35kV開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻異常處理分析

孫棟梁

摘 要：回路電阻是決定斷路器安全可靠運(yùn)行的基本因素之一，需要在出廠、交接試驗(yàn)、預(yù)防性試驗(yàn)等環(huán)節(jié)中嚴(yán)格進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。針對(duì)220kV變電站35kV側(cè)開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻異常故障，經(jīng)詳細(xì)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、解體故障排查以及更換處理后，故障得到成功排除。

關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)柜 斷路器 主回路電阻 預(yù)防性試驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）03（b）-0060-01

35 kV及以下電壓等級(jí)的中低壓斷路器是供配電系統(tǒng)中重要的控制和保護(hù)設(shè)備，斷路器運(yùn)行的安全可靠性直接影響到電力供應(yīng)的服務(wù)水平。隨著供配電系統(tǒng)可用占地面積的不斷縮小和測(cè)控保護(hù)功能要求的進(jìn)一步提高，35 kV戶內(nèi)開(kāi)關(guān)柜已成為新建或改造供配電系統(tǒng)首選的集成開(kāi)關(guān)布置方式。從相關(guān)案例和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)可知，影響斷路器安全可靠運(yùn)行的因素較多，由動(dòng)、靜觸頭接觸不良引起的回路電阻異常等故障就是較為常見(jiàn)的一種。開(kāi)關(guān)柜中斷路器回路電阻異常會(huì)影響導(dǎo)電回路溫升及觸頭工作，進(jìn)而影響到斷路器及開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。在GB3906-2006《3.6 kV～40.5 kV交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》、GB1984-2003《高壓交流斷路器》、GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》、DL/T 596-2005《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》等相關(guān)的國(guó)家、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中均明確要求在高壓開(kāi)關(guān)柜型式試驗(yàn)、出廠試驗(yàn)、交接試驗(yàn)，以及預(yù)防性試驗(yàn)等項(xiàng)目中，均需要測(cè)量開(kāi)關(guān)柜中斷路器回路電阻是否處于技術(shù)指標(biāo)允許的范圍內(nèi)，避免由于回路電阻異常引起回路發(fā)熱過(guò)大，進(jìn)而引起開(kāi)關(guān)柜柜內(nèi)安全事故。

1 ZN85-40.5斷路器運(yùn)行現(xiàn)狀分析

220 kV中樞變電站其總?cè)萘?40MVA，裝有兩臺(tái)型號(hào)為SFSZ9-120000/220 220±8×1.25%/121/10.5kV，120/120/60MVA的三繞組變壓器，電壓變比為220/110/10.5kV。由于受變電站占地面積的影響，該變電站220 kV和110kV側(cè)均采用室外GIS布置；為確保35 kV系統(tǒng)具有較高的供電安全可靠性，35 kV側(cè)采用戶內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，戶內(nèi)開(kāi)關(guān)設(shè)備選用KYN61-40.5鎧裝移開(kāi)式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備，斷路器選用的是國(guó)內(nèi)某公司生產(chǎn)的ZN85-40.5真空斷路器。該變電站并網(wǎng)投運(yùn)以來(lái)的1年3個(gè)月中，35 kV側(cè)的ZN85-40.5真空斷路器柜各項(xiàng)運(yùn)行特性參數(shù)均較好。隨著35 kV側(cè)電網(wǎng)建設(shè)不斷完善，線路負(fù)荷不斷增加，尤其當(dāng)?shù)毓S中大量變頻設(shè)備、整流設(shè)備等的使用，對(duì)35 kV側(cè)系統(tǒng)的綜合調(diào)控性能要求也進(jìn)一步提高。例行預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，35 kV側(cè)3#柜和6#柜的ZN85-40.5型斷路器其主回路電阻呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)且最近一次檢測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)斷路器廠家技術(shù)指標(biāo)規(guī)定的100μΩ。從3#和6#斷路器柜的出廠、交接、預(yù)防性試驗(yàn)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果可知，此兩臺(tái)35 kV斷路器柜在35kV側(cè)負(fù)荷不斷增加情況下，其斷路器主回路電阻存在持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，急需找出故障原因予以排除以保證開(kāi)關(guān)柜的安全運(yùn)行。

2 ZN85-40.5斷路器主回路電阻異常原因分析

2.1 預(yù)防性檢測(cè)數(shù)據(jù)

220 kV變電站檢修人員在最近一次進(jìn)行設(shè)備的停電預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩面35 kV斷路器柜其斷路器主回路電阻出現(xiàn)嚴(yán)重超標(biāo)，廠家技術(shù)指標(biāo)規(guī)定該值不大于100 μΩ，其斷路器回路實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如見(jiàn)表1所示：

從表1中可以看出#3斷路器柜三相電阻超標(biāo)較為嚴(yán)重，分別為131 μΩ（A相）、57 μΩ（B相）、129 μΩ（C相），超標(biāo)最嚴(yán)重的B相其超標(biāo)率達(dá)到157%。結(jié)合溫升在線監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，#3開(kāi)關(guān)柜三相的發(fā)熱效應(yīng)也遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB763-90《交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱》中觸頭最大允許運(yùn)行溫度值（90 ℃），分別為96 ℃、108 ℃和95 ℃。35 kV斷路器開(kāi)關(guān)柜中的斷路器主回路電阻嚴(yán)重超標(biāo)，直接影響到斷路器的安全，影響變電站35 kV側(cè)供電網(wǎng)絡(luò)的安全可靠、節(jié)能經(jīng)濟(jì)調(diào)控運(yùn)行。

2.2 斷路器主回路電阻超標(biāo)原因分析

根據(jù)斷路器主回路電阻檢測(cè)歷史數(shù)據(jù)，并結(jié)合相關(guān)案例分析結(jié)果，認(rèn)為引起35 kV斷路器開(kāi)關(guān)柜斷路器導(dǎo)電回路電阻出現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)的主要原因?yàn)椋海?）觸頭在35 kV負(fù)荷不斷增加下，負(fù)荷電流增加，在發(fā)熱作用下產(chǎn)生氧化，在動(dòng)、靜觸頭處殘存有游離碳或機(jī)械雜物；（2）因安裝調(diào)試不當(dāng)，造成斷路器操作機(jī)構(gòu)在動(dòng)作過(guò)程中機(jī)械產(chǎn)生卡澀，觸頭動(dòng)作性能降低，壓力下降；（3）斷路器動(dòng)、靜觸頭緊固件在動(dòng)作過(guò)程中產(chǎn)生松動(dòng)、接觸面不整潔等問(wèn)題，引起接觸不良，在溫升作用下不斷運(yùn)行條件不斷惡化。

為找出該變電站35 kV側(cè)斷路器開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻超標(biāo)的原因，委托我公司進(jìn)行解體檢查。在確保3#柜和6#柜線路負(fù)荷轉(zhuǎn)移到相關(guān)回路后，決定對(duì)斷路器進(jìn)行解體檢查，經(jīng)解體發(fā)現(xiàn)該斷路器動(dòng)、靜觸頭存在嚴(yán)重灼燒現(xiàn)象，且固定件出現(xiàn)明顯松動(dòng)。于是決定這兩臺(tái)斷路器進(jìn)行返廠更換處理。

3 ZN85斷路器主回路電阻異常處理

從故障分析可以看出，引起35 kV側(cè)斷路器開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻超標(biāo)的主要原因是由于負(fù)荷的頻繁波動(dòng)，斷路器在動(dòng)作過(guò)程中引起緊固件松動(dòng)，導(dǎo)致動(dòng)觸頭接觸性能降低，出現(xiàn)嚴(yán)重?zé)龘p問(wèn)題，決定對(duì)兩臺(tái)斷路器返廠對(duì)其中的斷路器滅弧室進(jìn)行全面更換處理。廠家在采用同型號(hào)斷路器進(jìn)行更換處理后，相關(guān)性能測(cè)試滿足要求并通過(guò)出廠試驗(yàn)后重新發(fā)到變電站。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)滿足要求后，將#3開(kāi)關(guān)柜和#6開(kāi)關(guān)柜重新并網(wǎng)運(yùn)行，并運(yùn)行一段時(shí)間后對(duì)開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻值進(jìn)行停電測(cè)量，其測(cè)量值如表2所示。

從表2可知，35 kV側(cè)斷路器開(kāi)關(guān)柜中的斷路器經(jīng)同型號(hào)設(shè)備更換處理后，其主回路電阻測(cè)量值均恢復(fù)到100 μΩ的技術(shù)指標(biāo)范圍，且同返廠維修后的交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比沒(méi)有發(fā)現(xiàn)主回路電阻存在增長(zhǎng)趨勢(shì)，故障得到有效處理。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)斷路器開(kāi)關(guān)柜中斷路器主回路電阻值存在超標(biāo)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息從設(shè)備材質(zhì)、設(shè)備實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷電流、檢修工藝等諸多方面進(jìn)行故障原因的詳查，并采取有效的技術(shù)措施對(duì)回路電阻超標(biāo)進(jìn)行科學(xué)處理，避免盲目處理，以提高高壓開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行的安全可靠。經(jīng)詳細(xì)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、解體故障排查以及返廠更換處理，35 kV斷路器開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻超標(biāo)故障得到有效處理，恢復(fù)和提高了3#和6#開(kāi)關(guān)柜出線線路的供電可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1] 張?jiān)Ｉ?高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備檢測(cè)和試驗(yàn)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2009.

[2] 李春松.高壓斷路器回路電阻測(cè)試數(shù)據(jù)分析及處理措施[J].湖南水利水電，2011（5）：69-70.

[3] 韓建偉.隔離開(kāi)關(guān)回路電阻超標(biāo)原因分析[J].農(nóng)村電氣化，2009，264（5）：63.endprint

摘 要：回路電阻是決定斷路器安全可靠運(yùn)行的基本因素之一，需要在出廠、交接試驗(yàn)、預(yù)防性試驗(yàn)等環(huán)節(jié)中嚴(yán)格進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。針對(duì)220kV變電站35kV側(cè)開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻異常故障，經(jīng)詳細(xì)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、解體故障排查以及更換處理后，故障得到成功排除。

關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)柜 斷路器 主回路電阻 預(yù)防性試驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）03（b）-0060-01

35 kV及以下電壓等級(jí)的中低壓斷路器是供配電系統(tǒng)中重要的控制和保護(hù)設(shè)備，斷路器運(yùn)行的安全可靠性直接影響到電力供應(yīng)的服務(wù)水平。隨著供配電系統(tǒng)可用占地面積的不斷縮小和測(cè)控保護(hù)功能要求的進(jìn)一步提高，35 kV戶內(nèi)開(kāi)關(guān)柜已成為新建或改造供配電系統(tǒng)首選的集成開(kāi)關(guān)布置方式。從相關(guān)案例和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)可知，影響斷路器安全可靠運(yùn)行的因素較多，由動(dòng)、靜觸頭接觸不良引起的回路電阻異常等故障就是較為常見(jiàn)的一種。開(kāi)關(guān)柜中斷路器回路電阻異常會(huì)影響導(dǎo)電回路溫升及觸頭工作，進(jìn)而影響到斷路器及開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。在GB3906-2006《3.6 kV～40.5 kV交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》、GB1984-2003《高壓交流斷路器》、GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》、DL/T 596-2005《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》等相關(guān)的國(guó)家、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中均明確要求在高壓開(kāi)關(guān)柜型式試驗(yàn)、出廠試驗(yàn)、交接試驗(yàn)，以及預(yù)防性試驗(yàn)等項(xiàng)目中，均需要測(cè)量開(kāi)關(guān)柜中斷路器回路電阻是否處于技術(shù)指標(biāo)允許的范圍內(nèi)，避免由于回路電阻異常引起回路發(fā)熱過(guò)大，進(jìn)而引起開(kāi)關(guān)柜柜內(nèi)安全事故。

1 ZN85-40.5斷路器運(yùn)行現(xiàn)狀分析

220 kV中樞變電站其總?cè)萘?40MVA，裝有兩臺(tái)型號(hào)為SFSZ9-120000/220 220±8×1.25%/121/10.5kV，120/120/60MVA的三繞組變壓器，電壓變比為220/110/10.5kV。由于受變電站占地面積的影響，該變電站220 kV和110kV側(cè)均采用室外GIS布置；為確保35 kV系統(tǒng)具有較高的供電安全可靠性，35 kV側(cè)采用戶內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，戶內(nèi)開(kāi)關(guān)設(shè)備選用KYN61-40.5鎧裝移開(kāi)式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備，斷路器選用的是國(guó)內(nèi)某公司生產(chǎn)的ZN85-40.5真空斷路器。該變電站并網(wǎng)投運(yùn)以來(lái)的1年3個(gè)月中，35 kV側(cè)的ZN85-40.5真空斷路器柜各項(xiàng)運(yùn)行特性參數(shù)均較好。隨著35 kV側(cè)電網(wǎng)建設(shè)不斷完善，線路負(fù)荷不斷增加，尤其當(dāng)?shù)毓S中大量變頻設(shè)備、整流設(shè)備等的使用，對(duì)35 kV側(cè)系統(tǒng)的綜合調(diào)控性能要求也進(jìn)一步提高。例行預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，35 kV側(cè)3#柜和6#柜的ZN85-40.5型斷路器其主回路電阻呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)且最近一次檢測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)斷路器廠家技術(shù)指標(biāo)規(guī)定的100μΩ。從3#和6#斷路器柜的出廠、交接、預(yù)防性試驗(yàn)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果可知，此兩臺(tái)35 kV斷路器柜在35kV側(cè)負(fù)荷不斷增加情況下，其斷路器主回路電阻存在持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，急需找出故障原因予以排除以保證開(kāi)關(guān)柜的安全運(yùn)行。

2 ZN85-40.5斷路器主回路電阻異常原因分析

2.1 預(yù)防性檢測(cè)數(shù)據(jù)

220 kV變電站檢修人員在最近一次進(jìn)行設(shè)備的停電預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩面35 kV斷路器柜其斷路器主回路電阻出現(xiàn)嚴(yán)重超標(biāo)，廠家技術(shù)指標(biāo)規(guī)定該值不大于100 μΩ，其斷路器回路實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如見(jiàn)表1所示：

從表1中可以看出#3斷路器柜三相電阻超標(biāo)較為嚴(yán)重，分別為131 μΩ（A相）、57 μΩ（B相）、129 μΩ（C相），超標(biāo)最嚴(yán)重的B相其超標(biāo)率達(dá)到157%。結(jié)合溫升在線監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，#3開(kāi)關(guān)柜三相的發(fā)熱效應(yīng)也遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB763-90《交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱》中觸頭最大允許運(yùn)行溫度值（90 ℃），分別為96 ℃、108 ℃和95 ℃。35 kV斷路器開(kāi)關(guān)柜中的斷路器主回路電阻嚴(yán)重超標(biāo)，直接影響到斷路器的安全，影響變電站35 kV側(cè)供電網(wǎng)絡(luò)的安全可靠、節(jié)能經(jīng)濟(jì)調(diào)控運(yùn)行。

2.2 斷路器主回路電阻超標(biāo)原因分析

根據(jù)斷路器主回路電阻檢測(cè)歷史數(shù)據(jù)，并結(jié)合相關(guān)案例分析結(jié)果，認(rèn)為引起35 kV斷路器開(kāi)關(guān)柜斷路器導(dǎo)電回路電阻出現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)的主要原因?yàn)椋海?）觸頭在35 kV負(fù)荷不斷增加下，負(fù)荷電流增加，在發(fā)熱作用下產(chǎn)生氧化，在動(dòng)、靜觸頭處殘存有游離碳或機(jī)械雜物；（2）因安裝調(diào)試不當(dāng)，造成斷路器操作機(jī)構(gòu)在動(dòng)作過(guò)程中機(jī)械產(chǎn)生卡澀，觸頭動(dòng)作性能降低，壓力下降；（3）斷路器動(dòng)、靜觸頭緊固件在動(dòng)作過(guò)程中產(chǎn)生松動(dòng)、接觸面不整潔等問(wèn)題，引起接觸不良，在溫升作用下不斷運(yùn)行條件不斷惡化。

為找出該變電站35 kV側(cè)斷路器開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻超標(biāo)的原因，委托我公司進(jìn)行解體檢查。在確保3#柜和6#柜線路負(fù)荷轉(zhuǎn)移到相關(guān)回路后，決定對(duì)斷路器進(jìn)行解體檢查，經(jīng)解體發(fā)現(xiàn)該斷路器動(dòng)、靜觸頭存在嚴(yán)重灼燒現(xiàn)象，且固定件出現(xiàn)明顯松動(dòng)。于是決定這兩臺(tái)斷路器進(jìn)行返廠更換處理。

3 ZN85斷路器主回路電阻異常處理

從故障分析可以看出，引起35 kV側(cè)斷路器開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻超標(biāo)的主要原因是由于負(fù)荷的頻繁波動(dòng)，斷路器在動(dòng)作過(guò)程中引起緊固件松動(dòng)，導(dǎo)致動(dòng)觸頭接觸性能降低，出現(xiàn)嚴(yán)重?zé)龘p問(wèn)題，決定對(duì)兩臺(tái)斷路器返廠對(duì)其中的斷路器滅弧室進(jìn)行全面更換處理。廠家在采用同型號(hào)斷路器進(jìn)行更換處理后，相關(guān)性能測(cè)試滿足要求并通過(guò)出廠試驗(yàn)后重新發(fā)到變電站。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)滿足要求后，將#3開(kāi)關(guān)柜和#6開(kāi)關(guān)柜重新并網(wǎng)運(yùn)行，并運(yùn)行一段時(shí)間后對(duì)開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻值進(jìn)行停電測(cè)量，其測(cè)量值如表2所示。

從表2可知，35 kV側(cè)斷路器開(kāi)關(guān)柜中的斷路器經(jīng)同型號(hào)設(shè)備更換處理后，其主回路電阻測(cè)量值均恢復(fù)到100 μΩ的技術(shù)指標(biāo)范圍，且同返廠維修后的交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比沒(méi)有發(fā)現(xiàn)主回路電阻存在增長(zhǎng)趨勢(shì)，故障得到有效處理。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)斷路器開(kāi)關(guān)柜中斷路器主回路電阻值存在超標(biāo)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息從設(shè)備材質(zhì)、設(shè)備實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷電流、檢修工藝等諸多方面進(jìn)行故障原因的詳查，并采取有效的技術(shù)措施對(duì)回路電阻超標(biāo)進(jìn)行科學(xué)處理，避免盲目處理，以提高高壓開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行的安全可靠。經(jīng)詳細(xì)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、解體故障排查以及返廠更換處理，35 kV斷路器開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻超標(biāo)故障得到有效處理，恢復(fù)和提高了3#和6#開(kāi)關(guān)柜出線線路的供電可靠性。

參考文獻(xiàn)

[1] 張?jiān)Ｉ?高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備檢測(cè)和試驗(yàn)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2009.

[2] 李春松.高壓斷路器回路電阻測(cè)試數(shù)據(jù)分析及處理措施[J].湖南水利水電，2011（5）：69-70.

[3] 韓建偉.隔離開(kāi)關(guān)回路電阻超標(biāo)原因分析[J].農(nóng)村電氣化，2009，264（5）：63.endprint

摘 要：回路電阻是決定斷路器安全可靠運(yùn)行的基本因素之一，需要在出廠、交接試驗(yàn)、預(yù)防性試驗(yàn)等環(huán)節(jié)中嚴(yán)格進(jìn)行相關(guān)試驗(yàn)。針對(duì)220kV變電站35kV側(cè)開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻異常故障，經(jīng)詳細(xì)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、解體故障排查以及更換處理后，故障得到成功排除。

關(guān)鍵詞：開(kāi)關(guān)柜 斷路器 主回路電阻 預(yù)防性試驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2014）03（b）-0060-01

35 kV及以下電壓等級(jí)的中低壓斷路器是供配電系統(tǒng)中重要的控制和保護(hù)設(shè)備，斷路器運(yùn)行的安全可靠性直接影響到電力供應(yīng)的服務(wù)水平。隨著供配電系統(tǒng)可用占地面積的不斷縮小和測(cè)控保護(hù)功能要求的進(jìn)一步提高，35 kV戶內(nèi)開(kāi)關(guān)柜已成為新建或改造供配電系統(tǒng)首選的集成開(kāi)關(guān)布置方式。從相關(guān)案例和實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)可知，影響斷路器安全可靠運(yùn)行的因素較多，由動(dòng)、靜觸頭接觸不良引起的回路電阻異常等故障就是較為常見(jiàn)的一種。開(kāi)關(guān)柜中斷路器回路電阻異常會(huì)影響導(dǎo)電回路溫升及觸頭工作，進(jìn)而影響到斷路器及開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行的安全穩(wěn)定性。在GB3906-2006《3.6 kV～40.5 kV交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備和控制設(shè)備》、GB1984-2003《高壓交流斷路器》、GB50150-2006《電氣裝置安裝工程電氣設(shè)備交接試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》、DL/T 596-2005《電力設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)規(guī)程》等相關(guān)的國(guó)家、電力行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中均明確要求在高壓開(kāi)關(guān)柜型式試驗(yàn)、出廠試驗(yàn)、交接試驗(yàn)，以及預(yù)防性試驗(yàn)等項(xiàng)目中，均需要測(cè)量開(kāi)關(guān)柜中斷路器回路電阻是否處于技術(shù)指標(biāo)允許的范圍內(nèi)，避免由于回路電阻異常引起回路發(fā)熱過(guò)大，進(jìn)而引起開(kāi)關(guān)柜柜內(nèi)安全事故。

1 ZN85-40.5斷路器運(yùn)行現(xiàn)狀分析

220 kV中樞變電站其總?cè)萘?40MVA，裝有兩臺(tái)型號(hào)為SFSZ9-120000/220 220±8×1.25%/121/10.5kV，120/120/60MVA的三繞組變壓器，電壓變比為220/110/10.5kV。由于受變電站占地面積的影響，該變電站220 kV和110kV側(cè)均采用室外GIS布置；為確保35 kV系統(tǒng)具有較高的供電安全可靠性，35 kV側(cè)采用戶內(nèi)高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，戶內(nèi)開(kāi)關(guān)設(shè)備選用KYN61-40.5鎧裝移開(kāi)式交流金屬封閉開(kāi)關(guān)設(shè)備，斷路器選用的是國(guó)內(nèi)某公司生產(chǎn)的ZN85-40.5真空斷路器。該變電站并網(wǎng)投運(yùn)以來(lái)的1年3個(gè)月中，35 kV側(cè)的ZN85-40.5真空斷路器柜各項(xiàng)運(yùn)行特性參數(shù)均較好。隨著35 kV側(cè)電網(wǎng)建設(shè)不斷完善，線路負(fù)荷不斷增加，尤其當(dāng)?shù)毓S中大量變頻設(shè)備、整流設(shè)備等的使用，對(duì)35 kV側(cè)系統(tǒng)的綜合調(diào)控性能要求也進(jìn)一步提高。例行預(yù)防性試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，35 kV側(cè)3#柜和6#柜的ZN85-40.5型斷路器其主回路電阻呈現(xiàn)增長(zhǎng)趨勢(shì)且最近一次檢測(cè)數(shù)據(jù)超過(guò)斷路器廠家技術(shù)指標(biāo)規(guī)定的100μΩ。從3#和6#斷路器柜的出廠、交接、預(yù)防性試驗(yàn)歷史數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果可知，此兩臺(tái)35 kV斷路器柜在35kV側(cè)負(fù)荷不斷增加情況下，其斷路器主回路電阻存在持續(xù)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，急需找出故障原因予以排除以保證開(kāi)關(guān)柜的安全運(yùn)行。

2 ZN85-40.5斷路器主回路電阻異常原因分析

2.1 預(yù)防性檢測(cè)數(shù)據(jù)

220 kV變電站檢修人員在最近一次進(jìn)行設(shè)備的停電預(yù)防性試驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)兩面35 kV斷路器柜其斷路器主回路電阻出現(xiàn)嚴(yán)重超標(biāo)，廠家技術(shù)指標(biāo)規(guī)定該值不大于100 μΩ，其斷路器回路實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)如見(jiàn)表1所示：

從表1中可以看出#3斷路器柜三相電阻超標(biāo)較為嚴(yán)重，分別為131 μΩ（A相）、57 μΩ（B相）、129 μΩ（C相），超標(biāo)最嚴(yán)重的B相其超標(biāo)率達(dá)到157%。結(jié)合溫升在線監(jiān)測(cè)裝置監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，#3開(kāi)關(guān)柜三相的發(fā)熱效應(yīng)也遠(yuǎn)超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB763-90《交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱》中觸頭最大允許運(yùn)行溫度值（90 ℃），分別為96 ℃、108 ℃和95 ℃。35 kV斷路器開(kāi)關(guān)柜中的斷路器主回路電阻嚴(yán)重超標(biāo)，直接影響到斷路器的安全，影響變電站35 kV側(cè)供電網(wǎng)絡(luò)的安全可靠、節(jié)能經(jīng)濟(jì)調(diào)控運(yùn)行。

2.2 斷路器主回路電阻超標(biāo)原因分析

根據(jù)斷路器主回路電阻檢測(cè)歷史數(shù)據(jù)，并結(jié)合相關(guān)案例分析結(jié)果，認(rèn)為引起35 kV斷路器開(kāi)關(guān)柜斷路器導(dǎo)電回路電阻出現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)的主要原因?yàn)椋海?）觸頭在35 kV負(fù)荷不斷增加下，負(fù)荷電流增加，在發(fā)熱作用下產(chǎn)生氧化，在動(dòng)、靜觸頭處殘存有游離碳或機(jī)械雜物；（2）因安裝調(diào)試不當(dāng)，造成斷路器操作機(jī)構(gòu)在動(dòng)作過(guò)程中機(jī)械產(chǎn)生卡澀，觸頭動(dòng)作性能降低，壓力下降；（3）斷路器動(dòng)、靜觸頭緊固件在動(dòng)作過(guò)程中產(chǎn)生松動(dòng)、接觸面不整潔等問(wèn)題，引起接觸不良，在溫升作用下不斷運(yùn)行條件不斷惡化。

為找出該變電站35 kV側(cè)斷路器開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻超標(biāo)的原因，委托我公司進(jìn)行解體檢查。在確保3#柜和6#柜線路負(fù)荷轉(zhuǎn)移到相關(guān)回路后，決定對(duì)斷路器進(jìn)行解體檢查，經(jīng)解體發(fā)現(xiàn)該斷路器動(dòng)、靜觸頭存在嚴(yán)重灼燒現(xiàn)象，且固定件出現(xiàn)明顯松動(dòng)。于是決定這兩臺(tái)斷路器進(jìn)行返廠更換處理。

3 ZN85斷路器主回路電阻異常處理

從故障分析可以看出，引起35 kV側(cè)斷路器開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻超標(biāo)的主要原因是由于負(fù)荷的頻繁波動(dòng)，斷路器在動(dòng)作過(guò)程中引起緊固件松動(dòng)，導(dǎo)致動(dòng)觸頭接觸性能降低，出現(xiàn)嚴(yán)重?zé)龘p問(wèn)題，決定對(duì)兩臺(tái)斷路器返廠對(duì)其中的斷路器滅弧室進(jìn)行全面更換處理。廠家在采用同型號(hào)斷路器進(jìn)行更換處理后，相關(guān)性能測(cè)試滿足要求并通過(guò)出廠試驗(yàn)后重新發(fā)到變電站。經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)交接試驗(yàn)滿足要求后，將#3開(kāi)關(guān)柜和#6開(kāi)關(guān)柜重新并網(wǎng)運(yùn)行，并運(yùn)行一段時(shí)間后對(duì)開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻值進(jìn)行停電測(cè)量，其測(cè)量值如表2所示。

從表2可知，35 kV側(cè)斷路器開(kāi)關(guān)柜中的斷路器經(jīng)同型號(hào)設(shè)備更換處理后，其主回路電阻測(cè)量值均恢復(fù)到100 μΩ的技術(shù)指標(biāo)范圍，且同返廠維修后的交接試驗(yàn)數(shù)據(jù)相比沒(méi)有發(fā)現(xiàn)主回路電阻存在增長(zhǎng)趨勢(shì)，故障得到有效處理。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)斷路器開(kāi)關(guān)柜中斷路器主回路電阻值存在超標(biāo)問(wèn)題時(shí)，應(yīng)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)信息從設(shè)備材質(zhì)、設(shè)備實(shí)際運(yùn)行負(fù)荷電流、檢修工藝等諸多方面進(jìn)行故障原因的詳查，并采取有效的技術(shù)措施對(duì)回路電阻超標(biāo)進(jìn)行科學(xué)處理，避免盲目處理，以提高高壓開(kāi)關(guān)柜運(yùn)行的安全可靠。經(jīng)詳細(xì)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析、解體故障排查以及返廠更換處理，35 kV斷路器開(kāi)關(guān)柜斷路器主回路電阻超標(biāo)故障得到有效處理，恢復(fù)和提高了3#和6#開(kāi)關(guān)柜出線線路的供電可靠性。

參考文獻(xiàn)

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[3] 韓建偉.隔離開(kāi)關(guān)回路電阻超標(biāo)原因分析[J].農(nóng)村電氣化，2009，264（5）：63.endprint