林佳

摘要

本文對(duì)10kV真空斷路器使用過程中常見故障進(jìn)行了分析，并制定了相應(yīng)的處理要點(diǎn)。本文所制定的處理措施對(duì)lOkV真空斷路器常見故障處理提供了借鑒和指導(dǎo)意義。

【關(guān)鍵詞】10kV 真空斷路器 故障分析

1 引言

真空斷路器的基本特點(diǎn)是使用高真空介質(zhì)材料，并且尺寸較小，重量輕，因此此類斷路器設(shè)備被廣泛應(yīng)用于配電網(wǎng)中。從外觀上看來，主要包含觸頭、真空室、操作機(jī)構(gòu)、操作面板、支架及其他部件組成。近年來主要被用于變電站、發(fā)電廠等電器設(shè)備的控制和保護(hù)中。其實(shí)物圖如圖l所示。

2 真空斷路器的基本工作原理

2.1 合閘過程

每當(dāng)真空斷路器的發(fā)生合閘動(dòng)作時(shí)，與合閘動(dòng)作相關(guān)的線圈此時(shí)會(huì)處于通電工作狀態(tài)，與此同時(shí)合閘的鐵芯會(huì)閉合，通過斷路器以及拐臂的相關(guān)運(yùn)動(dòng)，使得真空室內(nèi)的動(dòng)導(dǎo)電桿開始運(yùn)動(dòng)，此時(shí)斷路器便開始執(zhí)行合閘動(dòng)作，從而處于合閘狀態(tài)。

2.2 分閘過程

分閘過程和合閘過程在使用過程上是互逆過程，一旦操作機(jī)構(gòu)發(fā)生分閘動(dòng)作，分閘線圈會(huì)處于通電狀態(tài)，導(dǎo)致分閘鐵芯隨即被合上，因此鎖扣會(huì)處于釋放狀態(tài)，分閘彈簧模塊此時(shí)便開始工作，實(shí)現(xiàn)了斷路分離，這便是分閘過程。

2.3 滅弧過程

在斷路器的動(dòng)靜觸頭上被加工有螺旋槽，在滅弧過程中軸箱上外加一個(gè)橫向的磁場，產(chǎn)生磁力。當(dāng)驅(qū)動(dòng)電弧在工作時(shí)，會(huì)產(chǎn)生總想磁場，使得電弧發(fā)生高速旋轉(zhuǎn)，從而避免了接觸觸頭產(chǎn)生過熱現(xiàn)象。

10kV真空斷路器在滅弧性能以及其他方面相比較與油開關(guān)具有優(yōu)良的性能。例如，10kV的真空斷路器其滅弧性能比較高、運(yùn)維和檢修比較方便，并且使用壽命比較長。但是往往在真空斷路器在設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)過程中存在去葉縣及技術(shù)失誤等問題，在具體使用過程中往往出現(xiàn)真空泡及漏氣機(jī)構(gòu)故障等問題，這就使得真空斷路器的正常工作受到影響，從而影響了電廠等場所的正常供電及用電。因此，對(duì)真空斷路器常見的故障及其處理方法進(jìn)行研究具有重大的理論和現(xiàn)實(shí)意義。

3 真空斷路器的常見故障分析

3.1 真空斷路器運(yùn)行故障

3.1.1 發(fā)生電動(dòng)機(jī)斷相運(yùn)行現(xiàn)象

一旦真空斷路器聯(lián)通高壓電動(dòng)機(jī)時(shí)，斷相運(yùn)行狀態(tài)時(shí)常會(huì)發(fā)生，電動(dòng)機(jī)的缺相運(yùn)行往往會(huì)導(dǎo)致自身發(fā)生燒毀現(xiàn)象，從而引起事故發(fā)生。分析發(fā)生此種現(xiàn)象的根源是由于斷路器觸頭的對(duì)位連接方式以及材質(zhì)柔軟導(dǎo)致的，每當(dāng)合閘和分閘操作比較頻繁時(shí)，觸頭的形變會(huì)比較大，從而使得斷路器的超形成改變，對(duì)斷路器的正常使用造成影響。

3.1.2 斷路器的分合閘操作失效

首先斷路器的分閘失靈主要故障根源在于操作機(jī)構(gòu)的故障異常和電氣故障，操作機(jī)構(gòu)異常例如分閘鎖扣銷子扣合過量或脫落、分閘鐵芯的形成調(diào)控不夠合理;電氣故障例如：輔助開關(guān)接觸質(zhì)量差、分閘線圈斷路等現(xiàn)象。其次斷路器的合閘失靈主要原因和開閘開關(guān)失靈原因類似，主要來源于操作機(jī)構(gòu)和電氣部分。操作機(jī)構(gòu)方面原因比如輔助開關(guān)行程過大，導(dǎo)致觸片的彎曲變形較大，從而降低了接觸的面積，影響了接觸性能;電氣方面主要表現(xiàn)為合閘線圈斷路，合閘電源的整流模塊合閘電壓達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)或發(fā)生器件故障等。

3.2 真空度不迭標(biāo)

由于在實(shí)際應(yīng)用過程中真空度標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)，使其在使用過程中出現(xiàn)運(yùn)行問題。此種問題再真空斷路器實(shí)際應(yīng)用過程中比較常見。造成此種現(xiàn)象的原因較多，首先其對(duì)真空度的檢測要求較為復(fù)雜，并且監(jiān)測難度較高，因此在實(shí)際監(jiān)測過程中對(duì)于故障問題很難發(fā)現(xiàn)。在結(jié)構(gòu)層面，引起真空度標(biāo)準(zhǔn)不達(dá)標(biāo)現(xiàn)象主要有以下幾種：由于連桿的操縱距離比較長，使得斷路器故障特性受到不同程度的影響，引發(fā)了真空度下降等現(xiàn)象;在斷路器生產(chǎn)期間真空泡的制造流程及材料存在一定程度的缺陷和不足，引起真空泡內(nèi)含有許多細(xì)微漏電，同時(shí)其制造工藝流程及材料不達(dá)標(biāo)，也是引起真空度不達(dá)標(biāo)的因素之一。真空度若達(dá)不到標(biāo)準(zhǔn)要求，則會(huì)對(duì)斷路器中電流的開斷等運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)造成比較嚴(yán)重影響，進(jìn)而影響其使用年限，更嚴(yán)重者還會(huì)引起保障等，危害使用者的生命安全。

3.3 絕緣老化

市面上常見的真空斷路器主要是使用復(fù)合絕緣方式進(jìn)行的，此種方式主要是將借助環(huán)氧樹脂的方式將滅弧室保護(hù)在其中。無法實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓較高的帶點(diǎn)部分實(shí)現(xiàn)完全包裹，這就造成了此使得暴露部分對(duì)環(huán)境要求很高，同時(shí)其在工作過程中產(chǎn)生的熱量以及電場應(yīng)力值也會(huì)加速其老化以及絕緣化的進(jìn)程。

4 真空斷路器故障處理

4.1 真空斷路器運(yùn)行故障解決

對(duì)于真空斷路器的故障解決可以從四個(gè)方面入手，詳細(xì)情況如圖2所示。

在提升回路可靠性方面，要保證所接線路的可靠性，避免由于重復(fù)操作產(chǎn)生的振動(dòng)或者滑落現(xiàn)象;對(duì)于輔助開關(guān)，要做好其安裝及防腐工作，避免出現(xiàn)銹蝕及竄動(dòng)等現(xiàn)象。

在防止銹蝕和臟污方面，在日常運(yùn)維過程中要做好潤滑工作，對(duì)關(guān)鍵部位，如軸和銷等，保證期環(huán)境的清潔，同時(shí)對(duì)關(guān)鍵部位要做到定時(shí)清理和旋轉(zhuǎn)。

在處理回路故障方面，需要采用萬用表監(jiān)測二次插頭是否接通。若電路是聯(lián)通的，則說明地盤的輔助開關(guān)有異常，反之則說明兩者間的二次線出現(xiàn)異常。

4.2 真空度不迭標(biāo)問題解決

首先要做好真空斷路器的平日巡視和檢查工作，每次巡檢要對(duì)真空泡進(jìn)行全面檢查。檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)一般是以是否仍存在放電現(xiàn)象為標(biāo)準(zhǔn)的，如果存在則說明斷路器的真空度還未到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，必須立即對(duì)其更換。此外，在日常巡檢過程中應(yīng)該采用專業(yè)真空度監(jiān)測設(shè)備對(duì)斷路器的真空度實(shí)際值進(jìn)行測定，以保證真空度維持在正常范圍內(nèi)，一旦發(fā)現(xiàn)真空度異常，則應(yīng)立即采取更換措施，并進(jìn)行相應(yīng)的安裝及測試工作。

4.3 絕緣故障問題解決

絕緣技術(shù)的處理有許多種，對(duì)于斷路器的絕緣故障處理主要是采用固封極柱技術(shù)來進(jìn)行處理，其處理過程是借助APG工藝，利用環(huán)氧樹脂對(duì)斷路器的滅弧室進(jìn)行封堵;此種封堵方式一方面可以有效組織灰塵和潮氣等進(jìn)入滅弧室，另一方面還能夠有效降低滅弧室的尺寸，對(duì)設(shè)備的耐氣候性進(jìn)行提升。同時(shí)還應(yīng)做好絕緣裝置的壽命管理及預(yù)測分析，定期對(duì)絕緣設(shè)備進(jìn)行檢測，在具體檢測過程中應(yīng)該嚴(yán)格遵循操作規(guī)程要求。

4.4 分合閘故障解決

合閘失靈又稱拒合。造成拒合現(xiàn)象主要可以從兩個(gè)方面找原因，一種是機(jī)械故障，另一種是電氣故障。若對(duì)斷路器重新進(jìn)行合閘，仍不能解決合閘問題，則需要對(duì)斷路器電路部分進(jìn)行檢查。對(duì)于斷路器電氣部分主要檢查條目如表1所示。

若不能檢測到電氣回路相關(guān)異常，同時(shí)斷路器仍然無法正常運(yùn)行工作，則可以判定為機(jī)械故障。此時(shí)應(yīng)該對(duì)斷路器斷電，進(jìn)入檢修模式，合上地刀，檢查開關(guān)的機(jī)械部分是否有異常。

斷路器分閘失靈比合閘失靈更加危險(xiǎn)，分閘失靈又稱作“拒分”。分閘失靈的主要原因也可以歸結(jié)為電氣和機(jī)械兩個(gè)方面。對(duì)于電氣方面的故障，主要表現(xiàn)為接觸不良，線路斷線或燒壞、電壓低于額定值的65%以下等，機(jī)械方面的主要原因主要為鐵芯故障和傳動(dòng)部分的故障等。

參考文獻(xiàn)

[1]許景昌.ZN12-12型真空斷路器常見故障原因分析[J].電子制作，2017 （02）：45-46

[2]汪洋.電力系統(tǒng)中高壓真空斷路器常見故障原因分析及處理[J]，內(nèi)燃機(jī)與配件，2017 （08）：67-68

[3]王明雷.戶內(nèi)高壓真空斷路器常見故障的分析與處理[J].設(shè)備管理與維修，2017 （17）：56-57

[4]朱艷青.電力系統(tǒng)中高壓真空斷路器常見故障原因分析及處理方法[J].四川水泥，2015 （08）：78-79

[5]左述鵬.lOkV真空斷路器常見故障及處理方法[J].中國高新技術(shù)企業(yè).2014 （17）：45-46