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10kV真空断路器非全相分闸的原因分析及处理措施

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摘要:在断路器领域中,真空断路器因其有体积小、重量轻、适用于频繁操作、灭弧不用检修的性能而得以广泛应用。随着真空断路器不断的推广、扩大,需要突破的技术问题也在不断的出现,真空断路器的非全相分闸就是其中之一。文章分析了真空断路器在非全相分闸时容易出现事故的原因、处理方法以及改进措施等。

关键词:真空断路器;非全相分闸;原因分析;处理措施;电力系统 文献标识码:A

中图分类号:TM561 文章编号:1009-2374(2017)04-0134-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.04.068

1 10kv真空断路器的发展及应用

真空断路器(图1)被越来越多的人使用,使用中难免会出现一些问题。这需要使用人员、维修人员对真空断路器的原理、结构、使用方法等足够的了解,这样才能更好地避免问题的发生。不同的厂家生产出的断路器也是不同的,其质量也有好有坏。好的断路器,维护性能好,维修工作量就会大大减小,供电可靠性也会随之增加,而有些断路器,性能就比较差,这会给维修人员带来众多麻烦,甚至更有一些断路器存在严重缺陷,一旦使用就会引发严重的停电事故。

真空断路器,在日常维护工作中,首先要使用先进的真空测试仪,测试其机械参数和技术数据,只有数据准确了,才能更好地使用正确的方法来保养真空断路器,笔者在学习中也积累了一些相关经验。

2 10kV断路器的结构

10kV断路器的结构如图2所示:

开断元件:它起到开启和闭合电路的作用,能有效、安全地阻断电源。开断元件包括主触头、高压开关导电回路以及动静触头盒灭弧装置等构件。

绝缘支撑元件:它的主要作用是使高压开关相关配件能够承受断路元件的各种外力,如工作力等,保证元件的开口具有高度绝缘性。绝缘支撑元件主要是由瓷柱、瓷套管等组成的。

传动元件:它的主要功能是将机器的操作命令以动能的形式传递给动触头。传动元件由连杆、拐臂等组成。

基座:用于支撑和固定高压开关。

操作机构:可以提供能量、供高压开关开启和关闭操作。操作机构有电磁、液压、气动手动等多种类型。

3 非全相分闸的原因及处理措施

3.1 真空断路器故障的原因及处理措施

我们通过下面四个故障现象,分析非全相分闸的原因,并给出处理方法和处理措施

3.1.1 故障现象。当我们对电路进行停电时,对出线的电缆进行验电,此时断路器已经完成分闸操作,但是电缆仍然有电。

3.1.2 原因分析。通常状况下,真空断路器在分闸结束后,它应该停止对线路供电,而断路器的灭弧室中,动触头和静触头此时应该是闭合的,只有外力作用下,它才能完成开断。而此时,真空断路器分闸后仍然带电,我们怀疑是灭弧室的触头开断异常。经排查发现,断路器内的圆柱销脱落,正是因为它的脱落,才导致了断路器分闸后的带电现象。该圆柱销已经磨损,而且变形严重。由于线路故障操作次数频繁,该开口卡销的质量又差。真空断路器在运行时发生振动,开口销逐步下落。而圆柱N没有开口卡销,也因断路器的振而下脱落下来,因此出现灭弧室内,动触头和静触头有开断异常现象,所以真空断路器出现带电现象。

3.1.3 处理方法。我们可以对已脱落的开口卡销进行更换,在真空断路器的圆柱销两侧,都装上闭口

卡销。

3.1.4 预防措施。对于断路器上的圆柱销、真空断路器上的开口卡销、一级各类轴销,这些检查项目列为日常重点维护项目,如果发现异常现象,应及时进行处理。目前真空断路器型号、生产厂家繁杂众多,质量不能得到有效的监管,有的厂家生产的真空断路器没有备品、备件,给维修带了较大的麻烦。所以在选用真空断路器时,一定要选用知名厂家生产的产品,不但技术成熟而且维修较为便利,值得注意的是在选购真空断路器时必须要本体与操作机构一体。

操作人员应密切关注真空断路器是不是有放电的现象,并定期进行严密认真的检查。在预防试验中,应加强断路器和全寿命断路器的机械特性,确保合格的分合闸速度、时间、周期等操作要求。

检维修人员在进行停电检维修时,需要对断路器同期、弹跳、行程、超行程、回路电阻等进行性能测试,对灭弧室42kV工频耐受电压进行测试,可以检测断路器是否处于良好的工作状态、灭弧室是否符合标准。

3.2 分闸的原因及处理措施

3.2.1 故障现象。故障原因不同,故障现象也大不相同,可以分为以下种类:手动分闸不能分开;断路器遥控分闸不能分开;发生事故时,要进行继电保护动作,断路器也不能分开。

3.2.2 原因分析。一旦发生不能分闸现象,就会扩大事故的范围。分闸失灵可由以下问题导致:分闸线圈电阻的增加而导致动能降低;分闸线圈出现断线现象;顶杆变形、卡死,制动功率降低;顶杆变形特别严重,出现卡死现象;电源电压的降低现象,正常情况下,真空断路器线应在可靠的供电线路跳闸停止;在动、静触头真空灭弧室被封闭在一个自由的空间,只有借助外力(运行功率驱动)和静态及动态接触完成。考虑到灭弧室的特殊结构,在灭弧室有异常故障。

3.2.3 处理方法。检查分闸回路是不是断开;测量分闸线圈的电阻值的取值范围;检查分闸线圈是不是断开、顶杆是不是变形、工作电压正常与否;可以将顶杆换做钢质材料的,避免变形;铁芯顶推杆的长度要适宜;合闸线圈架应螺丝是否松动保证紧固。

3.2.4 预防措施。工作人员若发现开关指示灯不亮,需要检查一下分合闸回路是不是断开了;在停电检修的时候,工作人员要重视对合闸线圈电阻进行测量,并检查分闸线圈支架螺丝是不是紧固;检查分闸顶杆有没有变形;若材料是铜应更换钢;检查铁心顶推杆的长度是否在适用范围内。

加强操作人员的培训工作,熟悉结构和电气设备的原理、了解故障现象及能导致失败的后果,掌握设备的关键要素,并对状态和辅助方法进行诊断分析,操作者应注意在应急行动的实施,提高对突发事件的反应

能力。

3.3 关闸的原因及处理措施

3.3.1 故障现象。不能进行关闸操,储能电机一直处于运动当中,造成电机线圈过热而发生故障。

3.3.2 原因分析。有些开关的位置安装得不对,有的偏上,有的偏下,偏上的,储能未完成时它就已转换完毕,当断电时,剩余的储能不能完成分闸,如偏下,在储能完成后,电机仍旧处于工作状态,开关接触不能及时转换。开关或触点任意一个损坏,都将导致电机不能正常运转。

3.3.3 处理方法。时刻注意让行程开关处于正确的位置,如果点击出现故障,能及时得到维修;维修时也应注意开关的运转是否正常,如果行程开关有破损的迹象,应及时进行更换。

3.3.4 预防措施。工作人员在M行操作的时候,应密切注意合闸能量指示灯,看合闸能量储存是不是在标准范围之内;维修工作人员在进行维修的时候,也应注意检测结果,保证分合闸后,断路器处于工作状态,无故障。

4 结语

通过课题研究,参阅了大量关于断路器相关的文献,针对真空断路器非全相分闸的原因进行了分析,并给出了相应的措施、处理方法。真空断路器在日常维护中,应定期对断路器进行排查,像传动机构和瓷绝缘子应重点检查,并进行清洁、上油,确保机器能够正常

运转。

真空断路器虽然运用较为广泛,但是相应的质量标准和维修工艺标准一直没有得到完善,而且真空断路器出现故障时比较隐蔽,因此要重视平时和定期测试、测量工作,获得相关数据用以指导现场的实际工作。另外,国家有关部门要制定出统一的真空断路器质量标准和维修工艺标准,这是真空断路器安全运行的必要

保障。

参考文献

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[5] 陈明帆,段雄英,黄智慧,邹积岩,董恩源.真空开关动作时间的自适应控制[J].中国电机工程学报,2010,30(36).