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(hù)工作量少等優(yōu)點(diǎn)，目前在中壓領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)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(yùn)行狀態(tài)，嚴(yán)重威脅電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行，所以必須經(jīng)常地對真空斷路器進(jìn)行狀態(tài)檢測檢測反應(yīng)真空斷路器運(yùn)行狀態(tài)的電氣和機(jī)械方面特性參數(shù)。將測出的參數(shù)進(jìn)行綜合分析診斷確定真空斷路器是否需要檢修、應(yīng)如何檢修等。2 常見的真空斷路器不正常運(yùn)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(dòng)機(jī)構(gòu)方面   (1)合閘彈跳時(shí)間過大。   (2)機(jī)構(gòu)的“跳躍”現(xiàn)象。   (3)機(jī)構(gòu)的“拒動(dòng)”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(biāo)準(zhǔn)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(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程(DIJF596-1996)規(guī)定在大、小修時(shí)都要測量真空滅弧室的真空度。目前，比較可行和實(shí)用的檢測手段有： 交流耐壓法  這種方法在運(yùn)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(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)。試驗(yàn)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(yàn)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(yán)重降低，否則表明真空度符合要求。  真空滅弧室在進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)時(shí)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(qiáng)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(shí)產(chǎn)生的亮點(diǎn)；瞬間電荷轉(zhuǎn)移在真空中形成的運(yùn)動(dòng)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(dāng)滅弧室內(nèi)部產(chǎn)生了充滿滅弧室內(nèi)空間的輝光時(shí)，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(dāng)滅弧室內(nèi)產(chǎn)生明顯的輝光時(shí)也就是承受不了1min的額定交流試驗(yàn)電壓試驗(yàn)。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(shí)要看測試儀表的指針是否有突變。要看試驗(yàn)設(shè)備過流繼電器是否動(dòng)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(yàn)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(dāng)劣化到10-1-101Pa時(shí)，仍然能通過常規(guī)預(yù)防性試驗(yàn)的交流耐壓試驗(yàn)，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(yīng)真空度值的?？梢宰鳛楝F(xiàn)場在線檢測之用。  有了實(shí)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(yù)測出其使用壽命還有多長。   所以，應(yīng)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(shí)觸頭容易發(fā)熱，不利于導(dǎo)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(yīng)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(dòng)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(jì)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(dòng)導(dǎo)電桿伸出導(dǎo)向板長度變化情況來判斷當(dāng)總變化量超出上述標(biāo)準(zhǔn)就不能再使用，應(yīng)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(shí)間的測試  真空斷路器合

8、閘時(shí)，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(shí)間技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)為2ms。3.3.1 測量真空斷路器觸頭彈跳時(shí)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(shí)間。  (2)采用開關(guān)特性測試儀測量觸頭合閘彈跳時(shí)間。3.3.2 引起合閘彈跳時(shí)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(dāng)真空斷路器出現(xiàn)不正常狀態(tài)，通過檢測診斷后，應(yīng)當(dāng)及時(shí)進(jìn)行處理，使真空斷路器處于正

9、常運(yùn)行狀態(tài)。4.1 對于達(dá)不到真空度要求值或電磨損值超標(biāo)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(biāo)，應(yīng)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(shí)要垂直注意動(dòng)導(dǎo)電桿和滅弧室同軸度，操作時(shí)不應(yīng)受到扭力。(3)安裝好新真空滅弧室后，應(yīng)測量開距和超程(接觸行程)。若不滿足要求應(yīng)作相應(yīng)調(diào)整：調(diào)整絕緣拉桿的螺栓可調(diào)整超程；調(diào)整動(dòng)導(dǎo)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(jìn)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(jī)械特性。若不合格應(yīng)作調(diào)整。4.2 合閘彈跳時(shí)間過大的調(diào)整方法  (1)適當(dāng)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(dòng)機(jī)構(gòu)，利用機(jī)構(gòu)在合閘位置超過主動(dòng)臂死點(diǎn)時(shí)傳動(dòng)比很少的特點(diǎn)。將機(jī)構(gòu)向靠近死點(diǎn)方向調(diào)整，可減小觸頭合閘彈跳。4.3  機(jī)械合閘“跳躍”現(xiàn)象的處理  (1)對于CD型電磁操動(dòng)機(jī)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(dá)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(dá)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(diǎn)間隙太小調(diào)節(jié)止定螺釘達(dá)到0.51.0ram標(biāo)準(zhǔn)。  (2)對于CT型彈簧操動(dòng)機(jī)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(dòng)而脫扣，造成合后即跳的“跳躍”現(xiàn)象。可通過調(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(jī)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(jī)構(gòu)拒動(dòng)現(xiàn)象  操動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生拒動(dòng)現(xiàn)象時(shí)，一般先分析拒動(dòng)原因，是二次回路故障還是機(jī)械部分故障。然后進(jìn)行處理。常見的真空斷路器發(fā)生拒動(dòng)的現(xiàn)象、原因及處理方法見表2。5&#