真空斷路器

真空斷路器

電器設備保護裝置
“真空斷路器”因其滅弧介質和滅弧後觸頭間隙的絕緣介質都是高真空而得名;其具有體積小、重量輕、适用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優點,在配電網中應用較為普及。[1]真空斷路器是3~10kV,50Hz三相交流系統中的戶内配電裝置,可供工礦企業、發電廠、變電站中作為電器設備的保護和控制之用,特别适用于要求無油化、少檢修及頻繁操作的使用場所,斷路器可配置在中置櫃、雙層櫃、固定櫃中作為控制和保護高壓電氣設備用。
    中文名:真空斷路器 外文名: 所屬品牌: 英文名:Vacuum circuit breaker 定 義:觸頭在高真空的泡内分合的斷路器 電力科學:(一級學科) 旭開電氣:(二級學科) 國内産地:上海、浙江 技術标準:國家電氣标準

概述介紹

“高壓真空斷路器”因其滅弧介質和滅弧後觸頭間隙的絕緣介質都是高真空而得名;其具有體積小、重量輕、适用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優點,在配電網中應用較為普及。

發展簡史

1893年,美國的裡頓豪斯提出了結構簡單的真空滅弧室,并獲得了設計專利。1920年瑞典佛加公司第一次制成了真空開關。

1926年美國索倫森等公布的研究成果也顯示了在真空中分斷電流的可能性,但因分斷能力小,又受到真空技術和真空材料發展水平的限制,尚不能投入實際使用。随着真空技術的發展,50年代美國才制成第一批适用于切斷電容器組等特殊要求的真空開關,分斷電流尚停在4千安的水平。由于真空材料冶煉技術上的進步和真空開關觸頭結構研究上所取得的突破,

1961年,美國通用電氣公司開始生産15千伏、分斷電流為12.5千安的真空斷路器。

1966年試制成15千伏、26千安和31.5千安的真空斷路器,從而使真空斷路器進入了高電壓、大容量的電力系統。80年代中期,真空斷路器的分斷能力已達100千安。

中國從1958年開始研制真空開關,1960年西安交通大學和西安開關整流器廠共同研制成第一批6.7千伏、分斷能力為600安的真空開關;随後又制成10千伏、分斷能力為1.5千安的三相真空開關。

1969年華光電子管廠和西安高壓電器研究所制成了10千伏、2千安單相快速真空開關。70年代以後,中國已能獨立研制和生産各種規格的真空開關。

真空斷路器通常可分多個電壓等級。低壓型一般用于防爆電氣使用。像煤礦等等。

具體介紹

額定電流達到5000A,開斷電流達到50kA的較好水平,并已發展到電壓達35kV等級。

80年代以前,真空斷路器處于發展的起步階段,技術上在不斷摸索,還不能制定技術标準,直到1985年後才制定相關的産品标準。

國内主要依據标準:

JP3855-96《3.6~40.5kV交流高壓真空斷路器通用技術條件》

DL403-91《10~35kV戶内高壓斷路器訂貨技術條件》

這裡需要說明:IEC标準中并無與我國JB3855相對應的專用标準,隻是套用《IEC56交流高壓斷路器》。因此,我國真空斷路器的标準至少在下列幾個方面高于或嚴于IEC标準:

(1)絕緣水平:試驗電壓IEC中國

1min工頻耐壓(kV)2842(極間、極對地)48(斷口間)

1.2/50沖擊耐壓(kV)7575(極間、極對地)84(斷口間)

(2)電壽命試驗結束後真空滅弧室斷口的耐壓水平:IEC56中無規定。我國JB3855一96規定為:完成電壽命次數試驗後的真空斷路器,其斷口間絕緣能力應不低于初始絕緣水平的80%,即工頻1min33.6kV和沖擊60kV。

(3)觸頭合閘彈跳時間:IEC無規定,而我國規定要求不大于2ms。

(4)溫升試驗的試驗電流:IEC标準中,試驗電流就等于産品的額定電流。我國DL403-91中規定試驗電流為産品額定電流的110%。

2.真空斷路器的主要技術參數真空斷路器的參數,大緻可劃分為選用參數和運行參數兩個方面。前者供用戶設計選型時使用;後者則是斷路器本身的機械特性或運動特性,為運行、調整的技術指标。

下表是選用參數的列項說明,并以三種真空斷路器數據為例。

表中所列各項參數,均須按JB3855和DL403标準的要求,在産品的型式試驗中逐項加以驗證,最終數據以型式試驗報告為準。

主要結構

真空斷路器主要包含三大部分:真空滅弧室、電磁或彈簧操動機構、支架及其他部件。

真空滅弧室

按照開關型式不同有外屏蔽罩式陶瓷真空滅弧室、中間封接杯狀縱磁場小型化真空滅弧室、内封接式玻璃泡滅弧室,其基本結構如下:

①氣密絕緣系統(外殼)

由陶瓷、玻璃或微晶玻璃制成的氣密絕緣筒、動端蓋闆、定端蓋闆、不鏽鋼波紋管組成的氣密絕緣系統是一個真空密閉容器。為了保證氣密性,除了在封接式要有嚴格的操作工藝,還要求材料本身透氣性和内部放氣量小。

②導電系統

由定導電杆、定跑弧面、定觸頭、動觸頭、動跑弧面、動導電杆構成。觸頭結構大緻有三種:圓柱形觸頭、帶有螺旋槽跑弧面的橫向磁場觸頭、縱向磁場觸頭。目前采用縱磁場技術,此種滅弧室具有強而穩定的電弧開斷能力。

③屏蔽系統

屏蔽罩是真空滅弧室中不可缺少的元件,并且有圍繞觸頭的主屏蔽罩、波紋管屏蔽罩和均壓用屏蔽罩等多種。主屏蔽罩的作用是:a防止燃弧過程中電弧生成物噴濺到絕緣外殼的内壁,從而降低外殼的絕緣強度。b改善滅弧室内部電場分布的均勻性,有利于降低局部場強,促進真空滅弧室小型化。c冷凝電弧生成物,吸收一部分電弧能量,有助于弧後間隙介質強度的恢複。

操作機構

按照斷路器型式不同,采用的操作機構不同。常用的操作機構有彈簧操作機構、CD10電磁操作機構、CD17電磁操作機構、CT19彈簧儲能操作機構、CT8彈簧儲能操作機構。

其它部件

基座、絕緣支撐件、絕緣子等

特點

①觸頭開距小,10KV真空斷路器的觸頭開距隻有10mm左右,操作機構的操作功就小,機械部分行程小,其機械壽命就長。

②燃弧時間短,且與開關電流大小無關,一般隻有半周波。

③熄弧後觸頭間隙介質恢複速度快,對開斷近區故障性能較好。

④由于疏通在開斷電流時磨損量較小,所以觸頭的電氣壽命長,滿容量開斷達30-50次,額定電流開斷達5000次以上,噪音小适于頻繁操作。

⑤體積小、重量輕。

⑥适用于開斷容性負荷電流。

由于其優點很多,所以廣泛應用于變電站中,目前型号主要有:ZN12-10型、ZN28A-10型、ZN65A-12型、ZN12A-12型、VS1型、ZN30型等。

具體介紹

真空斷路器技術标準真空斷路器在我國近十年來得到了蓬勃的發展。産品從過去的ZN1~ZN5幾個品種發展到數十多個型号、品種,額定電流達到5000A,開斷電流達到50kA的較好水平,并已發展到電壓達35kV等級。

80年代以前,真空斷路器處于發展的起步階段,技術上在不斷摸索,還不能制定技術标準,直到1985年後才制定相關的産品标準。

國内主要依據标準:

JP3855-96《3.6~40.5kV交流高壓真空斷路器通用技術條件》

DL403-91《10~35kV戶内高壓斷路器訂貨技術條件》

這裡需要說明:IEC标準中并無與我國JB3855相對應的專用标準,隻是套用《IEC56交流高壓斷路器》。因此,我國真空斷路器的标準至少在下列幾個方面高于或嚴于IEC标準:

(1)絕緣水平:試驗電壓IEC中國

1min工頻耐壓(kV)2842(極間、極對地)48(斷口間)

1.2/50沖擊耐壓(kV)75、75(極間、極對地)84(斷口間)

(2)電壽命試驗結束後真空滅弧室斷口的耐壓水平:IEC56中無規定。我國JB3855一96規定為:完成電壽命次數試驗後的真空斷路器,其斷口間絕緣能力應不低于初始絕緣水平的80%,即工頻1min33.6kV和沖擊60kV。

(3)觸頭合閘彈跳時間:IEC無規定,而我國規定要求不大于2ms。

(4)溫升試驗的試驗電流:IEC标準中,試驗電流就等于産品的額定電流。我國DL403-91中規定試驗電流為産品額定電流的110%。

2.真空斷路器的主要技術參數真空斷路器的參數,大緻可劃分為選用參數和運行參數兩個方面。前者供用戶設計選型時使用;後者則是斷路器本身的機械特性或運動特性,為運行、調整的技術指标。

下表是選用參數的列項說明,并以三種真空斷路器數據為例。

表中所列各項參數,均須按JB3855和DL403标準的要求,在産品的型式試驗中逐項加以驗證,最終數據以型式試驗報告為準。

工作原理

真空斷路器的工作原理是:當動、靜觸頭在操作機構的作用下分閘時,觸頭間産生電弧,觸頭表面在高溫下揮發出蒸汽,由于觸頭設計為特殊形狀,在電流通過時産生一磁場,電弧在此磁場作用下沿觸頭表面切線方向快速運動,在金屬圓筒(屏蔽罩)上凝結了部分金屬蒸汽,電弧在自然過零時就熄滅了,觸頭間的介質強度又迅速恢複起來。

技術參數

參數名稱單位型号

ZN28-12/1250-20 ZN27-12/1250-31.5 ZN27A-12/3150-40

電壓參數

額定電壓kV10

最高電壓11.5

絕緣水平

工頻耐壓極間、極對地42

斷口間48

沖擊耐壓極間、極對地75

斷口間84

電流參數額定電流A1250 1250 3150

額定短路開斷kA20 31.5 40

額定峰值耐受電流kA50 80 100

4S短時耐受電流kA20 31.5 40

額定短時關合電流(峰值)kA50 80 100

額定單個電容器組開斷電流A630 800

額定背對背電容器組開斷電流A400 400

壽命額定短路開斷電流次數次5050 30

機械壽命次10000

其它額定操作順序分-0.5s-合分-180s-合分 分-180s-合分-180-合分

全開斷次數不大于60

配用操動機構CD或CT機構

機械特性

(運行參數)序号機械特性參數單位ZN28-12/1250-20 ZN27-12/1250-31.5 ZN27A-12/3150-40

1觸頭開距mm11±1.0 10±1.0 11±1.0

2接觸行程mm4±1.0 3±0.5

3觸頭接觸壓力N1500±200 3000±200 5000±300

4平均合閘速度m/s0.6±0.2

5平均分閘速度m/s1.1±0.2 1.1±0.3 1.1±0.3

6合閘彈跳時間ms<2

7分、合不同期性ms<3

8合閘時間ms<100

9分閘時間ms<60

10主回路直流電阻μΩ≤60≤60≤20

11動靜觸頭累積允許磨損厚度mm3.0

為滿足真空滅弧室對機械參量的要求,保證真空斷路器電氣機械性能,确保運行可靠性,真空斷路器須具有穩定、良好的機械特性。主要機械特性列于上表,亦以三種斷路器技術指标為例。

4.各機械特性對産品性能的影響:産品機械特性的優劣,對産品各項電氣性能有重要的關系,而且影響産品運行可靠性。衡量真空斷路器的性能,真空滅孤室本身的性能固然重要,然而機械特性同樣具有舉足輕重的作用。下面對各機械特性參數與産品性能的關系分述如下:

開距

觸頭的開距主要取決于真空斷路器的額定電壓和耐壓要求,一般額定電壓低時觸頭開距選得小些。但開距太小會影響分斷能力和耐壓水平。開距太大,雖然可以提高耐壓水平,但會使真空滅弧室的波紋管壽命下降。設計時一般在滿足運行的耐壓要求下盡量把開距選得小一些。10kV真空斷路器的開距通常在8~12mm之間,35kV的則在30~40mm之間。

接觸壓力

在無外力作用時,動觸頭在大氣壓作用下,對内腔産生一個閉合力使其與靜觸頭閉合,稱之為自閉力,其大小取決于波紋管的端口直徑。滅弧室在工作狀态時,這個力太小不能保證動靜觸頭間良好的電接觸,必須施加一個外加壓力。這個外加壓力和自閉力之和稱為觸頭的接觸壓力。這個接觸壓力有如下幾個作用:

(1)保證動、靜觸頭的良好接觸,并使其接觸電阻少于規定值。

(2)滿足額定短路狀态時的動穩定要求。應使觸頭壓力大于額定短路狀态時的觸頭間的斥力,以保證在該狀态下的完全閉合和不受損壞。

(3)抑制合閘彈跳。使觸頭在閉會碰撞時得以緩沖,把碰撞的動能轉為彈興的勢能,抑制觸頭的彈跳。

(4)為分閘提供一個加速力。當接觸壓力大時,動觸頭得到較大的分閘力,容易拉斷會鬧熔焊點,提高分閘初始的加速度,減少燃弧時間,提高分斷能力。觸頭接觸壓力是一個很重要的參數,在産品的初始設計中要經過多次驗證、試驗才選取得比較合适。如觸頭壓力選得太小,滿足不了上述各方面的要求;但觸頭壓力太大,一方面需要增大合閘操作功,另外滅弧室和整機的機械強度要求也需要提高,技術上不經濟。

接觸行程

真空斷路器毫無例外地采用對接式接觸方式。動觸頭碰上靜觸頭之後就不能再前進了,觸頭接觸壓力是由每極觸頭壓縮彈簧(有時稱作合閘緩沖彈簧)提供的。所謂接觸行程,就是開關觸頭碰觸開始,觸頭壓簧施力端繼續運動至終結的距離,亦即觸頭彈簧的壓縮距離,故又稱壓縮行程。

接觸行程有兩方面作用,一是令觸頭彈簧受壓而向對接觸頭提供接觸壓力;二是保證在運行磨損後仍然保持一定的接觸壓力,使之可靠接觸。一般接觸行程可取開距的20%~30%左右,10kV的真空斷路器約為3~4mm。

真空斷路器的實際結構中,觸頭合閘彈簧設計成即使處于分閘位置,也有相當的預壓縮量,有預壓力。這是為使合閘過程中,當動觸頭尚未碰到靜觸頭而發生預擊穿時,動觸頭有相當力量抵抗電動力,而不緻于向後退縮;當觸頭碰接瞬間,接觸壓力陡然躍增至預壓力數值,防止合閘彈跳,足以抵抗電動斥力,并使接觸初始就有良好狀态;随着接觸行程的前進,觸頭間的接觸壓力逐步增大,接觸行程終結時,接觸壓力達到設計值。接觸行程不包括合閘彈簧的預壓縮量程,它實際上是合閘彈簧的第二次受壓行程。

合閘速度

平均合閘速度主要影響觸頭的電磨蝕。如合閘速度太低,則預擊穿時間長,電弧存在的時間長,觸頭表面電磨損大,甚至使觸頭熔焊而粘住,降低滅弧室的電壽命。但速度太高,容易産生合閘彈跳,操動機構輸出功也要增大,對滅弧室和整機機械沖擊大,影響産品的使用可靠性與機械壽命。平均合閘速度通常取0.6m/s左右為宜。

分閘速度

斷路器的分閘速度一般而言速度越快越好,這樣可以使首開相在電流趨近于0前2~3ms時能開斷故障電流;否則首開相不能開斷而延續至下一相,原來首開相變為後開相,燃弧時間加長了,增加了開斷的難度,甚至使開斷失敗。但分閘速度太快,分閘的反彈也大,反彈太大震動過劇亦容易産生重燃,所以分間速度亦應考慮這方面同素。分閘速度的快慢,主要取決于合閘時動觸頭彈簧和分閘彈簧的貯能大小。為了提高分閘速度,可以增加分閘彈簧的貯能量,也可以增加合閘彈簧的壓縮量,這都必然需要提高操動機構的輸出功和整機的機械強度,降低了技術經濟指标。經過多年試驗認為,10kV的真空斷路器,平均分閘速度能保證在0.95~1.2m/s比較合适。

彈跳時間

合閘彈跳時間是斷路器在合閘時,觸頭剛接觸開始計起,随後産生分離,可能又接觸又分離,到其穩定接觸之間的時間。

這一參數國外的标準中都沒有明确規定,1989年底能源部電力司提出真空斷路器合閘彈跳時間必須小于2ms。為什麼合閘彈跳時間要小于2ms呢?主要是合閘彈跳的瞬間會引起電力系統或設備産生L.C高頻振蕩,振蕩産生的過電壓對電氣設備的絕緣可能造成傷害甚至損壞。當合閘彈跳時;同小于2ms時,不會産生較大的過電壓,設備絕緣不會受損,在關合時動靜觸頭之間也不會産生熔焊。

合閘的不同期性太大容易引起合閘的彈跳,因為機構輸出的運動沖量僅由首合閘相觸頭承受。分閘的不同期性太大可能使後開相管子燃弧時間加長,降低開斷能力。

合閘與分閘的不同期性一般是同時存在的,所以調好了合閘的不同期性,分閘的不同期性也就有了保證。産品中要求合分閘不同期性小于2ms。

分、合閘時間是指從操動線圈的端子得電時刻計起,至三極觸頭全部合上或分離止的一段時間間隔。

合、分閘線圈是按短時工作制作設計的,合閘線圈的通電時間不到100ms,分閘線圈的不到60ms。分、合閘時間一般在斷路器出廠時已調好,無須再動。

當斷路器用在發電系統并在電源近端短路時,故障電流衰減較慢,若分閘時間很短,這時斷路器分斷的故障電流就可能含有較大的直流分量,開斷條件更為惡劣,這對斷路器的開斷是很不利的。所以用于發電系統的真空斷路器,其分閘時間盡可能設計長些為宜。

回路電阻

回路電阻值是表征導電回路的聯接是否良好的一個參數,各類型産品都規定了一定範圍内的值。若回路電阻超過規定值時,很可能是導電回路某一連接處接觸不良。在大電流運行時接觸不良處的局部溫升增高,嚴重時甚至引起惡性循環造成氧化燒損,對用于大電流運行的斷路器尤需加倍注意。回路電阻測量,不允許采用電橋法測量,須采用GB763規定的直流壓降法。

觸頭系統

“真空斷路器”的觸頭常采取對接式觸頭。因為一般的真空斷路器在分閘狀态下動靜觸頭的距離隻有16mm這麼小的距離很難制作出其他形狀的接觸面,而且平直的接觸面瞬間動作電弧的損傷也較小。真空斷路器的優點之一是體積小,動靜觸頭要在一個絕對真空的空間内動作,如果制作成其他的對接方式也會增加斷路器自身的體積!

開關設備

介紹

“開關櫃”是一種電設備,外線先進入櫃内主控開關,然後進入分控開關,各分路按其需要設置。如儀表,自控,電動機磁力開關,各種交流接觸器等,有的還設高壓室與低壓室開關櫃,設有高壓母線,如發電廠等,有的還設有為保主要設備的低周減載

分類

1、低壓抽出式開關櫃

2、交流低壓

3、金屬铠裝移開式開關櫃

4、低壓固定分隔式開關櫃

5、高壓電容器櫃

6、高壓開關櫃

7、中壓真空環網櫃

相關标準

SJ/T31401-1994|高壓開關櫃完好要求和檢查評定方法

DL/T791-2001|戶内交流充氣式開關櫃選用導則

DL404-1991|戶内交流高壓開關櫃訂貨技術條件

DL/T404-1997|戶内交流高壓開關櫃訂貨技術條件

DL/T539-1993|戶内交流高壓開關櫃和元部件凝露及污穢試驗技術條件

TB/T2010-1987|27.5kV交流電氣化鐵道開關櫃技術條件

DL/T404-2005|戶内交流高壓開關櫃訂貨技術條件

維護

對真空斷路器應該每年進行一次停電檢查維護,以保證正常運行。檢查應做好如下方面的工作:

a)對管子進行斷口工頻耐壓試驗,測試真空度并記錄在冊。

b)對絕緣件進行工頻耐壓試驗。

c)測試斷路器的開距、接觸行程和機械特性,并記錄在冊。

d)對各連接件的可調整處的連接螺栓、螺母等應檢查是否有松動,特别是輔助開關拐臂處的連接小螺釘,真空管動導電杆連接的鎖緊螺母等。

e)對各轉動關節處應檢查各種卡簧,銷子等是否松脫;并對各轉動、滑動部分加潤滑油膏。

f)對使用在電流大于1600A以上的真空斷路器,應對每極作直流電阻測試并記錄在冊。

g)如需更換管子應按産品說明書的要求進行,更換後應進行機械特性的測試和耐壓試驗。

h)年檢後和投運前應連續空載操作8~10次,一切正常方可投運。

保養方法

為了使真空斷路器處于良好的工作狀态,必須加強維護管理。

1.保持空氣潮濕或不潔,管道不幹淨,都可能造成一下後果:

(1)潮濕氣體在電弧作用下分解成氫、氧等混合氣體,破壞主觸頭分斷後斷口間的絕緣,是電弧困難或電弧重燃,嚴重時會造成滅弧室炸裂。

(2)使支持瓷瓶和滅弧室内腔絕緣強度降低,造成沿面放電。

(3)管道中的漆皮、鏽渣等異物可能堵塞氣口,使主斷路器動作失靈,發生卡位現象。

(4)異物若進入滅弧室,可能會造成主觸頭接觸不良,使非線性電阻因長期通電而燒損,嚴重時會造成非線性電阻瓷瓶炸裂。

因此,在主斷路器儲風缸的進氣管上裝有油水分離器,下部有放水閥,使用維護時應定期排水以保持氣路潔淨。

2.定期更換橡膠件

主斷路器是一種結構複雜的氣動電氣,各部件對密封性能要求較高,為保證良好的密封性能,應定期更換橡膠件。

3.定期檢查各主要部件

應定期檢查各主要部件保持良好的技術狀态。

(1)滅弧室

定期檢測主觸頭超程和動觸頭複原彈簧的狀态,動、靜觸頭由于分、合頻繁,會因相互摩擦而磨損,從而造成超程減小,接觸壓力減小。當超程減小到一定程度時,要更換動、靜觸頭。動觸頭複原彈簧變形超過一定限度時,必須及時更換。

(2)非線性電阻

保持非線性電阻瓷瓶内控清潔,密封良好,定期更換非線性電阻瓷瓶中的幹燥劑。檢測非線性電阻片的阻值,阻值變化超過一定限度時,必須及時更換。

(3)主閥

定期檢查活塞與閥體間的配合尺寸,尺寸不符合要求應及時更換。

(4)傳動風缸

适當調節傳動風缸的緩沖,保證隔離開關動作良好。定期檢查活塞與缸體之間的配合精度,通過修整或更換零部件,保證其良好的動作性能。

(5)通風塞門

必須定期更換塞門中的填料,檢測塞門的通風量,将其調整至允許範圍之内。

處理對策

真空度降低

1.1故障現象

真空斷路器在真空泡内開斷電流并進行滅弧,而真空斷路器本身沒有定性、定量監測真空度特性的裝置,所以真空度降低故障為隐性故障,其危險程度遠遠大于顯性故障。

1.2原因分析

真空度降低的主要原因有以下幾點:

(1)真空泡的材質或制作工藝存在問題,真空泡本身存在微小漏點;

(2)真空泡内波形管的材質或制作工藝存在問題,多次操作後出現漏點;

(3)分體式真空斷路器,如使用電磁式操作機構的真空斷路器,在操作時,由于操作連杆的距離比較大,直接影響開關的同期、彈跳、超行程等特性,使真空度降低的速度加快。

1.3故障危害

真空度降低将嚴重影響真空斷路器開斷過電流的能力,并導緻斷路器的使用壽命急劇下降,嚴重時會引起開關爆炸。

1.4處理方法

(1)在進行斷路器定期停電檢修時,必須使用真空測試儀對真空泡進行真空度的定性測試,确保真空泡具有一定的真空度;

(2)當真空度降低時,必須更換真空泡,并做好行程、同期、彈跳等特性試驗。

1.5預防措施

(1)選用真空斷路器時,必須選用信譽良好的廠家所生産的成熟産品;

(2)選用本體與操作機構一體的真空斷路器;

(3)運行人員巡視時,應注意斷路器真空泡外部是否有放電現象,如存在放電現象,則真空泡的真空度測試結果基本上為不合格,應及時停電更換;

(4)檢修人員進行停電檢修工作時,必須進行同期、彈跳、行程、超行程等特性測試,以确保斷路器處于良好的工作狀态。

分閘失靈

2.1故障現象

根據故障原因的不同,存在如下故障現象:

(1)斷路器遠方遙控分閘分不下來;

(2)就地手動分閘分不下來;

(3)事故時繼電保護動作,但斷路器分不下來。

2.2原因分析

(1)分閘操作回路斷線;

(2)分閘線圈斷線;

(3)操作電源電壓降低;

(4)分閘線圈電阻增加,分閘力降低;

(5)分閘頂杆變形,分閘時存在卡澀現象,分閘力降低;

(6)分閘頂杆變形嚴重,分閘時卡死。

2.3故障危害

如果分閘失靈發生在事故時,将會導緻事故越級,擴大事故範圍。

2.4處理方法

(1)檢查分閘回路是否斷線;

(2)檢查分閘線圈是否斷線;

(3)測量分閘線圈電阻值是否合格;

(4)檢查分閘頂杆是否變形;

(5)檢查操作電壓是否正常;

(6)改銅質分閘頂杆為鋼質,以避免變形。

2.5預防措施

運行人員若發現分合閘指示燈不亮,應及時檢查分合閘回路是否斷線;檢修人員在停電檢修時應注意測量分閘線圈的電阻,檢查分閘頂杆是否變形;如果分閘頂杆的材質為銅質應更換為鋼質;必須進行低電壓分合閘試驗,以保證斷路器性能可靠。

其他信息

彈簧操作機構合閘儲能回路故障

3.1故障現象

(1)合閘後無法實現分閘操作;

(2)儲能電機運轉不停止,甚至導緻電機線圈過熱損壞。

3.2原因分析

(1)行程開關安裝位置偏下,緻使合閘彈簧尚未儲能完畢,行程開關觸點已經轉換完畢,切斷了電機電源,彈簧所儲能量不夠分閘操作;

(2)行程開關安裝位置偏上,緻使合閘彈簧儲能完畢後,行程開關觸點還沒有得到轉換,儲能電機仍處于工作狀态;

(3)行程開關損壞,儲能電機不能停止運轉。

3.3故障危害

在合閘儲能不到位的情況下,若線路發生事故,而斷路器拒分閘,将會導緻事故越級,擴大事故範圍;如儲能電機損壞,則真空開關無法實現分合閘。

3.4處理方法

(1)調整行程開關位置,實現電機準确斷電;

(2)如行程開關損壞,應及時更換。

3.5預防措施

運行人員在倒閘操作時,應注意觀察合閘儲能指示燈,以判斷合閘儲能情況;檢修人員在檢修工作結束後,應就地進行2次分合閘操作,以确定斷路器處于良好狀态。

故障現象

此故障為隐性故障,必須通過特性測試儀的測量才能得出有關數據。

原因分析

(1)斷路器本體機械性能較差,多次操作後,由于機械原因導緻不同期、彈跳數值偏大;

(2)分體式斷路器由于操作杆距離較大,分閘力傳到觸頭時,各相之間存在偏差,導緻不同期、彈跳數值偏大。

故障危害

如果不同期或彈跳大,都會嚴重影響真空斷路器開斷過電流的能力,影響斷路器的壽命,嚴重時能引起斷路器爆炸。由于此故障為隐性故障,所以危險程度更大。

處理方法

(1)在保證行程、超行程的前提下,通過調整三相絕緣拉杆的長度使同期、彈跳測試數據在合格範圍内;

(2)如果通過調整無法實現,則必須更換數據不合格相的真空泡,并重新調整到數據合格。

預防措施

由于分體式真空斷路器存在諸多故障隐患,在更換斷路器時應使用一體式真空斷路器;定期檢修工作時必須使用特性測試儀進行有關特性測試,及時發現問題解決問題。

保護裝置

用到真空斷路器的地方必然會用到微機保護裝置,微機保護裝置是用微型計算機構成的繼電保護,是電力系統繼電保護的發展方向,它具有高可靠性,高選擇性,高靈敏度,微機保護裝置硬件包括微處理器(單片機)為核心,配以輸入、輸出通道,人機接口和通訊接口等。該系統廣泛應用于電力、石化、礦山冶煉、鐵路以及民用建築等。

優點

1)、微機保護裝置集測量、控制、監視、保護、通信等多種功能于一體的電力自動化高新技術産品,是構成智能化開關櫃的理想電器單元。

2)、多種功能的高度集成,靈活的配置,友好的人機界面,使得該通用型微機綜合保護裝置可作為35KV及以下電壓等級的不接地系統、小電阻接地系統、消弧線圈接地系統、直接接地系統的各類各類電器設備和線路的保護及測控,也可作為部分66KV、110KV電壓等級中系統的電壓電流的保護及測控

3)、采用32位數字信号處理器(DSP)具有先進的内核結構,高速運算能力和實時信号處理等優點。

4)、支持常規的RS485總線和及CAN(DEVICENET)現場總線通訊,CAN總線具有也錯帖自動重發和故障節點自動脫離等糾錯機制,保護信息的實施性和可靠性。

5)、完善的自檢能力,發現裝置異常自動報警;具有自保護能力,有效防止接線錯誤和非正常運行引起的裝置永久性損壞;免維護設計,無需在現場調整采樣精度,測量精度不會因為環境改變和長期運行引起誤差增大!

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