10kV真空斷路器常見(jiàn)故障分析及處理要點(diǎn)

趙軍

摘要：10KV真空斷路器在國(guó)內(nèi)目前的配電網(wǎng)絡(luò)中得到了廣泛應(yīng)用，有效保護(hù)了配電網(wǎng)內(nèi)電器設(shè)備的運(yùn)行安全，為相關(guān)行業(yè)節(jié)省，甚至創(chuàng)造了巨大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。在本篇文章中，筆者著重分析了10KV真空斷路器在運(yùn)行使用過(guò)程中可能會(huì)出現(xiàn)的故障，并探討了故障發(fā)生的原因，給出了相應(yīng)的解決措施，旨在確保10KV真空斷路器的使用安全，希望通過(guò)抑制斷路器故障的方式來(lái)提高其應(yīng)用價(jià)值，為配電網(wǎng)電器設(shè)備提供全方位的保護(hù)。

關(guān)鍵詞：10KV；真空斷路器；故障；處理對(duì)策

1 引言

真空斷路器主要由操作機(jī)構(gòu)、真空滅弧室及其支撐部分構(gòu)成，其基本工作原理為：由于真空中氣體的平均自由形成較大且不同出現(xiàn)游離，當(dāng)進(jìn)行開(kāi)關(guān)分閘時(shí)，觸頭間會(huì)出現(xiàn)電弧，觸頭表面會(huì)在高溫作用下生成金屬蒸汽，而電流在觸頭部位形成的磁場(chǎng)會(huì)使電弧沿觸頭表面切線方向迅速移動(dòng)，在屏蔽罩上凝結(jié)一些技術(shù)蒸汽，電弧在自然過(guò)零時(shí)便熄滅，觸頭間的介質(zhì)強(qiáng)度就會(huì)重新恢復(fù)。相比較10kV油開(kāi)關(guān)，10kV真空斷路器具有滅弧性能好、開(kāi)斷容量高、運(yùn)行維護(hù)方便、壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。然而由于設(shè)計(jì)缺陷及技術(shù)失誤等原因的影響，真空斷路器經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)漏氣機(jī)構(gòu)卡阻、真空泡慢性等故障問(wèn)題，這對(duì)于斷路器的正常使用帶來(lái)了非常不利的影響。因此，加強(qiáng)有關(guān)10kV真空斷路器常見(jiàn)故障及處理方法的研究，對(duì)于改善真空斷路器運(yùn)行質(zhì)量具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

2 10kV真空斷路器常見(jiàn)故障分析及防治措施

2.1 針對(duì)真空斷路器出現(xiàn)故障的時(shí)候要分析真空度降低的原因，并且制定合適的解決方案

在日常的檢查維護(hù)設(shè)備的時(shí)候，一定要在斷口間進(jìn)行交流耐壓試驗(yàn)，在設(shè)備條件允許的情況下可以使用真空的測(cè)試儀檢驗(yàn)真空泡的真空度，保證真空泡的真空度在一定的水平上來(lái)滿足斷路器的工作的需求。相關(guān)的安裝人員在安裝斷路器時(shí)一定要選擇配套完好并且成熟的產(chǎn)品，相關(guān)的檢查人員要定期觀察真空泡的金屬屏蔽罩在運(yùn)行過(guò)程中有沒(méi)有出現(xiàn)異常的聲響，當(dāng)發(fā)現(xiàn)一些產(chǎn)生放電的斷路器要上報(bào)進(jìn)行處理。針對(duì)污染比較嚴(yán)重的設(shè)備，相關(guān)的維護(hù)人員要定期維護(hù)，更換真空泡，避免一些污染物斷路器的絕緣性質(zhì)，及時(shí)檢查真空泡是否完好。

2.2 誤動(dòng)、拒動(dòng)故障

2.2.1 真空斷路器工作中出現(xiàn)斷相

當(dāng)真空斷路器與高壓電動(dòng)機(jī)接通時(shí)，可能會(huì)發(fā)生斷相問(wèn)題導(dǎo)致電動(dòng)機(jī)缺相運(yùn)行而燒毀。其產(chǎn)生原因可能是由于斷路器觸頭材料較軟，且采用對(duì)接方式處理，當(dāng)進(jìn)行多次分合閘操作后觸頭很容易出現(xiàn)變形，進(jìn)而使斷路器超行程發(fā)生變化，影響該相接頭的正常接觸。

2.2.2 真空斷路器分閘失靈

其操動(dòng)機(jī)構(gòu)的故障表現(xiàn)主要有分閘鎖扣銷子滑脫、分閘鎖扣扣住過(guò)量、分閘鐵芯的行程調(diào)控不合理等；電氣方面的故障表現(xiàn)有輔助開(kāi)關(guān)接觸質(zhì)量較差、分閘電壓不足、分閘線圈出現(xiàn)斷線等。

2.2.3 真空斷路器合閘失靈

其操動(dòng)機(jī)構(gòu)的故障表現(xiàn)為輔助開(kāi)關(guān)的行程過(guò)大，使得觸片發(fā)生彎曲變形，接觸質(zhì)量差；合閘時(shí)分閘鎖扣出現(xiàn)脫落，分閘鎖扣的尺寸不合理；其電氣方面的故障表現(xiàn)有合閘線圈匝間短路二次接線出現(xiàn)失誤或合閘線圈發(fā)生斷線；合閘電源整流部分發(fā)生故障、合閘電壓不足等。

2.3 絕緣故障

絕緣故障在10kV斷路器設(shè)備中占據(jù)非常多的比例，其危害損失不言而喻。據(jù)一些統(tǒng)計(jì)文獻(xiàn)資料表明，我國(guó)運(yùn)行的高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備中，大約有10%的故障來(lái)源于6～35kV絕緣故障，而在這些故障中，約50%的故障來(lái)源于真空開(kāi)關(guān)設(shè)備絕緣故障，也就是絕緣故障是影響真空開(kāi)關(guān)設(shè)備高效穩(wěn)定運(yùn)行的重要威脅之一。

從大量實(shí)踐工作經(jīng)驗(yàn)可知，10kV真空斷路器的絕緣故障的防治措施主要體現(xiàn)在以下多個(gè)方面：（1）優(yōu)選斷路器型號(hào)和特性參數(shù)。應(yīng)根據(jù)工程氣象、海拔高程等基本資料，優(yōu)選適合工程區(qū)的10kV真空斷路器產(chǎn)生，確保斷路器具有較高質(zhì)量水平；（2）認(rèn)真把握安裝調(diào)試質(zhì)量水平。在安裝、調(diào)試、以及后期檢修維護(hù)工作中，其裝配工藝必須完善到位，進(jìn)而防止操作過(guò)程中由于機(jī)構(gòu)安裝不到位在實(shí)際運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)絕緣體帶來(lái)外力破壞；（3）建立完善檢修維護(hù)制度計(jì)劃。要根據(jù)10kV真空斷路器運(yùn)行環(huán)境特性，建立完善的檢修維護(hù)計(jì)劃制度，并認(rèn)真落實(shí)好各類養(yǎng)護(hù)措施，減少灰塵、潮氣等對(duì)真空斷路器運(yùn)行工況性能的影響。根據(jù)歷史運(yùn)行工況數(shù)據(jù)，制定合理的檢修維護(hù)周期，定期對(duì)斷路器開(kāi)關(guān)、操作機(jī)構(gòu)等絕緣構(gòu)件性能進(jìn)行檢測(cè)。一旦10kV真空斷路器發(fā)生絕緣事故，除了要根據(jù)故障現(xiàn)象準(zhǔn)確找出故障原因和故障點(diǎn)外，還需要對(duì)損壞的絕緣構(gòu)件進(jìn)行更換處理，并認(rèn)真進(jìn)行絕緣試驗(yàn)合格后，方能投入運(yùn)行。

2.4 合閘觸頭彈跳時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、分合閘不同期

其故障形成原因可能是：真空斷路器的支架與絕緣拉桿等材料不合格；真空斷路器的機(jī)械性能較低；真空斷路器的中心軸與觸頭平面的垂直度較差，在碰合時(shí)容易出現(xiàn)橫向滑動(dòng)；在生產(chǎn)制作斷路器時(shí)，采用了不恰當(dāng)?shù)膫鲃?dòng)連扳與傳動(dòng)拐臂安裝工藝。

2.5 彈簧儲(chǔ)能不到位處理

對(duì)于儲(chǔ)能齒輪的磨損可先用細(xì)砂紙對(duì)儲(chǔ)能延時(shí)繼電器的觸電進(jìn)行修復(fù)打磨，或?qū)ζ溆|頭的整定值進(jìn)行調(diào)控，以保證電動(dòng)機(jī)能在延時(shí)整定值的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能，并且延時(shí)要高于電機(jī)的實(shí)際儲(chǔ)能時(shí)間；對(duì)于儲(chǔ)能開(kāi)關(guān)的過(guò)早開(kāi)斷，應(yīng)對(duì)開(kāi)關(guān)進(jìn)行全面檢查，并合理調(diào)整限位開(kāi)關(guān)的位置；對(duì)于儲(chǔ)能電機(jī)出現(xiàn)老化的問(wèn)題，應(yīng)視老化情況進(jìn)行電機(jī)更換。

3 斷路器日常維護(hù)措施

在處理斷路器機(jī)構(gòu)的故障時(shí)，首先對(duì)故障類型進(jìn)行分析，判斷屬于電氣或二次回路方面的問(wèn)題還是機(jī)械方面的故障，再進(jìn)行下一步處理。判斷故障的方法較為簡(jiǎn)便，首先讓機(jī)構(gòu)處于完全儲(chǔ)能狀態(tài)，手動(dòng)分合斷路器能可靠分合的，可基本排除機(jī)械故障。再進(jìn)行電動(dòng)分合閘，若分合閘電磁鐵發(fā)生動(dòng)作而開(kāi)關(guān)分合閘不成功，檢查二次控制電壓正常，說(shuō)明二次回路方面沒(méi)有問(wèn)題。對(duì)于真空度降低、分合閘不同期、分合閘速度不足、彈跳大等較為隱蔽的故障，進(jìn)行檢修工作時(shí)必須使用有關(guān)的科學(xué)儀器進(jìn)行測(cè)試與測(cè)量，通過(guò)對(duì)實(shí)際測(cè)量數(shù)據(jù)的分析判斷解決問(wèn)題。

除了對(duì)故障的檢修，在日常工作中也要對(duì)真空斷路器進(jìn)行一定的維護(hù)工作，包括傳動(dòng)機(jī)構(gòu)和絕緣支柱的清潔，避免增大轉(zhuǎn)動(dòng)摩擦，適當(dāng)添加潤(rùn)滑劑確保運(yùn)作的靈活性。停電檢修真空斷路器應(yīng)做回路電阻及機(jī)械特性試驗(yàn)，及時(shí)處理斷路器因過(guò)熱等產(chǎn)生的損壞部件。10kV斷路器的故障檢修及維護(hù)工作與其他不同電壓等級(jí)的斷路器或變壓器等設(shè)備的機(jī)械及二次回路故障檢修原理均有相同之處，通過(guò)不斷積累經(jīng)驗(yàn)可不斷地完善技術(shù)手段，達(dá)到更好的故障排除率和維護(hù)水平。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，人們對(duì)電力的需求越來(lái)越大，對(duì)電力系統(tǒng)的運(yùn)行也就提出了更高的要求。真空斷路器的故障處理影響著斷路器的運(yùn)行過(guò)程和使用的壽命，所以，一些相關(guān)的技術(shù)維護(hù)人員要做好相關(guān)的工作，縮短設(shè)備的和安裝時(shí)間，加大對(duì)10kV真空斷路器故障的研究，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題的來(lái)源并且做出相應(yīng)的處理，保障設(shè)備的安全運(yùn)行。

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（作者單位：天津聯(lián)維乙烯工程有限公司）