高壓斷路器主回路電阻超標原因分析及處理

鄭云方

成都供電公司成都客戶服務中心市場及大客戶服務部，四川成都 611731

0 引言

電力連接的主要目的在于通過一次設備和二次保護設備的相互配合，確保電力回路中電能輸送分配的安全高效性，這就要求電力一次設備的金屬與金屬間具有良好的可靠接觸性能。一旦設備金屬接觸間由于表面平整度不合格、動作性能下降等原因導致操控不靈敏時，就會影響設備接觸區(qū)域的工況性能，引起接觸電阻、溫度等參數(shù)的增加，給設備正常高效穩(wěn)定運行埋下安全隱患。主回路電阻是影響高壓斷路器安全可靠運行的特征參數(shù)之一，合理分析高壓斷路器主回路電阻值超標的原因，并采取有針對性的處理措施及時排除故障，可以確保電力系統(tǒng)安全可靠、節(jié)能經濟的高效穩(wěn)定運行。

1 LW29-126/145 型高壓斷路器技術性能

某220kV 中樞變電站，共設置三個電壓等級，分別為10kV、110kV、220kV，其中：110kV 和220kV 采用室外高壓AIS 敞開式設備；10kV 采用室內高壓開關柜。110kV 選用LW29-126/145 型戶外高壓交流六氟化硫斷路器，實現(xiàn)對變電站110kV 間隔電氣設備和線路的控制盒保護。并配置高性能的彈簧操作機構，具備遠距離電動遙控和就地手動操控相搭配的操作模式，完全符合國際IEC56 和國內GB1984《高壓交流斷路器》等標準。LW29-126/145 型斷路器的主要技術性能參數(shù)詳見表1 所示：

表1 LW29-126/145 型高壓斷路器主要技術性能參數(shù)

2 LW29-126/145 型高壓斷路器現(xiàn)狀運行工況

從表1 可以看出，220kV 變電站110kV 側的LW29-126/145 型高壓斷路器，其額定電壓為126/145kV，額定電流為3150A，而實際運行在額定電壓為110kV 左右（不大于126kV），實際運行電流僅653A 左右，即從實際運行狀況可知220kV 變電站中110kV 側的高壓斷路器選型配置能夠滿足實際運行需求，其額定電壓、額定電流、開斷電流等特性參數(shù)，能夠滿足實際運行控制、保護性能需求。220kV 變電站中110kV側LW29-126/145 型高壓斷路器在帶電運行8 個月內，其特性參數(shù)均較為穩(wěn)定，只有回路電阻存在上升趨勢。運行到1 年2個月后，主回路電阻出現(xiàn)明細超標問題，而從實際監(jiān)盤和超標統(tǒng)計數(shù)據(jù)結果表明，該斷路器平均每月操作次數(shù)低于10 次，總共1 年2 個月中大約動作60 次左右，遠低于表1 中的機械動作穩(wěn)定性6000 次要求，也就是說該110kV 高壓斷路器從自身機械動作性能方面來看不存在問題。該變電站110kV 側高壓斷路器主回路超標，直接影響到220kV 變電站安全穩(wěn)定運行，必須及時盡早排除故障以恢復變電站的正常經濟調控能力。

3 LW29-126/145 型高壓斷路器主回路電阻超標原因分析及處理

3.1 斷路器主回路電阻預試測量數(shù)據(jù)

從監(jiān)表數(shù)據(jù)和抄表統(tǒng)計數(shù)據(jù)發(fā)表110kV 側高壓斷路器存在主回路超標問題，于是組織專家和相關技術人員進行主回路電阻實際測量，發(fā)現(xiàn)5 個110kV 斷路器間隔中的#1、#3 和#4 高壓斷路器存在主回路電阻超標問題（表1 中規(guī)定要求主回路電阻值小于100 微歐），#1、#3 和#4 線路側高壓斷路器主回路電阻的現(xiàn)地實際測量值詳見表2 所示：

表2 故障處理前110kV 側高壓斷路器主回路電阻現(xiàn)地測量值

從表2 可知，#1、#3 和#4 間隔線路側斷路器A 相、B 相、C 相均存在超標問題，其中#4 間隔斷路器的B 相超標最為嚴重，主回路電阻達到251 微歐，超標151 微歐，超標率達到151%；同時該斷路器主回路A、B、C 三相電阻值相差非常大，A、C相間最大差值達到134 微歐。#1、#3 和#4 間隔線路側斷路器A 相、B 相、C 相主回路電阻超標問題，直接影響到220kV 變電站和區(qū)域電網調控的安全可靠性和節(jié)能經濟性。

3.2 斷路器主回路電阻超標原因分析

為了找出220kV 變電站110kV 側高壓斷路器主回路超標的原因，經現(xiàn)場初步查找，發(fā)現(xiàn)斷路器動、靜觸頭間存在灼燒問題，初步認為是由于接觸電阻不斷增加引起?，F(xiàn)場人員結合現(xiàn)場實測數(shù)據(jù)，一致認為造成變電站110kV 側壓斷路器主回路超標和觸頭燒傷的主要原因為是斷路器自身質量問題，即：在動作過程中引起動、靜觸頭固定連接件發(fā)生松動、連接不良等問題。在盡量降低停電影響范圍的基礎上，利用備用斷路器進行更換后由廠家將#1、#3 和#4 間隔線路側斷路器返廠進行解體試驗。

3.3 斷路器主回路電阻超標故障處理

廠家在進行解體試驗后，論證了現(xiàn)場人員故障的初步判斷，即：110kV 斷路器起主回路電阻超標的主要原因是由于動、靜觸頭連接件發(fā)生松動，引起接觸性能下降，導致主回路電阻超標。為了徹底排除主回路超標故障，廠商對斷路器動、靜觸頭進行更換處理，并完成SF6 補氣、微水、檢漏等試驗，待所有性能指標均滿足要求，重新封裝發(fā)往工地。在三臺斷路器返廠維修后，重新在現(xiàn)場安裝并待所有數(shù)據(jù)指標滿足投運后，折機投運，并對斷路器運行工況進行全程監(jiān)測。從運行數(shù)據(jù)來看，LW29-126/145 型高壓斷路器在經返廠維修后，其主回路電阻測量值均在60～80 微歐左右，能夠滿足低于100 微歐的性能技術指標要求，且在后期運行過程中沒有出現(xiàn)斷路器主回路電阻較大波動問題，于是認定斷路器主回路電阻超標故障得到有效處理。

4 結論

高壓斷路器導電主回路的電阻和導電性能，主要取決于高壓斷路器的動、靜觸頭間的接觸電阻。當接觸電阻上升其會增加斷路器設備導體在通電過程中的損耗，使接觸面上的溫度不斷身高，氧化加快，電阻增加，進入一個不斷惡化的循環(huán)。在日常的運行維護過程中，運行維護人員要采取定期與不定期相結合的動態(tài)檢修模式，重點對斷路器動、靜觸頭的連接處進行紅外測溫，以便及早發(fā)現(xiàn)高壓斷路器主回路電阻中存在的異常問題，爭取設備檢修維護的最佳時間，避免設備隱患的進一步擴大，確保電力系統(tǒng)安全可靠、節(jié)能經濟的穩(wěn)定運行。

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