高壓斷路器篇

1、XJTUEE電力設(shè)備絕緣診斷電力設(shè)備絕緣診斷高壓斷路器篇高壓斷路器篇西安交通大學西安交通大學2009年年9月月XJTUEE一、高壓斷路器概況一、高壓斷路器概況二、高壓斷路器性能二、高壓斷路器性能三、高壓斷路器故障統(tǒng)計三、高壓斷路器故障統(tǒng)計四、高壓斷路器故障診斷技術(shù)四、高壓斷路器故障診斷技術(shù)五、小結(jié)五、小結(jié)目目 錄錄XJTUEEI 高壓斷路器概況高壓斷路器概況 正常時用來接通和斷開電路，故障時用來正常時用來接通和斷開電路，故障時用來切斷故障電流，以免故障范圍蔓延。切斷故障電流，以免故障范圍蔓延。作用：作用：分類分類:1 1、油斷路器、油斷路器2 2、真空斷路器、真空斷路器3 3、氣吹斷路器、氣吹

2、斷路器4 4、磁吹斷路器、磁吹斷路器5 5、自產(chǎn)氣斷路器、自產(chǎn)氣斷路器XJTUEE800kV 罐式斷路器罐式斷路器XJTUEE雙斷口結(jié)構(gòu)XJTUEEXJTUEE II 高壓斷路器性能高壓斷路器性能XJTUEE1.少油斷路器少油斷路器 少油斷路器中油僅作滅弧介質(zhì)，多油斷少油斷路器中油僅作滅弧介質(zhì)，多油斷路器中油不僅作滅弧介質(zhì)，還作為對地的絕路器中油不僅作滅弧介質(zhì)，還作為對地的絕緣介質(zhì)。緣介質(zhì)。XJTUEE 既能切換正常負載，又可以在短路時跳閘，同時承擔控制和保護任務(wù)。（2）用途：）用途：（3 3）結(jié)構(gòu)）結(jié)構(gòu)XJTUEEXJTUEE滅弧室特點：滅弧室特點：1.采用逆流原理；采用逆流原理；2.采用自

3、能氣吹式采用自能氣吹式XJTUEE 封閉氣泡階段；封閉氣泡階段； 氣吹階段；氣吹階段； 回油階段?；赜碗A段。（4）滅弧過程：）滅弧過程：XJTUEE油斷路器日常檢查和維護油斷路器日常檢查和維護 檢查是否漏油；檢查是否漏油； 檢查油位；檢查油位； 檢查瓷套管；檢查瓷套管； 檢查連接線；檢查連接線； 檢查通斷位置指示燈；檢查通斷位置指示燈； 檢查操作機構(gòu)；檢查操作機構(gòu)； 檢查排氣孔的隔片是否完整；檢查排氣孔的隔片是否完整； 液壓操作機構(gòu)的加熱應(yīng)在液壓操作機構(gòu)的加熱應(yīng)在0度投入運行，度投入運行，10度停止度停止運行；運行； 戶外油斷路器在氣溫降到戶外油斷路器在氣溫降到5度時，應(yīng)做進水檢查；度時，應(yīng)做

4、進水檢查； 檢查信號裝置是否正確；檢查信號裝置是否正確； 定期做油試驗定期做油試驗（5）檢查維護）檢查維護XJTUEE2. 真空斷路器真空斷路器利用真空作為絕緣和滅弧手段的斷路器。利用真空作為絕緣和滅弧手段的斷路器。用途用途適用于額定電壓適用于額定電壓10KV10KV及以下的以電纜為進線的戶及以下的以電纜為進線的戶內(nèi)配電系統(tǒng)。可以做普通配電保護斷路器，也適內(nèi)配電系統(tǒng)?？梢宰銎胀ㄅ潆姳Ｗo斷路器，也適合頻繁操作及故障較多的場合。合頻繁操作及故障較多的場合。XJTUEE1.1.圓柱形觸頭；圓柱形觸頭；2.2.內(nèi)螺旋槽縱內(nèi)螺旋槽縱向磁場觸頭；向磁場觸頭；3.3.具有串聯(lián)線具有串聯(lián)線圈的圈的 縱向磁縱向

5、磁場觸頭場觸頭結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)XJTUEE 提高真空滅弧室能力的方法：提高真空滅弧室能力的方法：1.橫向磁場觸頭；橫向磁場觸頭；2.縱向磁場觸頭縱向磁場觸頭滅弧原理滅弧原理特點特點1.1.真空間隙的絕緣性能好；真空間隙的絕緣性能好；2.2.滅弧能力強滅弧能力強出廠時真空度要出廠時真空度要求在：求在：1.310-4Pa交流電弧在第交流電弧在第一次過零時即一次過零時即可熄滅可熄滅XJTUEE真空斷路器的操作過電壓真空斷路器的操作過電壓 措施及保護方案：措施及保護方案：1.在負載端并聯(lián)炭在負載端并聯(lián)炭化硅避雷器或金屬化硅避雷器或金屬氧化物避雷器。氧化物避雷器。2.R-C保護；保護；XJTUEE真空斷路器的優(yōu)

6、點及存在問題真空斷路器的優(yōu)點及存在問題1、真空度的保持和有效的指示尚待改進；、真空度的保持和有效的指示尚待改進；2、價格高；、價格高；3、容易產(chǎn)生危險的過電壓。、容易產(chǎn)生危險的過電壓。優(yōu)點：優(yōu)點：1 1、壽命長；、壽命長；2 2、觸頭開距與行程??；、觸頭開距與行程小；3 3、燃弧時間短；、燃弧時間短；4 4、可以無油化，防火防爆；、可以無油化，防火防爆；5 5、體積小，重量輕。、體積小，重量輕。6 6、檢修間隔時間長，維護方便。、檢修間隔時間長，維護方便。存在的問題：存在的問題：XJTUEE檢查維護真空斷路器檢查維護真空斷路器 如常檢查和維護：如常檢查和維護： 有無異常聲響和焦臭味；有無異常聲

7、響和焦臭味； 檢查觸頭電磨損量；檢查觸頭電磨損量； 檢查真空滅弧室有無破損，內(nèi)部零件是否光亮；檢查真空滅弧室有無破損，內(nèi)部零件是否光亮； 檢查真空斷路器的檢查真空斷路器的 分閘情況；分閘情況； 檢查輔助開關(guān)的接觸是否良好；檢查輔助開關(guān)的接觸是否良好； 定期清掃真空斷路器的灰塵；定期清掃真空斷路器的灰塵； 檢查二次回路的檢查二次回路的 接地線是否牢固；接地線是否牢固； 檢查并緊固各個固定螺栓；檢查并緊固各個固定螺栓； 定期測量每相主回路的定期測量每相主回路的 電阻值；電阻值； 檢查斷路器操作機構(gòu)分、合閘部分的檢查斷路器操作機構(gòu)分、合閘部分的 磨損情況；磨損情況；XJTUEE 在下列情況下，真空斷

8、路器應(yīng)該退出運行在下列情況下，真空斷路器應(yīng)該退出運行進行臨時檢查：進行臨時檢查： 巡回檢查發(fā)現(xiàn)有異常現(xiàn)象；巡回檢查發(fā)現(xiàn)有異常現(xiàn)象； 動作次數(shù)達到技術(shù)條件規(guī)定的壽命；動作次數(shù)達到技術(shù)條件規(guī)定的壽命； 分、合短路事故后。分、合短路事故后。XJTUEE更換真空滅弧室更換真空滅弧室 拆下?lián)p壞的滅弧室；拆下?lián)p壞的滅弧室； 檢查新滅弧室導電接觸是否良好；檢查新滅弧室導電接觸是否良好； 裝上新的，仔細調(diào)整導電桿，使處于滅弧室中間；裝上新的，仔細調(diào)整導電桿，使處于滅弧室中間； 調(diào)整超行程合開距到符合要求；調(diào)整超行程合開距到符合要求； 對滅弧室觸頭做交流耐壓試驗；對滅弧室觸頭做交流耐壓試驗； 將斷路器合閘，測量

9、主回路電阻；將斷路器合閘，測量主回路電阻； 前面試驗合格后，在不帶負荷下合閘、分閘數(shù)十次，前面試驗合格后，在不帶負荷下合閘、分閘數(shù)十次，確認無故障后投入運行。確認無故障后投入運行。用細紗布磨光；用細紗布磨光；導電接觸面上部導電接觸面上部允許有油污。允許有油污。XJTUEE3. SF6斷路器斷路器用用SF6氣體作絕緣和滅弧介質(zhì)，氣體作絕緣和滅弧介質(zhì)，具良好絕緣和電氣性能，屬免具良好絕緣和電氣性能，屬免維護產(chǎn)品。維護產(chǎn)品。但但SF6氣體一旦泄漏，與周圍氣體一旦泄漏，與周圍介質(zhì)生成氟化物有劇毒，故須介質(zhì)生成氟化物有劇毒，故須進行漏氣監(jiān)視和報警。進行漏氣監(jiān)視和報警。XJTUEE （1）物理特性）物理特

10、性 無色、無味、無毒、不可燃且透明的惰性氣體無色、無味、無毒、不可燃且透明的惰性氣體 （2）化學特性）化學特性 常溫下極為穩(wěn)定、與氧氣、氫氣、鋁及其他許多物質(zhì)不發(fā)生常溫下極為穩(wěn)定、與氧氣、氫氣、鋁及其他許多物質(zhì)不發(fā)生作用。在電弧和高溫下分解作用。在電弧和高溫下分解 （3）絕緣性能）絕緣性能 很高的絕緣強度很高的絕緣強度 （4）滅弧性能）滅弧性能 很強的滅弧能力：散熱能力強、熱傳導性能好、負電性能強。很強的滅弧能力：散熱能力強、熱傳導性能好、負電性能強。 1.SF6的特性的特性XJTUEE2.結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)XJTUEE （1）滅弧室單斷口耐壓達）滅弧室單斷口耐壓達400KV高；高； （2）開斷能力大，

11、通流能力強；）開斷能力大，通流能力強； （3）電壽命長；）電壽命長； （4）開斷性能優(yōu)異；）開斷性能優(yōu)異； （5）無火災(zāi)危險，無噪聲公害；）無火災(zāi)危險，無噪聲公害； （6）SF6全封閉組合電器。全封閉組合電器。3.SF3.SF6 6斷路器的優(yōu)缺點：斷路器的優(yōu)缺點：優(yōu)點優(yōu)點缺點缺點（1）對零部件加工要求高；）對零部件加工要求高；（2）對斷路器密封要求高；）對斷路器密封要求高；（3）SF6容易液化。容易液化。XJTUEE4.檢查維護檢查維護SF6斷路器斷路器 如常檢查維護：如常檢查維護： 檢查有無異常聲響和特殊臭味；檢查有無異常聲響和特殊臭味； 檢查端子部分有無過熱、變色現(xiàn)象；檢查端子部分有無過熱

12、、變色現(xiàn)象； 檢查分合閘指示及信號燈顯示是否正常；檢查分合閘指示及信號燈顯示是否正常； 檢查絕緣子是否龜裂、污損現(xiàn)象；檢查絕緣子是否龜裂、污損現(xiàn)象； 外殼底座有無銹蝕損壞現(xiàn)象；外殼底座有無銹蝕損壞現(xiàn)象； 檢查操作裝置和控制盤內(nèi)容是：檢查操作裝置和控制盤內(nèi)容是： 檢查漏氣情況，當表壓低于檢查漏氣情況，當表壓低于0.25MPa（20度）度）應(yīng)及時充氣到于應(yīng)及時充氣到于0.35MPa（20度）度） 檢查漏油情況；檢查漏油情況； 檢查排水情況；檢查排水情況；1.壓力表指示情況；壓力表指示情況；2.氣體壓縮機的氣體壓縮機的 動作動作儀表的儀表的 指示情況指示情況XJTUEE 每每1-2年對斷路器進行一次

13、工頻耐壓試驗?zāi)陮嗦菲鬟M行一次工頻耐壓試驗 記錄短路跳閘次數(shù)；若事故開斷次數(shù)達到記錄短路跳閘次數(shù)；若事故開斷次數(shù)達到30次后應(yīng)次后應(yīng)該做主回路對地、斷路器間該做主回路對地、斷路器間1min工頻耐壓試驗。測工頻耐壓試驗。測量主回路直流電阻。若變化不大可以繼續(xù)使用。量主回路直流電阻。若變化不大可以繼續(xù)使用。 定期除塵，每年對外客商的銹蝕部分刷漆一次；定期除塵，每年對外客商的銹蝕部分刷漆一次； 定期檢查斷路器各個傳動部分是否靈活；定期檢查斷路器各個傳動部分是否靈活； 發(fā)現(xiàn)異常情況或操作次數(shù)已經(jīng)達到規(guī)定值，需要臨發(fā)現(xiàn)異常情況或操作次數(shù)已經(jīng)達到規(guī)定值，需要臨時檢修，檢修內(nèi)容見后面的表。時檢修，檢修內(nèi)容見

14、后面的表。 監(jiān)測監(jiān)測SF6氣體的濕度氣體的濕度XJTUEE斷路器操作次數(shù)斷路器操作次數(shù)使用條件使用條件規(guī)定次數(shù)規(guī)定次數(shù)額定開斷電流額定開斷電流10次次50%額定開斷電流額定開斷電流30負荷電流大于負荷電流大于4000A500負荷電流小于負荷電流小于4000A2000XJTUEE臨時檢修臨時檢修檢修條件檢修條件檢修內(nèi)容檢修內(nèi)容備注備注達到規(guī)定的操作次數(shù)達到規(guī)定的操作次數(shù)對滅弧室部分或斷口部對滅弧室部分或斷口部分進行解體檢修、清理，分進行解體檢修、清理，更換易損件；對必要部更換易損件；對必要部位進行檢查、清理，更位進行檢查、清理，更換部件換部件規(guī)定的操作次數(shù)規(guī)定的操作次數(shù)電感性電流、負荷電流、電感

15、性電流、負荷電流、容性（感性）小電流的容性（感性）小電流的 開合次數(shù)以及空操作次開合次數(shù)以及空操作次數(shù)達到規(guī)定的數(shù)值數(shù)達到規(guī)定的數(shù)值巡視檢查、一般檢查發(fā)巡視檢查、一般檢查發(fā)現(xiàn)一場時現(xiàn)一場時進行必要部位的檢修、進行必要部位的檢修、處理，更換部件處理，更換部件XJTUEEIII 高壓斷路器故障統(tǒng)計高壓斷路器故障統(tǒng)計 故障類型 拒分22.67% 拒合 6.48% 開斷關(guān)合 9.07% 絕緣 35.47% 誤動 7.02% 截流 7.95% 外力及其他 11.43%60%XJTUEE 絕緣件設(shè)計制造質(zhì)量不符合技術(shù)標準的要求； 安裝、調(diào)試、檢修過程中工裝工藝不到位1. 絕緣故障絕緣故障 嚴格高壓斷路器工

16、裝工藝流程、外購件檢驗、嚴格高壓斷路器工裝工藝流程、外購件檢驗、裝配環(huán)境清潔度以及必備的檢測手段等是杜絕絕裝配環(huán)境清潔度以及必備的檢測手段等是杜絕絕緣事故發(fā)生的重要措施。緣事故發(fā)生的重要措施。XJTUEE 拒分事故約占同類型事故的50%以上 原因： 制造質(zhì)量以及安裝、調(diào)試、檢修不當，二次線接觸不良所致。2. 拒動、誤動故障拒動、誤動故障 高壓斷路器的設(shè)計定型、材質(zhì)選擇、必備的備高壓斷路器的設(shè)計定型、材質(zhì)選擇、必備的備品備件、工藝要求、調(diào)試需知等合理、實用。品備件、工藝要求、調(diào)試需知等合理、實用。XJTUEE 原因： 油斷路器在開斷過程中噴油短路、滅弧室燒損嚴重、斷路器開斷能力不足、關(guān)合速度后加

17、速偏低等3. 開斷與關(guān)合故障開斷與關(guān)合故障 安裝、檢修、調(diào)試過程中，重視油斷路器安裝、檢修、調(diào)試過程中，重視油斷路器的排氣方向、動靜觸頭打磨、滅弧室異物排除、的排氣方向、動靜觸頭打磨、滅弧室異物排除、斷路器開斷能力的核定與選型、合分速度特性斷路器開斷能力的核定與選型、合分速度特性的調(diào)整。的調(diào)整。XJTUEE 原因： 動靜觸頭或者隔離插頭接觸不良，在大電流的長期作用下過熱，以至觸頭燒融、燒毀、松動脫落等4. 截流故障截流故障 高壓斷路器觸頭彈簧的材質(zhì)選擇與熱處理、觸高壓斷路器觸頭彈簧的材質(zhì)選擇與熱處理、觸頭壓力的調(diào)整。頭壓力的調(diào)整。XJTUEE 定義： 操動機構(gòu)的漏油、漏氣、部件損壞以及頻繁打壓

18、、不可抗拒的自然災(zāi)害、小動物短路 原因： 密封圈易老化損壞，管路、閥體清潔度差，接頭制造及裝配質(zhì)量不良等5. 外力及其他故障外力及其他故障XJTUEE 原因： 漏氣、水分超標、滅弧室爆炸、絕緣拉桿脫落、斷裂、擊穿、水平拉桿斷銷等。6. SF6氣體故障氣體故障 提高提高SF6高壓斷路器裝配環(huán)境的清潔度和嚴高壓斷路器裝配環(huán)境的清潔度和嚴格工藝過程。格工藝過程。XJTUEE 原因： 觸頭接觸不良、局部過熱燒融、絕緣子斷裂和機構(gòu)卡澀等。7. 隔離開關(guān)故障隔離開關(guān)故障 設(shè)備設(shè)計、制造、運行、維護、管理等各個設(shè)備設(shè)計、制造、運行、維護、管理等各個環(huán)節(jié)齊抓共管。環(huán)節(jié)齊抓共管。XJTUEEXJTUEEXJTU

19、EEIV 高壓斷路器故障診斷技術(shù)高壓斷路器故障診斷技術(shù)合（分）閘線圈通路合（分）閘線圈電流合（分）閘線圈電壓分、合閘時間斷路器動觸頭行程斷路器動觸頭速度斷路器動作過程中的機械振動斷路器操作次數(shù)統(tǒng)計靜態(tài)回路電阻動態(tài)回路電阻合閘彈簧狀態(tài)液壓或氣壓機構(gòu)啟動次數(shù)液壓或氣壓機構(gòu)壓力斷路器開斷電流加權(quán)值導電接觸部位的溫度XJTUEE斷路器電壽命斷路器斷路器N-IN曲線曲線 依據(jù)開斷電流的大小每次累計觸頭燒損量作為電壽命判別的依據(jù) XJTUEE斷路器分（合）振動波形斷路器分（合）振動波形 XJTUEE斷路器動作時實時波形斷路器動作時實時波形 XJTUEEGIS, GCB設(shè)備設(shè)備壽命衰退壽命衰退 機械性能的衰

20、退機械性能的衰退對設(shè)備對設(shè)備壽命的影響作用比壽命的影響作用比電電氣性能衰退作用更大氣性能衰退作用更大對象對象壽命影響因素壽命影響因素壽命上限壽命上限GCB表面鍍銀部件的表面損表面鍍銀部件的表面損傷傷幾千次分、合閘次幾千次分、合閘次數(shù)數(shù)GIS密封性能密封性能(O密封圈的封裝密封圈的封裝)氣體的性能，大于氣體的性能，大于50年年GIS, GCB壽命影響因素壽命影響因素XJTUEETBMCBMTBM及及CBM的概念的概念TimeCompensationTimeOriginal predictionUnusual levelUnusual levelContinuous surveillanceMeasured value predictionGIS, GCB的的診診斷方法斷方法隨著隨著設(shè)備設(shè)備壽命的增加，壽命的增加，設(shè)備維設(shè)備維修的修的費費用也在增加用也在增加Time based maintenance Condition