對VS1(VD4)真空斷路器特性試驗問題的分析--論文

1、對 VS1（ VD4）真空斷路器特性試驗問題的分析摘要：隨著電力設(shè)備的不斷更新，少油開關(guān)已基本淘汰，在 10 千伏真空斷路器大量使用的情況下， 特別是中臵柜的大量使用下， 出現(xiàn)了 VS1（VD4）等型號開關(guān)的現(xiàn)場特性試驗，主要是測速難題。并強調(diào)了高壓真空斷路器的分、 合閘時間和分、 合閘速度是兩個不同的技術(shù)參數(shù)絕對不能用測量分、合閘時間來代替測量分、合閘速度。通過對VS1 一 l2 、VD4 真空斷路器結(jié)構(gòu)的研究分析，提出了現(xiàn)場測量分、合閘速度的方法。關(guān)鍵詞：真空斷路器特性試驗；分、合閘時間；分、合閘速度l 、前言由于 VS112 真空斷路器為復(fù)合絕緣封閉式結(jié)構(gòu)，它的真空滅弧室、絕緣拉桿， 觸

2、頭彈簧、傳動觸頭的拐臂均被封閉在絕緣筒和金屬箱體內(nèi)產(chǎn)品在制造廠完總裝調(diào)試后，就測試不到動觸頭（包括絕緣拉桿可動部分）的運動速度為此，向有關(guān)制造廠提出，希望對產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進行改進，提供測速部位和測速方法。 有人認(rèn)為該型號斷路器可以通過測量分、合閘時間來反映分、合閘速度是否合格，并稱“只要測得的分、合閘時間在合格范圍內(nèi)，就可以認(rèn)為分、合閘速度不會有問題 ”我認(rèn)為這種觀念是十分錯誤的，在這種錯誤觀念誤導(dǎo)下，再加上 VS112 和 VD4 斷路器確實也很難測量可動觸頭速度，因此目前使用第 1 頁共 7 頁部門基本上在現(xiàn)場不測量其速度，甚至也有些開關(guān)廠對生產(chǎn)的VS112 斷路器也不測量速度。如 2007 年

3、 9 月在中臵柜檢修比武中，由于現(xiàn)場提供的 VS112 斷路器條件限制而未能進行速度測量，為此引起了系統(tǒng)內(nèi)有關(guān)方面的重視，要求盡快設(shè)法解決這個問題。2、分合閘時間與分合閘速度的差異斷路器的分、合閘時間不能反映分、合閘速度斷路器的分、合閘時間和分、合閘速度是兩個不同的重要技術(shù)參數(shù)。分、合閘時間其長短關(guān)系到分合故障電流的性能； 如果分合閘嚴(yán)重不同期， 將造成線路或變壓器的非全相接入或切斷， 從而可能出現(xiàn)危害絕緣的過電壓。 分、合閘速度：直接影響到斷路器分合短路電流的能力。對于三極斷路器分閘時間是指從發(fā)出分閘指令 ( 分閘線圈通電 ) 開始至三極動、 靜觸頭全部分開為止的時間：分閘時間是指從發(fā)出合閘

4、指令 ( 合閘線圈通電 ) 開始至三極動、靜觸頭全部閉合為止時間分閘時間它包括了分閘電磁鐵動作時間、 操作機構(gòu)和傳動機構(gòu)固有動作時間、 動觸頭從開始運動至與靜觸頭分開 ( 即運動接觸行程 ) 的 3 個時間之和，對于真空斷路器由于接觸程很小 ( 約 3 mm)，動觸頭運動該接觸行程的時間約 6ms(平均速度按 0.5 m s 計算 ) 只占整個分閘時間 (40-50 ms) 很小一部。合閘時間它包括了合閘電磁鐵動作時間、 操作機構(gòu)和傳動機構(gòu)固有動作時間， 動觸頭從開始運動至與靜觸頭剛閉合為止的 3 個時間之和，對于真空斷路器由于觸頭開距較小(12 kV 約為 10 mm)，動觸頭運動時間也只占

5、整個合閘時間的一小部分( 約占 20)從上面分析可以第 2 頁共 7 頁得出，當(dāng)斷路器分閘或者合閘速度變化時 ( 即使分、合閘速度與標(biāo)準(zhǔn)相差很大 ) 也很難從分、合閘時間中反映出來因此，絕不能采用測量斷路器的分、合閘時間來取代測量分、合閘速度。分、合閘時間合格不能認(rèn)為分、合閘速度合格。3、按規(guī)定選擇真空斷路器分、合閘速度的重要性31 斷路器是在規(guī)定的分閘速度條件下進行型式試驗，如VS112 是在規(guī)定的分閘速度 (1.2 0.2)m s 的下限進行開斷電流試驗假設(shè)試驗時的分閘速度是 l ms，開斷額定短路電流首開相燃弧時間為4ms，后開相燃弧時間為 7 ms，那么弧隙距離 ( 動靜觸頭之間距離

6、) 分別在 4 mm 和 7 mm 當(dāng)分閘速度由于種種原因降低到 08 ms動觸頭在運動 4 mm 和 7 mm 弧隙距離所需的時間必然延長f 即燃弧時間延長) 。真空斷路器燃弧時間延長后，輕者將加重觸頭燒損，縮短斷路器的電壽命 ( 即減小累計開斷短路電流值 ) 。重者引起開斷失敗而構(gòu)成嚴(yán)重事故 當(dāng)然斷路器的分閘速度也不是愈快愈好。當(dāng)分閘速度大于14 ms 時，不僅使斷路器機械震動性增大。促使部件損壞，而且對斷路器開斷性能也不一定有利?？赡軙碡?fù)面作用真空斷路器同樣是在規(guī)定的合閘速度條件下進行型式試驗的， VS112 合閘速度為 (0 602)ms，通常要求在速度下限進行關(guān)合額定峰值電流試驗

7、， 在速度的上限進行機械壽命試驗前者是考核斷路器的關(guān)合能力，若合閘速度小于 O4 ms，關(guān)合能力必然得不到保證。 輕者在關(guān)合短路電流時觸頭燒損加重， 使第 3 頁共 7 頁斷路器電壽命降低， 重者致使觸頭熔焊在一起而引發(fā)事故。 斷路器的合閘速度也不能過快， 否則將影響機械動作穩(wěn)定性， 甚至使其部件損壞。4 、真空斷路器需要測量分、合閘速度的要求4.1 制造廠在產(chǎn)品出廠試驗中必須對每臺斷路器測量分、合閘速度并將測試結(jié)果填寫在產(chǎn)品出廠試驗報告中， 目前真空斷路器的測速已普遍使用傳感測速儀。它可以準(zhǔn)確地測得分、合閘過程中行程時間、行程 - 速度的變化曲線，可以對分、合閘全過程中的速度變化情況進行考核

8、分析。4.2 新產(chǎn)品在安裝正式投入運行前必須測量分、合閘速度、以便建立設(shè)備技術(shù)檔案，速度不合格絕對不能投入運行4.3 新產(chǎn)品在安裝投運一定時間后 (1 2 年) 必須測量分、合閘速度，并將測得的數(shù)據(jù)與投運前測得的數(shù)據(jù)比較， 正常情況下速度是略有下降，因為斷路器各部分彈簧會老化。當(dāng)速度出現(xiàn)大幅度下降，而且已沒有調(diào)整裕度時說明彈簧已嚴(yán)重老化變形，必須將其更換。4.4 斷路器主要部件 ( 真空滅弧室、分閘彈簧、觸頭彈簧、操動機構(gòu)合閘儲能彈簧等 ) 更換或者已經(jīng)過拆卸重新裝配后，必須測量分、合閘速度。5、VS1-12（VD4）斷路器測速方法的改進第 4 頁共 7 頁5.1 VS1 12 斷路器測速方法

9、的改進近兩年來部分制造廠已在斷路器的絕緣拉桿下面設(shè)臵一個 M5 螺孔。見圖 a 這一改進確實可方便制造廠在產(chǎn)品裝配調(diào)試時測量速度， 但它仍然不能解決斷路器在安裝和檢修時的測速問題， 因為當(dāng)斷路器框架固定在手車架， 手年架又臵于檢修底架上后，傳感器就無法裝設(shè)筆者經(jīng)過對 VS112 的結(jié)構(gòu)分析研究后發(fā)現(xiàn)，斷路器框架兩側(cè)面板上， 位于絕緣拉桿與傳動拐臂連接銷相對應(yīng)的位臵開有 2O 孔( 是供拆裝連接銷之用 ) 。當(dāng)將該孔向下擴大為中20*20 長腰孔，同時將 10 連接銷的一端放長 30 mm，就可采用圖 b 所示方法，使用光柵傳感器準(zhǔn)確地測得斷路器行程 時間曲線，然后根據(jù)行程 時間曲線，計算出所需

10、測量行程段內(nèi)的平均速度值 ?( 當(dāng)使用智能型機械特性測試儀時，它可直接輸出行程速度曲線 ) 。測試過程中無需拆動斷路器任何部件，只需將傳動桿套裝于 10 連接銷上 ( 套裝應(yīng)盡可能精密一些，以減小傳動桿與連接銷之間的抖動 ) 斷路器在進行這樣的改進后絲毫不會影響動作性能和外型美觀 不僅制造廠能夠方便地實施，而且在使用現(xiàn)場也可方便地進行，只需制造廠提供一只改進后的 10 銷子，將面板一上的西 20 孔擴大為 20 x20 長腰孔即可由于 VD4 斷路器結(jié)構(gòu)與 VS112 相似，它也可以仿效采用這種改進方法。5.2第 5 頁共 7 頁圖 (a)圖 (b)第 6 頁共 7 頁6 、結(jié)束語6.1 高壓真空斷路器分、合閘時間和分、合閘速度反映的是兩個完全不同的特性，不能相互取代時間合格不等于速度合格，反之速度合格不等于時間合格所以高壓真空斷路器的分、 合閘速