狀態(tài)檢修下的真空斷路器的維護(hù)與檢修試驗(yàn)

范亞紅

摘要：近年來，隨著我國電網(wǎng)發(fā)展和技術(shù)的進(jìn)步，我國電網(wǎng)真空斷路器使用每年都在不斷增加，為了更好的保證真空斷路器的安全可靠運(yùn)行，首先要做好真空斷路器的檢修和維護(hù)。本文就對(duì)狀態(tài)檢修下的真空斷路器的維護(hù)與檢修措施進(jìn)行深入探討。

關(guān)鍵詞：狀態(tài)檢修;真空斷路器;維護(hù);檢修

真空斷路器在電力系統(tǒng)中的使用越來越廣泛，尤其是性能優(yōu)越的真空斷路器，在城市電網(wǎng)改造、農(nóng)村電網(wǎng)改造中發(fā)揮重要作用。真空斷路器性能的優(yōu)越取決于真空滅弧室的質(zhì)量及成熟的檢修維護(hù)系統(tǒng)。而真空滅弧室的優(yōu)點(diǎn)在于切斷電源后能迅速熄弧并抑制電流，避免真空斷路器事故和意外的發(fā)生。

1、真空斷路器基本特性

真空斷路器的機(jī)械操作、開斷性能、絕緣性能、二次控制、環(huán)境耐受能力是真空斷路器運(yùn)行的前提，對(duì)提高真空斷路器的運(yùn)行提供可靠的保障。

1.1真空斷路器的特點(diǎn)

真空斷路器因滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空而得名。因滅弧介質(zhì)為真空，無火災(zāi)和爆炸危險(xiǎn)，所以對(duì)環(huán)境的污染較小。真空斷路器的熄弧過程在密封的容器中完成，電弧和熾熱的電離氣體不向外界噴濺，因此不會(huì)造成絕緣間隙閃絡(luò)或擊穿。

1.2真空斷路器的構(gòu)成要素

真空斷路器由真空滅弧室、操動(dòng)機(jī)構(gòu)、觸頭、操作面板等部分組成。真空滅弧室是真空斷路器中最重要的部件，真空滅弧室是用密封在真空中的一對(duì)觸頭，來實(shí)現(xiàn)電力電路接通分?jǐn)喙δ艿囊环N電真空器件，是利用高真空作絕緣介質(zhì)。真空滅弧室的觸頭是產(chǎn)生電弧、熄滅電弧的部位，觸頭結(jié)構(gòu)對(duì)真空滅弧室的開斷能力有很大影響。

2、狀態(tài)檢修的發(fā)展趨勢

隨著電網(wǎng)容量的增大和用戶對(duì)供電可靠性要求的提高，維修管理的重要性日益顯現(xiàn)出來。檢修費(fèi)用占電力成本的比例也不斷提高。如何采取合理的檢修策略和正確決定檢修計(jì)劃，以保證在不降低可靠性的前提下節(jié)省檢修費(fèi)用，便成為供電部門或負(fù)責(zé)電氣設(shè)備維修的公司面臨的重要課題。這使得供電企業(yè)檢修策略由定期檢修方式向狀態(tài)檢修方式發(fā)展。我國實(shí)行了幾十年的定期檢修制，隨著新工藝、新技術(shù)的不斷應(yīng)用供電技術(shù)變得日趨完善與成熟，鑒于傳統(tǒng)的定期檢修制度及離線試驗(yàn)所暴露出來的問題，即一方面盲目地對(duì)多數(shù)完好設(shè)備定期檢修，造成人力物力浪費(fèi)而且這種過度維修還可能引人新的故障隱患;另一方面還存在因一些產(chǎn)品性能缺陷包括絕緣缺陷未能得到及時(shí)發(fā)現(xiàn)檢修而發(fā)展成重大故障的可能。供電系統(tǒng)的可靠性在很大程度上取決于電力設(shè)施的可靠性。伴隨著我國核電站投入商業(yè)運(yùn)行，我國于20世紀(jì)80年代引進(jìn)狀態(tài)檢修技術(shù)，狀態(tài)維修技術(shù)由核電站延伸到常規(guī)發(fā)電廠，并在電力行業(yè)進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

3、真空斷路器的維護(hù)與狀態(tài)檢修

通過改造證明采用真空斷路器改造老系列的開關(guān)柜的少油斷路器，其技術(shù)成熟可行，并具有投資少、見效快，改造期間停電時(shí)間短等優(yōu)點(diǎn)該項(xiàng)技術(shù)值得在城網(wǎng)和企業(yè)電網(wǎng)的技術(shù)改造中推廣應(yīng)用。要確保真空開關(guān)安全、可靠地運(yùn)行，一定要做好以下兩項(xiàng)工作。（1）做好開關(guān)設(shè)備的選型工作，嚴(yán)格把好開關(guān)調(diào)試交接關(guān)。（2）在運(yùn)行中加強(qiáng)開關(guān)設(shè)備的監(jiān)視，爭取做好預(yù)防性試驗(yàn)工作。

3.1真空斷路器的維護(hù)

（1）調(diào)試、交接試驗(yàn)。實(shí)踐證明，只有嚴(yán)格把好設(shè)備的調(diào)試及交接試驗(yàn)關(guān)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理設(shè)備存在的先天缺陷，才能保證設(shè)備以良好的狀況投入運(yùn)行，減輕運(yùn)行中的壓力，降低設(shè)備運(yùn)行中的故障和事故率。做好真空開關(guān)調(diào)試及交接試驗(yàn)工作，及時(shí)發(fā)現(xiàn)真空開關(guān)本體漏氣及附屬絕緣件擊穿機(jī)構(gòu)（含連桿、分合閘緩沖器等）異常，機(jī)械特性（彈跳、速度、同期等）不合格等情況，作出整改處理后才投入運(yùn)行，對(duì)確保運(yùn)行的安全相當(dāng)重要。（2）定期檢測。真空開關(guān)本體常見的缺陷主要有：真空泡慢性漏氣、本體絕緣件絕緣擊穿等。在目前仍未有完善的在線監(jiān)測手段的情況下，定期檢查絕緣，試耐壓即預(yù)防試驗(yàn)是檢驗(yàn)上述缺陷的主要手段。真空開關(guān)出現(xiàn)問題的時(shí)間主要集中在投產(chǎn)6個(gè)月到2年這段時(shí)間，這時(shí)真空開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)較不穩(wěn)定，需加強(qiáng)運(yùn)行檢測。在新投運(yùn)真空斷路器增加了投運(yùn)后3個(gè)月6個(gè)月、1年各進(jìn)行一次預(yù)防性試驗(yàn)的內(nèi)容，然后再按正常的預(yù)試周期進(jìn)行預(yù)試，從而達(dá)到在真空開關(guān)不穩(wěn)定期間內(nèi)加強(qiáng)對(duì)其運(yùn)行檢測的目的。實(shí)踐證明效果很好。但需要說明的是開關(guān)本體絕緣子，特別是拉桿絕緣子是非“全工況”產(chǎn)品，運(yùn)行中常因爬距不足和裂痕等原因造成電擊穿或閃絡(luò)放電。更要注意那些為滿足爬距而采用內(nèi)外兩層結(jié)構(gòu)的拉桿絕緣子，其內(nèi)外兩層之間的有機(jī)填充物在內(nèi)部有氣泡或受潮時(shí)亦會(huì)產(chǎn)生沿面閃絡(luò)和電擊穿。（3）加強(qiáng)運(yùn)行巡視。在操作中注意觀察有無異?，F(xiàn)象，如在分閘操作中，開關(guān)斷開后，檢查電纜頭的帶電顯示裝置有無顯示帶電;拉開母線側(cè)刀閘時(shí)，觀察刀口有無火花和真空泡有無閃光（玻璃泡）。

3.2真空開關(guān)狀態(tài)檢修

每間隔一段時(shí)間對(duì)斷路器超行程情況進(jìn)行測量。真空斷路器超行程，具體而言，指的是分合閘絕緣拉桿一側(cè)觸頭彈簧被壓縮距離，如果該距離超出限定范圍，觸頭很容易出現(xiàn)接觸不良情況。不同型號(hào)真空斷路器超行程情況也有所不同，通常情況下，其超行程和觸頭允許磨損厚度分別為4mm和2-3mm。發(fā)生分合負(fù)載電流或故障電流時(shí)，會(huì)對(duì)觸頭產(chǎn)生影響，使其發(fā)生磨損情況，以至于壓縮超行程。故而，每隔一段時(shí)間都要測量斷路器超行程情況，倘若測量結(jié)果與實(shí)際要求不吻合，要采用正確的方式，第一時(shí)間進(jìn)行調(diào)整，從而使各觸頭之間進(jìn)行良好接觸。常規(guī)情況下，將超行程測量頻率控制為真空斷路器每開斷2000次、短路電流開斷兩次、投入運(yùn)行一季度。（1）機(jī)構(gòu)檢修。通常真空開關(guān)檢修以機(jī)構(gòu)檢修為主，而非開關(guān)本體。該過程中，要以嚴(yán)格檢修規(guī)程和準(zhǔn)確的檢修工藝為指導(dǎo)，方能達(dá)到良好的檢修效果。投入運(yùn)行一年之后，在停電狀態(tài)下，對(duì)分合閘速度、時(shí)間、行程、彈跳、動(dòng)作電壓等各指標(biāo)進(jìn)行測試和維護(hù)，并重點(diǎn)檢查開關(guān)分合閘緩沖器動(dòng)作情況;借助停電機(jī)會(huì)將運(yùn)行機(jī)構(gòu)維護(hù)工作控制為一年一次;運(yùn)行機(jī)構(gòu)大修頻率四年一次，而且不能夠采用臨時(shí)檢修方法對(duì)大修工作進(jìn)行替代。（2）開關(guān)本體檢修。依托測量試驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)工作，綜合判斷真空泡運(yùn)行情況，定期對(duì)滅弧室真空度進(jìn)行檢測。事實(shí)上，斷路器開關(guān)性能受真空斷路器滅狐室真空度影響。通常情況下。滅弧室的真空度檢測頻率為每斷開2000次或者一年一次。檢測過程是正常開距背景下，真空斷路器的動(dòng)、靜觸頭以正常速率將加工頻電壓升至42KV，穩(wěn)定1min，直至無異常情況。當(dāng)滅弧室存在異常，或者已經(jīng)到達(dá)使用期限，要及時(shí)更換。更換的前提必須是真空斷路器觸頭磨損嚴(yán)重，已超出限值，且滅弧室真空度與標(biāo)準(zhǔn)值不符合，機(jī)械設(shè)備壽命到期。更換過程中，還要對(duì)制造廠商技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和要求等進(jìn)行嚴(yán)格考量。（3）測量試驗(yàn)。采用正確的方法，對(duì)真空泡合閘接觸電阻進(jìn)行測量，將行程和超程等各參數(shù)指標(biāo)作為觸頭損壞情況的判定依據(jù)。除此之外，還要統(tǒng)計(jì)極限開斷電流值。當(dāng)真空開關(guān)到達(dá)極限之后，需要及時(shí)對(duì)真空泡進(jìn)行更換。將廠家給定的額定開斷電流和滿容量開斷次數(shù)作為已知條件，對(duì)極限開斷電流值進(jìn)行計(jì)算。具體而言，極限開斷電流值統(tǒng)計(jì)內(nèi)容包括正常開斷操作和短路開斷操作兩項(xiàng)內(nèi)容。前者包含正常開斷次數(shù)、廠家提供的開關(guān)額定工作電流兩項(xiàng)指標(biāo)，后者則由短路開斷次數(shù)和母線最大開斷電流組成。

4、結(jié)語

狀態(tài)檢修對(duì)保障電力系統(tǒng)的安全生產(chǎn)、減少檢修成本有著重要的意義。同時(shí)真空斷路器已經(jīng)得到廣泛的使用，但是一直沒有相應(yīng)的檢修標(biāo)準(zhǔn)，而各廠家的真空斷路器在機(jī)構(gòu)上也不盡相同，在使用維護(hù)方面，不宜實(shí)行某些廠家所提倡的長周期、高次數(shù)維護(hù)甚至免維護(hù)允諾，而應(yīng)及時(shí)開展日常維護(hù)及狀態(tài)檢修試驗(yàn)工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 石斌，周明華，莫華.一起10kV真空斷路器爆炸原因分析與對(duì)策研究[J].江西電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào).2018（05）

（作者單位：國網(wǎng)山西省電力公司晉中供電公司）