12kV真空斷路器故障處理方法及其改進(jìn)措施探討

馮發(fā)德（浙江天正電氣股份有限公司，浙江 溫州 325604）

12kV真空斷路器故障處理方法及其改進(jìn)措施探討

馮發(fā)德
（浙江天正電氣股份有限公司，浙江 溫州 325604）

摘 要：本文首先對12 kV真空斷路器的缺陷、故障以及處理方法進(jìn)行了分析和闡述，然后對12 kV真空斷路器故障處理的改進(jìn)措施進(jìn)行了探討，僅供參考。

關(guān)鍵詞：12kV真空斷路器；故障；處理；改進(jìn)

近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高可靠性及免維護(hù)產(chǎn)品已經(jīng)成為電力用戶和電器制造企業(yè)追求的目標(biāo)。我國自1992年在電力系統(tǒng)推廣使用真空開關(guān)以來，12 kV真空斷路器因其具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于10 kV配電網(wǎng)系統(tǒng)中，目前已經(jīng)有幾種型號被稱為免維護(hù)產(chǎn)品。但在實(shí)際的運(yùn)行過程中，由于受到原材料質(zhì)量、制造工藝、使用環(huán)境等因素的影響，并不像理論上設(shè)計(jì)的那樣，完全不需要進(jìn)行維護(hù)，還會因其自身的缺陷發(fā)生故障，從而導(dǎo)致供電線路無法正常運(yùn)行。因此，有必要對12kV真空斷路器故障處理方法及其改進(jìn)措施進(jìn)行全面探討，以便提高電網(wǎng)供電質(zhì)量。

1 12 kV真空斷路器的故障分析與處理

1.1 分合閘不同期以及合閘觸頭彈跳時(shí)間偏長

12 kV真空斷路器與其它產(chǎn)品電器一樣，其機(jī)械特性隨著投入運(yùn)行時(shí)間的增加會發(fā)生變化，因此有必要定期使用專用特性測試儀對每臺斷路器的機(jī)械特性參數(shù)進(jìn)行測試，包括分、合閘速度，三相分、合閘不同期，三相分閘時(shí)間、合閘時(shí)間以及合閘彈跳時(shí)間等，均要符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)的參數(shù)要求。如果設(shè)備的特性參數(shù)沒有達(dá)到相關(guān)要求，與規(guī)定值存在較大的差異的話，不及時(shí)調(diào)整就會直接影響到斷路器的使用壽命和工作性能，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)饠嗦菲靼l(fā)生爆炸。

根據(jù)本人多年掌握的經(jīng)驗(yàn)分析，引起12 kV真空斷路器存在分合閘不同期、合閘出頭彈跳時(shí)間過長的缺陷的原因主要有：真空斷路器的支架、絕緣桿是由材質(zhì)不好的原材料制成；在真空斷路器的生產(chǎn)和組裝過程中，沒有按照所規(guī)定的工藝流程進(jìn)行傳動連板、傳動拐臂等部件的安裝；真空斷路器的觸頭平面沒有與其中心軸呈垂直關(guān)系，動作時(shí)發(fā)生摩擦的同時(shí)出現(xiàn)橫向滑動；真空斷路器自身的機(jī)械性能不好等。

在進(jìn)行三相分合閘不同期的缺陷的處理時(shí)，要先將其機(jī)械技術(shù)參數(shù)進(jìn)行對比，在確定超行程參數(shù)和觸頭開距符合要求的情況下，再適當(dāng)調(diào)整相應(yīng)相的絕緣拉桿長度，將三相分合不同期的時(shí)間控制在正常范圍內(nèi)。在調(diào)整絕緣拉桿長度時(shí)，要在斷路器處于分閘的狀態(tài)下，拔出相應(yīng)相的傳動拐臂與絕緣拉桿之間的銷釘，再轉(zhuǎn)動絕緣拉桿上的調(diào)節(jié)頭，將其觸頭開距進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在進(jìn)行某相出頭彈跳時(shí)間偏長的缺陷的處理時(shí)，可以通過在傳動拐臂與該相絕緣拉桿之間的銷釘處加平墊片，從而調(diào)整其滅弧室觸頭的端面垂直度，降低彈跳發(fā)生的頻率。如果此方法還是不能有效解決上述缺陷，則應(yīng)考慮在保證觸頭開距符合要求的基礎(chǔ)上，適當(dāng)減小相應(yīng)相的超行程值。

處理完12 kV真空斷路器的上述兩種缺陷之后，均要對其機(jī)械特性進(jìn)行重新測試，確保斷路器的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)都符合產(chǎn)品技術(shù)要求。

1.2 合閘控制回路的故障處理

以型號為VS1的12 kV手車式真空斷路器為例，除了常見的線路板不通、合閘線圈燒毀、機(jī)構(gòu)輔助開關(guān)及微動開關(guān)接觸不好等故障現(xiàn)象外，有時(shí)12kV真空斷路器在連續(xù)工作一段時(shí)間后，會出現(xiàn)開關(guān)柜的試驗(yàn)/隔離位置或工作位置對應(yīng)的指示燈不會亮的情況，通常認(rèn)為控制回路發(fā)生了故障。其實(shí)，在斷路器的底盤車上有S8、S9兩個(gè)輔助可以開關(guān)將閉鎖回路連通，當(dāng)S8和S9兩個(gè)底盤輔助開關(guān)的其中一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，閉鎖回路不連通，使得閉鎖電磁無法打開，從而引起合閘控制回路的連通。

在進(jìn)行合閘控制回路的故障處理的時(shí)候，可以通過萬用表檢測相對應(yīng)的二次插頭有沒接通，以此判斷兩個(gè)底盤輔助開關(guān)的狀況。具體步驟為：先把斷路器調(diào)到試驗(yàn)/隔離位置，通過萬用表檢測S8的二次插頭接線有沒連通；再將斷路器調(diào)到工作位置，通過萬用表檢測S9的二次插頭接線有沒連通。在確定二次插頭的接線沒有連通后，通過萬用表進(jìn)一步檢測二次插頭與S8或S9內(nèi)部接線端口之間沒有連通。若檢測到連通，說明故障是由底盤車上輔助開關(guān)引起；否則，認(rèn)為是二次插頭與S8或S9內(nèi)部接線端口之間的二次線出現(xiàn)故障。

對這種故障進(jìn)行處理，只要將12kV真空斷路器的底盤車輔助開關(guān)更換掉即可。要注意的是，斷路器的底盤車輔助開關(guān)的位置處于比較隱蔽的位置，在更換時(shí)，需要先將斷路器吊起，然后將底盤車拆卸下來，再進(jìn)行檢測以及更換。

1.3 彈簧操作機(jī)構(gòu)儲能電機(jī)的故障處理

目前，國內(nèi)外12kV真空斷路器大部分采用彈簧機(jī)構(gòu)操作，機(jī)構(gòu)儲能電機(jī)能否正常運(yùn)行，與合閘儲能回路是否完好有著直接的關(guān)系，同時(shí)也是斷路器是否可以正常分合閘的重要因素。當(dāng)出現(xiàn)儲能回路的指示燈一直不亮的現(xiàn)象時(shí)，通常認(rèn)為儲能電機(jī)出現(xiàn)了故障，一般表現(xiàn)為儲能電機(jī)受損或一直運(yùn)轉(zhuǎn)不停。

出現(xiàn)儲能電機(jī)一直運(yùn)轉(zhuǎn)不停的故障的原因主要有：儲能連接點(diǎn)未正常切換；行程開關(guān)的安裝位置不正確，處于偏上位置，接觸點(diǎn)之間為進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得儲能電機(jī)一直處于工作狀態(tài)；行程開關(guān)受損等。因此，在處理這種故障時(shí)，可以通過檢修儲能連接點(diǎn)；適當(dāng)調(diào)整行程開關(guān)的安裝位置使其能夠準(zhǔn)確斷電；或者更換行程開關(guān)等。除了儲能電機(jī)本身的缺陷會造成電機(jī)的損壞之外，電機(jī)一直運(yùn)轉(zhuǎn)不停也會導(dǎo)致其因繞組溫度過高而受損。處理時(shí)必須在斷路器機(jī)構(gòu)儲能彈簧完成能量的釋放后，再進(jìn)行儲能電機(jī)的更換。

2 12kV真空斷路器故障處理的改進(jìn)措施分析

2.1 采用斷路器檢修架

當(dāng)12 kV戶內(nèi)手車式真空斷路器出現(xiàn)故障時(shí)，需要對其底盤車輔助開關(guān)進(jìn)行檢修，往往要先把斷路器吊離地面才能進(jìn)行。而在實(shí)際情況中，變電站的10kV高壓室里找不到安全的起吊點(diǎn)，需要把斷路器推到10kV高壓室外，然后用起重機(jī)將其吊起，再進(jìn)行檢修，這種解決方法不但難度大，同時(shí)也浪費(fèi)了大量的時(shí)間和精力。

根據(jù)用戶使用現(xiàn)場條件，結(jié)合斷路器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過采用斷路器檢修架就能輕易解決問題。其工作原理為在檢修斷路器之前先搖出斷路器，然后用檢修架將其吊起，再將底盤拆下來放在檢修架上檢修。通過實(shí)踐表明，將檢修架應(yīng)用于12kV戶內(nèi)手車式真空斷路器的檢修，具有移動靈活、安全可靠、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，大大降低了檢修難度，從而提高故障檢修效率和效果。

將12kV戶內(nèi)手車式真空斷路器進(jìn)行檢修時(shí)，不使用檢修架和使用檢修架進(jìn)行檢修的平均時(shí)間進(jìn)行了記錄和統(tǒng)計(jì)，具體數(shù)值見表1。

從表1可以得出，每個(gè)檢查項(xiàng)目在未使用檢修架的情況下都需要花費(fèi)較長的時(shí)間，而使用檢修架可以大大縮短檢修時(shí)間，所用時(shí)間約為原來的2/3，從而提高了檢修效率。

2.2 采用在線局部放電檢測技術(shù)因?yàn)?2kV真空斷路器多數(shù)布置在封閉金屬柜體中，不方便對其進(jìn)行檢測，故傳統(tǒng)的試驗(yàn)周期較長，一般為3年或6年，不能對開關(guān)柜內(nèi)部的絕緣子等其他設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，從而難以及時(shí)檢查出斷路器的設(shè)備缺陷。

針對此問題，可以通過使用便攜式局部放電檢測儀對中高壓斷路器局部放電活動進(jìn)行診斷和評估。在線局部放電檢測試驗(yàn)不但能進(jìn)行帶電試驗(yàn)，檢測時(shí)間短，操作方便，還能將檢測周期由3年或6年縮短為1年，檢測設(shè)備輕巧，便于攜帶。通過在線局部放電檢測技術(shù)完成帶電試驗(yàn)，可以及時(shí)在故障形成初期就發(fā)現(xiàn)問題，并采取相關(guān)措施進(jìn)行防范或解決，從而提高故障處理率。

2.3 提高信息化管理水平

（1）借助網(wǎng)絡(luò)平臺對12kV真空斷路器的維護(hù)工作實(shí)行信息化管理，在試驗(yàn)管理數(shù)據(jù)庫中錄入斷路器的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并在班組公共盤上將其進(jìn)行共享，為日后的斷路器故障處理、提點(diǎn)檢查提供有效的參考依據(jù)。

（2）對12kV真空斷路器的缺陷實(shí)行信息化管理，將設(shè)備的缺陷情況詳細(xì)記錄到電子文檔上，結(jié)合記錄情況制定相應(yīng)的設(shè)備缺陷處理方案，以便盡早消除缺陷。

表1 使用檢修架前后的檢修平均時(shí)間（單位：小時(shí)）

結(jié)語

從高壓開關(guān)行業(yè)協(xié)會每年發(fā)布的高壓各類產(chǎn)品運(yùn)行統(tǒng)計(jì)信息可知，12kV真空斷路器在運(yùn)行時(shí)還是會有不同的故障產(chǎn)生，只是出現(xiàn)的時(shí)間段不同，本文僅分析了其中的幾種故障。另外故障處理改進(jìn)措施通過實(shí)踐應(yīng)用，得到了用戶的認(rèn)可，同時(shí)也為用戶解決產(chǎn)品故障節(jié)省了時(shí)間，保證供電系統(tǒng)的可靠性，有效提高電網(wǎng)供電質(zhì)量。

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中圖分類號：TM561

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