APP下载

高压真空断路器故障分析与处理方法

2013-04-17汪成喜

机电信息 2013年12期
关键词:灭弧分闸合闸

汪成喜

(广东惠州平海发电厂有限公司,广东 惠州516363)

0 引言

随着我国国民经济的快速发展,广大人民群众对电能质量的要求越来越高,而电能质量又直接关系到人们的日常生活和生产,因此电力系统安全正常运行就显得尤为重要。高压真空断路器是一个较为关键的开关设备,在配电系统中,高压真空断路器可以满足电网在正常或事故状态下的各种操作需求,包括关合和开断短路电流。其稳定可靠、性能良好与电网的安全稳定运行有直接关系。高压真空断路器能够在电气设备或电气线路发生故障时,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。

1 高压真空断路器的特点

高压真空断路器体积较小,占地面积不大,开断能力强,可以及时地断电避免火灾,承受反复性操作,便于携带,且使用寿命长,是一种典型的无油设备,如ABB公司生产的VD4系列真空断路器。VD4真空断路器是ABB驰名的灭弧室和浇注柱研发和制造技术以及先进的操动机构研发、设计和生产技术的完美结合。VD4中压真空断路器的灭弧室被整体浇注在环氧树脂中。整体浇注的极柱结构更坚固,可为真空灭弧室提供更加充分的保护,并可消除灰尘和潮气对灭弧室外绝缘能力的影响。灭弧室将开关的主触头永久密封在真空环境中,构成开断灭弧单元。智能化的永磁机构控制器已通过国家继电保护及自动化设备质量监督检验中心全套的型式试验(包括电磁兼容试验、EMC达四级指标),无需配备大功率直流电源,适用于不能提供大功率直流电源的场合。

2 高压真空断路器故障分析及处理方法

2.1 灭弧室承受过大外力及处理方法

上下支架安装不合适往往会造成灭弧室承受过大外力,一旦出现这种问题,就会大幅度缩短机械寿命,损坏灭弧室。处理方法:应该对上下支架的安装位置进行重新调试,务必要使灭弧室导向板和上支架的间隙为0.5~1.5 mm,同时还应该加固紧固件,从而使灭弧室不承受弯曲应力。

2.2 接触行程故障及处理方法

(1)接触行程过小。接触行程过小往往会使真空管的机械寿命大幅度缩短,合闸弹跳时间增长,接触电阻增大,而接触压力减小。主要原因在于机构部件老化变形或者接触行程没有调整到较为合适的状态。处理方法:合闸时采用手动方式,同时对接触行程进行测量,接下来再进行分闸。为了增大接触行程,一般都将调整螺栓旋出或者调整机构输出杆长度。

(2)接触行程过大。接触行程过大往往会使真空管的机械寿命大幅度缩短,增大重击穿率、分闸时重燃率、接触压力、分闸反弹幅值、合闸冲击力以及合闸操作功率等。主要原因在于机构部件老化变形或者接触行程没有调整到较为合适的状态。处理方法:合闸时采用手动方式,同时对接触行程进行测量,接下来再进行分闸。为了增大接触行程,一般都将调整螺栓旋出或者调整机构输出杆长度。

2.3 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1.5 mm,弯曲变形度不大于0.5 mm。

(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3 mm,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。

2.4 高压真空断路器中间箱CT表面对支架放电及处理方法

真空断路器中间箱装有电流互感器(CT),断路器对支架放电是由于CT表面产生的不均匀电场所致。若不采取措施,在断路器运转时CT表面就会产生不平衡电场,为了避免这种情况的出现,就要在CT出厂之前在其表面涂上一层半导体胶,这样就可以使电场平衡均匀;但在装配断路器时,若半导体胶受影响出现剥落,依然会使断路器工作过程中CT表面出现不均匀电场,从而造成对支架放电,因此在装配断路器时一定要避免CT表面的半导体胶出现剥落。

此外,还要做好高压真空断路器的维护保养工作。高压真空断路器的维护保养主要包括精度检查、定期检查、定期维护以及日常维护等。日常维护保养必须做到规范化和制度化,这也是高压真空断路器维护的基础工作;定期检查也被称为定期点检,通常利用人的感官、仪器和工具进行检查,是一种有计划的预防性检查;定期维护应纳入车间承包责任制的考核内容,按照预先制定好的物资消耗定额和工作定额进行考核;要严格执行高压真空断路器维护规程,从而延长其使用寿命,并保证其处于一个安全的工作环境。

2.5 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3 mm。

3 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。

[1]李鑫.高压真空断路器的安装调整[J].农村电气化,2001(10)

[2]顾正昌.高压真空断路器的常见故障与处理[J].电工技术,2000(4)

[3]苑舜,王季梅.高压真空断路器设计中一些关键问题的探讨[J].电气开关,1994(3)

[4]袁艳霞,冯冰,苏现保.真空断路器合闸弹跳危害及改善措施[J].河南科技,2006(7)

[5]李剑锋.户外柱上高压真空断路器研制成功[J].煤矿机械,2003(1)

猜你喜欢

灭弧分闸合闸
交流接触器灭弧结构对电寿命影响的试验研究
6 kV断路器分闸拒动原因及解决方法
城市轨道交通装备的双向直流接触器灭弧方式比较
高压开关柜分闸线圈烧毁原因及解决措施
真空灭弧室漏电流的机理分析及对策
小型断路器加速灭弧的改进设计与实验分析
真空断路器更换合、分闸线圈时的注意要点
基于Hilbert变换的断路器选相合闸技术的研究
一次不合闸故障引发的电池组更新问题
高压断路器分合闸线圈及操作板的保护