关于10千伏真空断路器的检修与运行维护
发表时间：2018-08-20T17:31:43.990Z 来源：《电力设备》2018年第13期作者：赵玉璐于双利[导读] 摘要：目前在10千伏及以下电压等级配网中，真空断路器已逐步取代油断路，成为主流产品。 (云峰发电厂吉林集安 13420) 摘要：目前在10千伏及以下电压等级配网中，真空断路器已逐步取代油断路，成为主流产品。与油断路器相比，真空断路器具有适合频繁操作，电寿命长，检修维护工作量小，防燃、防爆、运行可靠性高的优点，所以广泛的用在在10KV的系统中。本文从真空断路器的工作原理、常见缺陷等方面着手，深入分析了各种缺陷和故障，提出相应的检修策略，并针对缺陷提出了运行维护与检修试验的一些建议。
关键词：断路器检修缺陷故障
一、引言
随着真空断路器不断提高的制造水平、设计与检测的手段，之前的维护检修制度无法跟随电网的发展。所以，必要的时候要对真空断路器“适当的维护”。对于断路器在状态检修这一方面，其基本条件还不完全具备。一是能准确的在线监测手段，这方便及时准确将设备的状态掌握住。这对判断断路器的运行状态有着决定性的作用。
二、10kV真空断路器工作原理及常见缺陷
真空断路器利用真空中电流过零点时，等离子体迅速扩散而熄灭电弧，达到切断电流的目的。真空灭弧室是真空断路器的主要部件，开关寿命长短决定于触头的磨损和灭弧室真空度，真空度是真空断路器的重要技术指标。真空度降低将严重影响真空断路器开断过电流的能力，并导致断路器的使用寿命急剧下降。同时，真空断路器还包括操动机构、传动机构、绝缘件等，它们肯能引起真空断路器分闸失灵、弹簧操作机构合闸储能回路故障、分合闸不同期、弹跳数值大等其它缺陷。
三、10kV真空断路器的故障判断
1.真空泡真空度故障判断
真空度的测定,普通应用冷阴极电离真空计的原理。冷阴极电离真空计,是用两电极间的放电电流傻来测定真空度的,它有着:当电极部分施加一定的磁场就容易引起极间放电的构造。但是,真空开关的电极与此相反,因为制造上的关系,所以与冷阴极电离真空计相比较,极间放电很困难,放电电流也不易稳定。因此,本文提供一种真空开关,它具有应用冷阴极电离真空计的原理制造真空度的测定装置,只要真空度在测定的范围内,就可以使极间产生可靠地放电,从而准确地进行高真空度的测定。在被测真空开关上施加一定的电压和磁场,并且根据需要,在一定的电压和磁场上,叠加一脉冲电压和磁场。本真空开关真空度的测定方法,由于将电极与被绝缘部份的电位,通过静电容量测定,以检查真空容器中的真空度,因此,可以避免以往产生的错误和误差。正确地检查出真空劣化,不会产生因真空漏泄而造成真空度降低的危险。
2.真空断路器分闸故障判断
真空断路器是一种灭弧原形异于其他类型断路器。当其空开关开断交流电流时,在分离的触头之间形成电弧放电,这种放电使开关通过线路电流而具有比较小的电压降落。对静态线路,这种电压降落可百作一个低值电阻。当电弧停止燃绕或熄灭时,大约在数微秒的时间坚,开关对线路呈现为一个高值电阻,并进而阻止电流流通。
电磁开关根据频繁操作、寿命长的要求而采用简单的操作方式,合闸动作多为电磁操作。合闸时的振荡现象会产生触头熔接等恶劣的影响,所以须尽可能缩短这一现象的持续时间,一般开断速度在2～3m/s以下。为判断该真空断路器分闸故障,即切断电溶性电流的过电压与关合涌流的能力,可采用切合电容器组试验检测,同时改铜质分闸顶杆为钢质,以避免变形。其检测包括分闸回路检测、分闸线圈检测、分闸线圈电阻值检测、分闸顶杆检测、操作电压检测等检测内容。
3.真空断路器触头故障判断
真空断路器开断时由于触头形成的金属蒸气在电极间隙内会产生所谓“电弧”。真空外壳的触头材料对真空断路器的性能有很大的影响,亦即,断路器用的触头材料必须同时满足开断容量大、耐压高、有一定的耐熔接性等性能。
真空断路器在频繁操作时触头开距、接触压力等会发生变化。由于真空断路器本体机械性能较差,多次操作后,由于机械原因导致不同期、弹跳数值偏大。在安装和操作时,要反复承受拉伸、压缩、振动、冲击等负荷的同时,也必须耐受温度变化(循环)、热冲击等作用。
四、10千伏真空断路器的检修
1.对10kV真空断路器进行状态监测
对10kV真空断路器的运行过程应进行以下几个方面的运行状态监测：机械性能监测，电气寿命监测，绝缘状况监测等。
首先，对真空断路器的机械性能进行监测。经统计，真空断路器的故障有70～80%是由机械故障引起的，因此必须加强对断路器机械性能的实时监测。机械性能监测时，主要监测参数应包括：分合闸时间，分合闸控制回路的电流的时间特性，三相同期性，分合闸速度，刚分及刚合速度等。
其次，对真空断路器的电寿命进行监测。真空管的使用如果超过寿命，会造成失效，失效后不能可靠的断开电弧，容易引起断路器的爆炸事故。因此对真空管的电寿命进行实时监测非常重要，经过监测实时预报断路器的电寿命，以便在终结前进行及时更换。电气寿命监测时，主要的监测参数主要有：真空管的真空度，等效开断次数，触头的开距，触头磨损情况，负荷电流等。
再次，对真空断路器的绝缘状况进行监测。经过统计断路器的事故发生率，得知绝缘事故的发生率仅次于机械事故，因此，运行过程中如果运用绝缘监测装置实时监测，便可以及时地发现安全隐患，避免绝缘事故发生。在绝缘状况监测时，主要的监测参数有：绝缘电阻、电流泄露、局部放电量，局部放电次数等。
2.对10kV真空断路器进行开距、超行程的检修
开距，是指当真空断路器处于分闸状态时，两个触头之间的距离。开距对断路器的绝缘性能有直接影响。开距的测试方法是：在动导电杆上选测一点A，并在静导电触头上选测一点B，测定点A在断路器合闸状态时，相对于点B的位移的差值即可。当开距不合理时可以用转动真空泡的角度同时调整动导电杆长度的方法来调整。
超行程，是指断路器的动触头移动到静触头，与静触头接触时，断路器触头弹簧的位移。超行程的变化反映的是真空泡触头的磨损量，而且超行程的大小影响断路器分和闸速度，因此每次检修都应及时将超行程调整到标准状态，而且当发现动静触头磨损时，到一定程度应及时进行更换。