弧,而触头表面,会在高温环境下生成金属蒸汽,进而使电流在触头部位形成磁场。在此跳进下,电弧会沿着触头表面的切线方向移动,并在屏蔽罩上凝结成技术蒸汽,一旦电弧自然过零熄灭,触头间的介质强度就会得到恢复。与高压真空断路器油开关相比,高压真空断路器真空断路器的运用能够起到开断容量高、寿命长以及灭弧性能好的效用。但在实际运用时,真空断路器经常出现漏气机构卡阻与真空泡慢性等故障,降低了其作用于涉及环境的安全稳定性。为此,研究人员应对高压真空断路器真空断路器的常见故障进行分析,即在明确故障产生原因的情况下,对问题影响进行处理。这样一来,真空断路器就能在所处的系统环境中发挥出应有的价值,进而推动涉及行业的健康稳定发展。

2真空断路器的基本工作原理

2.1合闸过程

每当真空断路器的发生合闸动作时,与合闸动作相关的线圈此时会处于通电工作状态,与此同时合闸的铁芯会闭合,通过断路器以及拐臂的相关运动,使得真空室内的动导电杆开始运动,此时断路器便开始执行合闸动作,从而处于合闸状态。

2.2分闸过程

分闸过程和合闸过程在使用过程上是互逆过程,一旦操作机构发生分闸动作,分闸线圈会处于通电状态,导致分闸铁芯随即被合上,因此锁扣会处于释放状态,分闸弹簧模块此时便开始工作,实现了断路分离,这便是分闸过程。

2.3灭弧过程

在断路器的动静触头上被加工有螺旋槽,在灭弧过程中轴箱上外加一个横向的磁场,产生磁力。当驱动电弧在工作时,会产生总想磁场,使得电弧发生高速旋转,从而避免了接触触头产生过热现象。高压真空断路器真空断路器在灭弧性能以及其他方面相比较与油开关具有优良的性能。例如,高压真空断路器的真空断路器其灭弧性能比较高、运维和检修比较方便,并且使用寿命比较长。但是往往在真空断路器在设计设计过程中存在去叶县及技术失误等问题,在具体使用过程中往往出现真空泡及漏气机构故障等问题,这就使得真空断路器的正常工作受到影响,从而影响了电厂等场所的正常供电及用电。因此,对真空断路器常见的故障及其处理方法进行研究具有重大的理论和现实意义。

3真空断路器运行过程中存在的问题

3.1永磁机构本体的原因

由于永磁机构自身合闸动力主要来自于磁场对铁芯的电磁吸力,如果出现合闸问题,首先就应该判断合闸电流对铁芯的电磁力是否足够,其次应该对合闸电流对动铁芯的电磁力是否满足,如果永磁体对动铁芯的吸力不足则很容易导致合闸不上。如果高压真空断路器真空断路器在合闸时出现有时能合上有时不能合的问题,则必须要对合闸速度进行分析,如果合闸速度能够满足高压真空断路器真空断路器机械特性的要求,那么就可以说明合不上闸的原因在于永磁体自身的吸力不足,可以通过增加永磁片的数量来保证吸力,促进高压真空断路器真空断路器合闸的效果。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果高压真空断路器真空断路器一直合不上,则必须通过拆除一项或两项灭弧器的方式加以解决。

3.2断路器的分合闸操作失效

首先断路器的分闸失灵主要故障根源在于操作机构的故障异常和电气故障,操作机构异常例如分闸锁扣销子扣合过量或脱落、分闸铁芯的形成调控不够合理;电气故障例如:辅助开关接触质量差、分闸线圈断路等现象。其次断路器的合闸失灵主要原因和开闸开关失灵原因类似,主要来源于操作机构和电气部分。操作机构方面原因比如辅助开关行程过大,导致触片的弯曲变形较大,从而降低了接触的面积,影响了接触性能;电气方面主要表现为合闸线圈断路,合闸电源的整流模块合闸电压达不到标准或发生器件故障等。

3.3真空度下降

对于高压真空断路器的真空断路器本身,就容易出现真空泡真空度低的问题。这是因为,真空断路器需要在真空泡内的开端电流进行灭弧处理,且无定量定性检测真空度装置。作为一种隐性故障,真空度下降,很难在检修与运行测试阶段发现,因此,危害程度要远大于具有显性特征的故障。在运用实践过程中,一旦真空断路器的真空度很低,就会使断路器处于失常工作状态,严重的甚至会出现断口燃烧与爆炸现象。而导致真空泡真空度下降的原因有很多,其中,真空泡材质是主要因素。如出现漏气或是制造工艺不细致,均会直接影响真空断路器的真空度。

4真空断路器常见故障的处理措施运用

4.1定期检查真空灭弧室的真空

在对高压真空断路器真空断路器进行定期检查的过程中,必须要重点检查,真空灭弧室,由于真空灭弧室主要采用玻璃或者陶瓷等材料作为基础密封,并且真空灭弧室的内部有动静,触头和屏蔽罩,而且真空灭弧室使用时间越长和开断次数越多,则越容易受到各种不利因素的影响,而导致真空度下降,从而产生问题,在检查真空灭弧室的过程中,可以通过工频耐压实验或冲击耐压实验的方法来检测真空灭弧室的真空度,另外要对高压真空断路器真空断路器进行定期巡查,保证玻璃外壳真空灭弧室,避免出现裂纹等情况,尤其是要对真空灭弧室内部部件,表面颜色以及开断电流时产生弧光颜色进行判断,如果颜色出现异常,则必须停电检测

4.2防止过电压

高压真空断路器真空断路器具有非常良好的开端性能,在切除电感电路的过程中,必须要保证电流过零,电弧熄灭,这样就必须要引起注意。

4.3真空度下降

对于高压真空断路器的真空断路器本身,就容易出现真空泡真空度低的问题。这是因为,真空断路器需要在真空泡内的开端电流进行灭弧处理,且无定量定性检测真空度装置。作为一种隐性故障,真空度下降,很难在检修与运行测试阶段发现,因此,危害程度要远大于具有显性特征的故障。在运用实践过程中,一旦真空断路器的真空度很低,就会使断路器处于失常工作状态,严重的甚至会出现断口燃烧与爆炸现象。而导致真空泡真空度下降的原因有很多,其中,真空泡材质是主要因素。如出现漏气或是制造工艺不细致,均会直接影响真空断路器的真空度。

结语

断路器预防性试验是电气试验中的难点和重点,涉及相关理论知识众多、技术要求高、试验操作复杂,掌握断路器的预防性试验项目和故障查找方法具有重要的实用性和较大维修经济价值。通过定期预防性试验和日常运行巡检,如果发现断路器存在明显的缺陷,则应根据缺陷的严重程度,采取相应的措施,对于严重的缺陷应立即退出运行,对于有的缺陷可安排计划提前大、小修。

参考文献

[1]彭搏.高压断路器在线监测与故障诊断系统的研究[D].上海交通大学,2013.

[2]汪洋.电力系统中高压真空断路器常见故障原因分析及处理[J].内燃机与配件,2017(08):67-68.

[3]杨进.高压真空断路器真空断路器常见故障分析及处理技术[J].科技创新与应用,2018,(22):146-147.

论文作者:常嘉

论文发表刊物:《当代电力文化》2019年第05期

论文发表时间:2019/7/15

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