12kV真空断路器故障处理方法及其改进措施探讨

2015-07-20冯发德浙江天正电气股份有限公司浙江温州325604

中国新技术新产品 2015年6期

关键词：插头合闸底盘

冯发德（浙江天正电气股份有限公司，浙江温州 325604）

冯发德
（浙江天正电气股份有限公司，浙江温州 325604）

摘要：本文首先对12 kV真空断路器的缺陷、故障以及处理方法进行了分析和阐述，然后对12 kV真空断路器故障处理的改进措施进行了探讨，仅供参考。

关键词：12kV真空断路器；故障；处理；改进

近年来，随着国民经济的快速发展，高可靠性及免维护产品已经成为电力用户和电器制造企业追求的目标。我国自1992年在电力系统推广使用真空开关以来，12 kV真空断路器因其具有许多独特的优点而被广泛应用于10 kV配电网系统中，目前已经有几种型号被称为免维护产品。但在实际的运行过程中，由于受到原材料质量、制造工艺、使用环境等因素的影响，并不像理论上设计的那样，完全不需要进行维护，还会因其自身的缺陷发生故障，从而导致供电线路无法正常运行。因此，有必要对12kV真空断路器故障处理方法及其改进措施进行全面探讨，以便提高电网供电质量。

1 12 kV真空断路器的故障分析与处理

1.1 分合闸不同期以及合闸触头弹跳时间偏长

12 kV真空断路器与其它产品电器一样，其机械特性随着投入运行时间的增加会发生变化，因此有必要定期使用专用特性测试仪对每台断路器的机械特性参数进行测试，包括分、合闸速度，三相分、合闸不同期，三相分闸时间、合闸时间以及合闸弹跳时间等，均要符合产品设计的参数要求。如果设备的特性参数没有达到相关要求，与规定值存在较大的差异的话，不及时调整就会直接影响到断路器的使用寿命和工作性能，严重时甚至会引起断路器发生爆炸。

根据本人多年掌握的经验分析，引起12 kV真空断路器存在分合闸不同期、合闸出头弹跳时间过长的缺陷的原因主要有：真空断路器的支架、绝缘杆是由材质不好的原材料制成；在真空断路器的生产和组装过程中，没有按照所规定的工艺流程进行传动连板、传动拐臂等部件的安装；真空断路器的触头平面没有与其中心轴呈垂直关系，动作时发生摩擦的同时出现横向滑动；真空断路器自身的机械性能不好等。

在进行三相分合闸不同期的缺陷的处理时，要先将其机械技术参数进行对比，在确定超行程参数和触头开距符合要求的情况下，再适当调整相应相的绝缘拉杆长度，将三相分合不同期的时间控制在正常范围内。在调整绝缘拉杆长度时，要在断路器处于分闸的状态下，拔出相应相的传动拐臂与绝缘拉杆之间的销钉，再转动绝缘拉杆上的调节头，将其触头开距进行适当调整。在进行某相出头弹跳时间偏长的缺陷的处理时，可以通过在传动拐臂与该相绝缘拉杆之间的销钉处加平垫片，从而调整其灭弧室触头的端面垂直度，降低弹跳发生的频率。如果此方法还是不能有效解决上述缺陷，则应考虑在保证触头开距符合要求的基础上，适当减小相应相的超行程值。

处理完12 kV真空断路器的上述两种缺陷之后，均要对其机械特性进行重新测试，确保断路器的各项技术参数都符合产品技术要求。

1.2 合闸控制回路的故障处理

以型号为VS1的12 kV手车式真空断路器为例，除了常见的线路板不通、合闸线圈烧毁、机构辅助开关及微动开关接触不好等故障现象外，有时12kV真空断路器在连续工作一段时间后，会出现开关柜的试验/隔离位置或工作位置对应的指示灯不会亮的情况，通常认为控制回路发生了故障。其实，在断路器的底盘车上有S8、S9两个辅助可以开关将闭锁回路连通，当S8和S9两个底盘辅助开关的其中一个发生故障时，闭锁回路不连通，使得闭锁电磁无法打开，从而引起合闸控制回路的连通。

在进行合闸控制回路的故障处理的时候，可以通过万用表检测相对应的二次插头有没接通，以此判断两个底盘辅助开关的状况。具体步骤为：先把断路器调到试验/隔离位置，通过万用表检测S8的二次插头接线有没连通；再将断路器调到工作位置，通过万用表检测S9的二次插头接线有没连通。在确定二次插头的接线没有连通后，通过万用表进一步检测二次插头与S8或S9内部接线端口之间没有连通。若检测到连通，说明故障是由底盘车上辅助开关引起；否则，认为是二次插头与S8或S9内部接线端口之间的二次线出现故障。

对这种故障进行处理，只要将12kV真空断路器的底盘车辅助开关更换掉即可。要注意的是，断路器的底盘车辅助开关的位置处于比较隐蔽的位置，在更换时，需要先将断路器吊起，然后将底盘车拆卸下来，再进行检测以及更换。

1.3 弹簧操作机构储能电机的故障处理

目前，国内外12kV真空断路器大部分采用弹簧机构操作，机构储能电机能否正常运行，与合闸储能回路是否完好有着直接的关系，同时也是断路器是否可以正常分合闸的重要因素。当出现储能回路的指示灯一直不亮的现象时，通常认为储能电机出现了故障，一般表现为储能电机受损或一直运转不停。

出现储能电机一直运转不停的故障的原因主要有：储能连接点未正常切换；行程开关的安装位置不正确，处于偏上位置，接触点之间为进行转换，使得储能电机一直处于工作状态；行程开关受损等。因此，在处理这种故障时，可以通过检修储能连接点；适当调整行程开关的安装位置使其能够准确断电；或者更换行程开关等。除了储能电机本身的缺陷会造成电机的损坏之外，电机一直运转不停也会导致其因绕组温度过高而受损。处理时必须在断路器机构储能弹簧完成能量的释放后，再进行储能电机的更换。

2 12kV真空断路器故障处理的改进措施分析

2.1 采用断路器检修架

当12 kV户内手车式真空断路器出现故障时，需要对其底盘车辅助开关进行检修，往往要先把断路器吊离地面才能进行。而在实际情况中，变电站的10kV高压室里找不到安全的起吊点，需要把断路器推到10kV高压室外，然后用起重机将其吊起，再进行检修，这种解决方法不但难度大，同时也浪费了大量的时间和精力。

根据用户使用现场条件，结合断路器的结构特点，通过采用断路器检修架就能轻易解决问题。其工作原理为在检修断路器之前先摇出断路器，然后用检修架将其吊起，再将底盘拆下来放在检修架上检修。通过实践表明，将检修架应用于12kV户内手车式真空断路器的检修，具有移动灵活、安全可靠、使用方便等优点，大大降低了检修难度，从而提高故障检修效率和效果。

将12kV户内手车式真空断路器进行检修时，不使用检修架和使用检修架进行检修的平均时间进行了记录和统计，具体数值见表1。

从表1可以得出，每个检查项目在未使用检修架的情况下都需要花费较长的时间，而使用检修架可以大大缩短检修时间，所用时间约为原来的2/3，从而提高了检修效率。

2.2 采用在线局部放电检测技术因为12kV真空断路器多数布置在封闭金属柜体中，不方便对其进行检测，故传统的试验周期较长，一般为3年或6年，不能对开关柜内部的绝缘子等其他设备进行试验，从而难以及时检查出断路器的设备缺陷。

针对此问题，可以通过使用便携式局部放电检测仪对中高压断路器局部放电活动进行诊断和评估。在线局部放电检测试验不但能进行带电试验，检测时间短，操作方便，还能将检测周期由3年或6年缩短为1年，检测设备轻巧，便于携带。通过在线局部放电检测技术完成带电试验，可以及时在故障形成初期就发现问题，并采取相关措施进行防范或解决，从而提高故障处理率。

2.3 提高信息化管理水平

（1）借助网络平台对12kV真空断路器的维护工作实行信息化管理，在试验管理数据库中录入断路器的试验数据，并在班组公共盘上将其进行共享，为日后的断路器故障处理、提点检查提供有效的参考依据。

（2）对12kV真空断路器的缺陷实行信息化管理，将设备的缺陷情况详细记录到电子文档上，结合记录情况制定相应的设备缺陷处理方案，以便尽早消除缺陷。