真空斷路器的狀態(tài)檢測診斷與處理

1、真空斷路器的狀態(tài)檢測、診斷與處理1 概述  真空斷路器是一種用真空作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)的斷路器，由于這種斷路器開斷可靠性高，可頻繁操作，壽命長，體積小，結(jié)構(gòu)簡單，維護工作量少等優(yōu)點，目前在中壓領(lǐng)域得到廣泛應用。  但是真空斷路器在使用中可能會出現(xiàn)一些不正常的運行狀態(tài)，嚴重威脅電力系統(tǒng)的安全運行，所以必須經(jīng)常地對真空斷路器進行狀態(tài)檢測檢測反應真空斷路器運行狀態(tài)的電氣和機械方面特性參數(shù)。將測出的參數(shù)進行綜合分析診斷確定真空斷路器是否需要檢修、應如何檢修等。2 常見的真空斷路器不正常運行狀態(tài)2.1 滅弧室方面 

2、0;(1)真空度下降。  (2)觸頭接觸面經(jīng)多次開斷電流后逐漸被電磨損，觸頭厚度減小。  3)接觸電阻增大等。2.2 操動機構(gòu)方面   (1)合閘彈跳時間過大。   (2)機構(gòu)的“跳躍”現(xiàn)象。   (3)機構(gòu)的“拒動”現(xiàn)象等。3  診斷分析方法3.1 真空度的檢測   根據(jù)電力行業(yè)標準1035kV戶內(nèi)高壓真空斷路器訂貨技術(shù)條件(DIA03/91)要求，真空斷路器滅弧室真空度不得低于6.62×10-2Pa。否則會影響它的開斷能力和耐壓水平

3、。真空滅弧室真空度降低的原因主要是滅弧室漏氣和內(nèi)部金屬材料含氣釋放，因此必須按照電力設(shè)備預防性試驗規(guī)程(DIJF596-1996)規(guī)定在大、小修時都要測量真空滅弧室的真空度。目前，比較可行和實用的檢測手段有： 交流耐壓法  這種方法在運行中是一種比較簡便有效的檢測方法。規(guī)程規(guī)定，要定期對斷路器主回路對地、相間及斷口進行交流耐壓試驗。試驗電壓值如表1所示。其方法如下：觸頭開距為額定開距。在觸頭間施加額定試驗電壓，如果真空滅弧室內(nèi)發(fā)生持續(xù)火花放電，則表明真空度已嚴重降低，否則表明真空度符合要求。  真空滅弧室在進行交流耐壓試驗時滅弧室內(nèi)往往會發(fā)生多

4、種形式的發(fā)光現(xiàn)象。特別是玻璃外殼的斷路器，十分明顯。大功率電真空器件內(nèi)部在強電場作用下的發(fā)光現(xiàn)象可以有多種原因，如：絕緣構(gòu)件由于電荷積累的原因在放電時產(chǎn)生的亮點；瞬間電荷轉(zhuǎn)移在真空中形成的運動著的火花；玻璃內(nèi)壁淡青色的輝光等等。這些發(fā)光現(xiàn)象都是電真空器件特有的正常發(fā)光現(xiàn)象，均與真空度無關(guān)，與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、材料、內(nèi)部清潔程度有關(guān)。只有當滅弧室內(nèi)部產(chǎn)生了充滿滅弧室內(nèi)空間的輝光時，才可據(jù)此判為滅弧室內(nèi)真空度不良。這種輝光的顏色與氣體成份有關(guān)：空氣為紫紅色氫氣為桔紅色，酒精為白色，水汽為白中略顯黃色等等。當滅弧室內(nèi)產(chǎn)生明顯的輝光時也就是承受不了1min的額定交流試驗電壓試驗。因此，用交流耐壓法判定一只真

5、空滅弧室的真空度是否合格時要看測試儀表的指針是否有突變。要看試驗設(shè)備過流繼電器是否動作跳閘。如果單憑滅弧室內(nèi)的發(fā)光現(xiàn)象來判定滅弧室是否合格，即使是很有經(jīng)驗的測試人員也難免出現(xiàn)誤判。3.1.2 真空度測試儀  由于真空滅弧室真空度劣化并不等于其火花放電電壓降低。有的當劣化到10-1-101Pa時，仍然能通過常規(guī)預防性試驗的交流耐壓試驗，所以必須在精確地測量出滅弧室的真空度后，才能作出處理意見。  目前使用的方法有磁控法(VCTT-A型和ZKZ-型真空度測試儀)和潘寧放電原理(KZJ-D型真空度檢測議)等。圖1所示為采用圓一D型真空度測試儀測量真空

6、滅弧室真空度的原理接線圖，是根據(jù)真空滅弧室在分閘位置測到的離子電流值轉(zhuǎn)換成相應真空度值的?？梢宰鳛楝F(xiàn)場在線檢測之用。  有了實測的滅弧室真空度值的一段歷史記錄，可以判斷其能否使用，或者預測出其使用壽命還有多長。   所以，應盡量采用真空度測試儀來測量真空滅弧室的真空度。3.2 接觸電阻的檢測  由于真空滅弧室的觸頭為對接式，觸頭接觸電阻過大在載流時觸頭容易發(fā)熱，不利于導電和開斷電路，所以接觸電阻值必須小于出廠說明書要求。觸頭彈簧的壓力對接觸電阻有很大影響，必須在超程合格情況下測量。測量接觸電阻的方法可以用規(guī)程要求的

7、直流壓降法測量(電流要在100A以上)，也可以采用微歐儀測量。要求所測接觸電阻值應不大于1.2倍出廠值。  接觸電阻值的逐漸增大也能反映出觸頭電磨損情況是相輔相成的。出廠說明書中對動靜觸頭電磨損提出要求：10kV真空斷路器開距為(11±1)mm的累計允許磨損厚度為3mm；35kV真空斷路器開距為25mm的為4mm。診斷的方法：它們都可以通過檢查真空斷路器在合閘狀態(tài)下，動導電桿伸出導向板長度變化情況來判斷當總變化量超出上述標準就不能再使用，應更換真空滅弧室。否則會降低滅弧室滅弧性能和增大波紋管行程。3.3 彈跳時間的測試  真空斷路器合

8、閘時，觸頭總有些彈跳，但若過大會使觸頭易燒傷或者熔焊。真空斷路器觸頭彈跳時間技術(shù)標準為2ms。3.3.1 測量真空斷路器觸頭彈跳時間的方法  (1)采用記錄型示波器，將合閘過程中觸頭接觸信號記錄下來。接觸信號上的鋸齒狀脈沖線條長度就是觸頭彈跳時間。  (2)采用開關(guān)特性測試儀測量觸頭合閘彈跳時間。3.3.2 引起合閘彈跳時間增大的原因  (1)觸頭彈簧彈力下降。  (2)拐臂、軸銷間隙磨損變大。4  處理 當真空斷路器出現(xiàn)不正常狀態(tài)，通過檢測診斷后，應當及時進行處理，使真空斷路器處于正

9、常運行狀態(tài)。4.1 對于達不到真空度要求值或電磨損值超標的真空滅弧室的處理  若通過檢測真空滅弧室確已真空度降至要求值以下或電磨損值超標，應更換真空滅弧室。具體步驟如下： (1)對將換上的真空滅弧室須經(jīng)真空度檢測合格。 (2)拆下原真空滅弧室并換上新真空滅弧室。安裝時要垂直注意動導電桿和滅弧室同軸度，操作時不應受到扭力。(3)安裝好新真空滅弧室后，應測量開距和超程(接觸行程)。若不滿足要求應作相應調(diào)整：調(diào)整絕緣拉桿的螺栓可調(diào)整超程；調(diào)整動導電桿的長度可調(diào)整滅弧室開距；對于VS1型真空斷路器可通過調(diào)整滑塊螺栓進行調(diào)節(jié)。 (4)采用電力開關(guān)綜合測試

10、儀測量分合閘速度、三相同期性、合閘彈跳等機械特性。若不合格應作調(diào)整。4.2 合閘彈跳時間過大的調(diào)整方法  (1)適當增大觸頭彈簧的初壓力或更換觸頭彈簧。  (2)若拐臂、軸銷間隙超過0.3mm，可更換拐臂、軸銷。  (3)調(diào)整傳動機構(gòu)，利用機構(gòu)在合閘位置超過主動臂死點時傳動比很少的特點。將機構(gòu)向靠近死點方向調(diào)整，可減小觸頭合閘彈跳。4.3  機械合閘“跳躍”現(xiàn)象的處理  (1)對于CD型電磁操動機構(gòu)，發(fā)生“跳躍”現(xiàn)象的原因及處理方法是：掣子是否有卡滯現(xiàn)象，或掣子與環(huán)間隙未達到(2+0.5)mm要求。若是此間隙不滿足要求，可以

11、卸下底座，取出鐵心，調(diào)整鐵心頂桿高度，使其達到間隙要求；合閘線圈被輔助開關(guān)過早切斷電源，可調(diào)整輔助開關(guān)拉桿長度，使斷路器可靠合閘；分閘連板三點間隙太小調(diào)節(jié)止定螺釘達到0.51.0ram標準。  (2)對于CT型彈簧操動機構(gòu)，發(fā)生“跳躍”現(xiàn)象的主要原因是半軸與扇形板的扣接量過少受到合閘振動而脫扣，造成合后即跳的“跳躍”現(xiàn)象?？赏ㄟ^調(diào)整調(diào)節(jié)螺釘來調(diào)整半軸與扇形板的扣接量。消除跳躍。對于中置柜中一體化斷路器的CT機構(gòu)由于半軸和扇形板的扣接量不好調(diào)節(jié)，可將磨損的半軸和扇形板更換掉。4.4 機構(gòu)拒動現(xiàn)象  操動機構(gòu)發(fā)生拒動現(xiàn)象時，一般先分析拒動原因，是二次回路故障還是機械部分故障。然后進行處理。常見的真空斷路器發(fā)生拒動的現(xiàn)象、原因及處理方法見表2。5&#