高壓斷路器回路電阻超標(biāo)原因分析及處理

張華

(湖南省電力公司岳陽(yáng)電業(yè)局，湖南 岳陽(yáng) 414000)

1 異常現(xiàn)象

2010年9月19日在對(duì)新市變110 kV新汨線514斷路器回路電阻進(jìn)行測(cè)試時(shí)發(fā)現(xiàn)A，C相回路電阻嚴(yán)重超標(biāo)，斷路器特性試驗(yàn)滿足廠家要求，試驗(yàn)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1，2。該斷路器為河南平高生產(chǎn)的LW35-126W型單斷口SF6斷路器，廠家要求回路電阻不大于45 μΩ。

表1 回路電阻測(cè)試數(shù)據(jù) μΩ

表2 斷路器機(jī)械特性 ms

該斷路器額定電流為3 150 A，實(shí)時(shí)線路負(fù)荷電流為116.2 A，占額定電流的3.7%，電阻超標(biāo)不會(huì)有明顯溫升。投運(yùn)以來(lái)運(yùn)行狀況良好，最近一次狀態(tài)評(píng)價(jià)為正常狀態(tài)。

2 回路電阻超標(biāo)原因分析

2.1 回路電阻的組成

高壓斷路器的導(dǎo)電回路主要由上接線板、靜觸頭座、靜觸頭、動(dòng)觸頭、動(dòng)觸頭座、下接線板等部件構(gòu)成，因此回路電阻R由2部分組成:

式中 Ra為導(dǎo)體電阻;Rb為接觸電阻。

接觸電阻是接觸連接部分產(chǎn)生的附加電阻，影響因素很多，要準(zhǔn)確地計(jì)算接觸電阻是困難的，通常只能用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行估算:

式中F為接觸壓力;m為與接觸形式有關(guān)的系數(shù)，對(duì)點(diǎn)、線、面接觸分別取值為0.5，0.7，1;K為與接觸材料，表面情況，接觸方式等有關(guān)的系數(shù)。

聯(lián)立式 (1)和式 (2)可得回路電阻:

由式 (3)可知在金屬材料和周圍環(huán)境相同時(shí)，回路電阻增大是由接觸壓力減小造成的。

2.2 回路電阻超標(biāo)判斷

該斷路器投運(yùn)時(shí)間不長(zhǎng)，運(yùn)行至今未發(fā)現(xiàn)不良工況，累計(jì)開斷短路電流值小于廠家規(guī)定值80%，因此可以判斷該斷路器動(dòng)靜觸頭狀態(tài)良好，不存在燒損情況。采用大電流直流降壓法測(cè)試回路電阻，且接線板已打磨光滑，故觸頭和接線處氧化層對(duì)測(cè)試結(jié)果的影響可以忽略不計(jì)，B相測(cè)試數(shù)據(jù)合格也可證實(shí)?；谝陨戏治?，可以判斷514斷路器回路電阻超標(biāo)是由動(dòng)、靜觸頭接觸壓力減小造成的。

3 電阻超標(biāo)的處理措施

LW35-126W型斷路器采用三相聯(lián)動(dòng)CT27-1彈簧機(jī)構(gòu)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)安裝在中相 (B相)與斷路器用連桿連接，采用“拉合頂分”的方式，如圖1所示;斷路器相間采用雙連桿“一推一拉”聯(lián)動(dòng)，如圖2所示。

圖1 斷路器本體與機(jī)構(gòu)的連接

圖2 斷路器相間連桿連接

A，C兩相回路電阻超標(biāo)，B相各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)均合格，應(yīng)該適當(dāng)調(diào)節(jié)斷路器相間連桿改變A，C兩相超程使其各項(xiàng)參數(shù)向B相靠攏，最終達(dá)到最佳配合。

首先需要清晰調(diào)節(jié)的方向，再現(xiàn)場(chǎng)調(diào)節(jié)相間連桿，順著參數(shù)趨好的方向不斷微調(diào)，直到A，C兩相回路電阻合格。調(diào)整后測(cè)得回路電阻值見(jiàn)表3。

表3 調(diào)整后回路電阻測(cè)試數(shù)據(jù) μΩ

調(diào)整后斷路器分合閘正常，且三相回路電阻符合廠家要求。因相間連桿調(diào)整會(huì)造成斷路器機(jī)械特性變化，為此測(cè)試了斷路器的機(jī)械特性，見(jiàn)表4。

表4 調(diào)整后斷路器特性試驗(yàn) ms

由表4可知A，C兩相分合閘時(shí)間合格，并向B相趨近，同期誤差明顯減小。各項(xiàng)測(cè)試數(shù)據(jù)表明已解決回路電阻超標(biāo)的問(wèn)題，并且斷路器機(jī)械特性也得到了改善，調(diào)節(jié)達(dá)到理想的效果。

需要說(shuō)明的是，如果斷路器B相回路電阻超標(biāo)或機(jī)械特性不符合要求，則需要調(diào)節(jié)圖1中1－3調(diào)節(jié)接頭和1－5調(diào)整接頭以及相間連桿。

4 調(diào)節(jié)連桿的注意事項(xiàng)

1)調(diào)節(jié)前應(yīng)做好標(biāo)記，記錄原始位置。在調(diào)節(jié)幅度過(guò)大或調(diào)節(jié)方向混亂時(shí)，可以回調(diào)至原始位置，再重新調(diào)節(jié)。

2)調(diào)節(jié)雙傳動(dòng)連桿，應(yīng)注意2根連桿長(zhǎng)度的配合，即1根連桿伸長(zhǎng)多少，另1根連桿就縮短多少。否則會(huì)導(dǎo)致連桿受力不均，造成連桿彎曲變形，影響調(diào)節(jié)的最終效果。

3)調(diào)節(jié)過(guò)程中應(yīng)先弄清調(diào)節(jié)的方向，在不能肯定調(diào)節(jié)的方向時(shí)，應(yīng)先試著往一個(gè)方向微調(diào)，然后根據(jù)測(cè)試數(shù)據(jù)的變化確定調(diào)節(jié)的方向。調(diào)節(jié)時(shí)還應(yīng)警惕“過(guò)猶不及”，一次調(diào)節(jié)的幅度不宜太大，過(guò)大會(huì)造成參數(shù)逆向變化或輸出行程過(guò)大而將斷路器“頂”壞。建議每次微調(diào)后對(duì)比一下測(cè)試數(shù)據(jù)。

4)連桿調(diào)節(jié)還要注意調(diào)節(jié)的順序，應(yīng)先調(diào)節(jié)主動(dòng)相，再調(diào)從動(dòng)相。當(dāng)LW35型斷路器B相或三相測(cè)試數(shù)據(jù)不合格時(shí)，應(yīng)先調(diào)節(jié)圖1中1－3調(diào)節(jié)接頭和1－5調(diào)整接頭使主動(dòng)相 (B相)數(shù)據(jù)合格，然后再調(diào)節(jié)相間連桿使A，C相合格。

5 結(jié)論與建議

隨著電力系統(tǒng)無(wú)油化改造，SF6斷路器的大規(guī)模應(yīng)用，斷路器無(wú)障礙運(yùn)行周期越來(lái)越長(zhǎng)，很多缺陷和隱患已無(wú)法通過(guò)常規(guī)的運(yùn)行巡視來(lái)發(fā)現(xiàn)。因此在狀態(tài)檢修時(shí)必須更加仔細(xì)、嚴(yán)謹(jǐn)、全面，在早期發(fā)現(xiàn)和處理其隱性缺陷，保證斷路器長(zhǎng)期可靠運(yùn)行。在日常的運(yùn)行維護(hù)中要注意定期對(duì)斷路器接線板的連接處進(jìn)行紅外測(cè)溫，及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷路器回路電阻的異常，爭(zhēng)取檢修的最佳時(shí)間，防止隱患擴(kuò)大。

檢修斷路器時(shí)，要檢查操作機(jī)構(gòu)工作情況，熟悉不同操作機(jī)構(gòu)的分、合閘動(dòng)作方式。當(dāng)斷路器回路電阻值超標(biāo)時(shí)，應(yīng)該從設(shè)備材質(zhì)、實(shí)際運(yùn)行的負(fù)荷電流、檢修工藝等諸方面查找原因，處理電阻超標(biāo)問(wèn)題。檢修后使用儀器進(jìn)行測(cè)試，用實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)驗(yàn)證檢修效果，以提高檢修質(zhì)量。

〔1〕李建明，朱康.高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)方法〔M〕.北京:中國(guó)電力出版.

〔2〕趙興林.500 kV斷路器回路電阻值超標(biāo)分析〔J〕.云南電力技術(shù)，2008(05):15-16.

〔3〕盧洪寶.HPL 145/1250斷路器導(dǎo)流回路接觸電阻“異?！鼻闆r分析〔J〕.電工技術(shù)，2007(12):63-64.