10kV配電線路多級(jí)斷路器同時(shí)跳閘原因分析

曹亞雄

摘要：10kV真空斷路器（以下簡(jiǎn)稱斷路器）是配電線路普遍使用的開(kāi)關(guān)設(shè)備，它具有開(kāi)斷容量大、滅弧性能好、機(jī)械壽命長(zhǎng)、運(yùn)行維護(hù)簡(jiǎn)單、檢修周期長(zhǎng)等特點(diǎn)。但隨著其在配電線路中的廣泛應(yīng)用，出現(xiàn)故障的情況也時(shí)有發(fā)生。斷路器一旦出現(xiàn)故障，會(huì)給配電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行帶來(lái)影響，甚至可能造成人身傷亡事故。

關(guān)鍵詞：10kV配電網(wǎng);真空斷路器;故障分析;處理

1 10kV真空斷路器中的常見(jiàn)故障

1.1分合閘同期性不一，合閘彈跳時(shí)間過(guò)長(zhǎng)

為了保證10kV真空斷路器的正常運(yùn)行，應(yīng)定期測(cè)試運(yùn)行相應(yīng)的力學(xué)性能，并為每個(gè)斷路器需要進(jìn)行測(cè)定，以確保中國(guó)的10kV真空斷路器能滿足應(yīng)用要求。在時(shí)間的確定，主要是在當(dāng)時(shí)的斷路器性能的具體方法的運(yùn)用，主要是切換時(shí)間，合閘彈跳時(shí)間、不同歷史時(shí)期，只有確保幾個(gè)屬性的時(shí)間控制在合理的范圍內(nèi)，可以很好的保證設(shè)備滿足要求。如果測(cè)量時(shí)間不合格的話，會(huì)嚴(yán)重影響10kV真空斷路器的使用壽命，這種情況會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的爆炸，因此，我們應(yīng)該重視這一判斷，防止故障的發(fā)生。通過(guò)分析我們可以知道，10kV真空斷路器的故障主要有以下幾點(diǎn)：第一點(diǎn)是設(shè)備本身的性能太差，影響斷路器的使用效率;第二點(diǎn)是由于10kV真空斷路器使用的企業(yè)沒(méi)有安裝標(biāo)準(zhǔn)，導(dǎo)致器件性能的影響，最后一部分是設(shè)備故障;第三是由10kV真空斷路器的材料質(zhì)量，影響整體效益;第四點(diǎn)是關(guān)閉接觸面和中心軸10kV真空斷路器的垂直度不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，所以，橫向滑動(dòng)的條件這樣會(huì)影響設(shè)備的效率。

當(dāng)三相與開(kāi)關(guān)的位置不一致時(shí)，有必要對(duì)機(jī)械技術(shù)的參考數(shù)據(jù)進(jìn)行前后分析。在動(dòng)態(tài)和靜態(tài)之間的最小距離，接觸，動(dòng)態(tài)和靜態(tài)接觸行程數(shù)據(jù)符合規(guī)定的情況下，修復(fù)需要調(diào)整絕緣桿的長(zhǎng)度，打開(kāi)和關(guān)閉使三相不一致時(shí)間回到規(guī)定的范圍內(nèi)。調(diào)整拉桿的長(zhǎng)度時(shí)，當(dāng)斷路器分、合絕緣桿和驅(qū)動(dòng)臂之間的傳動(dòng)桿銷拉出，與絕緣拉桿旋轉(zhuǎn)，達(dá)到調(diào)整的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)接觸之間的最小距離的目的。在接觸彈跳時(shí)間加工過(guò)久時(shí)，應(yīng)使用同一絕緣桿之間的驅(qū)動(dòng)曲柄臂槽，可放置在平墊圈上，從而修改真空開(kāi)關(guān)管的垂直角接觸面，降低接觸彈跳時(shí)間發(fā)生的概率問(wèn)題。如果上述方法仍然不能解決的問(wèn)題，是確保相關(guān)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)接觸之間的最小距離，動(dòng)態(tài)和靜態(tài)接觸的行程滿足要求，適當(dāng)減少相位動(dòng)態(tài)。

1.2合閘控制回路故障

在運(yùn)行一段時(shí)間的10千伏真空斷路器時(shí)，可能出現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜位置或測(cè)試/指示器隔離位置被熄滅，造成這種現(xiàn)象的原因是真空斷路器的一般控制電路問(wèn)題。例如，有2個(gè)輔助開(kāi)關(guān)S8和S9在VS1型10kV真空斷路器底盤，帶鎖的真空斷路器的電路連接，當(dāng)運(yùn)行出現(xiàn)故障時(shí)，會(huì)導(dǎo)致連接鎖定電路也由閉鎖電磁鐵引起相應(yīng)的問(wèn)題無(wú)法打開(kāi)，最終閉合控制回路沒(méi)有故障。在處理上述問(wèn)題，萬(wàn)用表可以用來(lái)檢查對(duì)真空斷路器底盤輔助開(kāi)關(guān)，并對(duì)S8和S9的運(yùn)行狀態(tài)可以通過(guò)檢測(cè)確定相應(yīng)的兩個(gè)插頭。

1.3儲(chǔ)能電機(jī)故障

10kV真空斷路器彈簧操作系統(tǒng)的儲(chǔ)能電機(jī)關(guān)系著合閘儲(chǔ)能回路的運(yùn)行狀態(tài)，是10kV真空斷路器能否正常開(kāi)合閘的關(guān)鍵。如果在運(yùn)行過(guò)程中儲(chǔ)能回路上的指示燈不亮，則通常是因真空斷路器儲(chǔ)能電機(jī)存在故障，主要表現(xiàn)為儲(chǔ)能電機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)或儲(chǔ)能電機(jī)已損壞。儲(chǔ)能電機(jī)無(wú)法正常運(yùn)轉(zhuǎn)的原因主要有以下3個(gè)：①真空斷路器的行程開(kāi)關(guān)在安裝時(shí)的位置不精確，行程開(kāi)關(guān)的接觸點(diǎn)沒(méi)有轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致儲(chǔ)能電機(jī)仍處于工作狀態(tài)，使真空斷路器無(wú)法準(zhǔn)確斷電;②儲(chǔ)能節(jié)點(diǎn)遭到破壞;③行程開(kāi)關(guān)被損壞，應(yīng)及時(shí)更換。

2真空斷路器故障處理方法的改進(jìn)措施

2.1研制10kV真空斷路器檢修架

故障檢修開(kāi)關(guān)在底盤輔助真空斷路器，斷路器需要維修電梯，而10kV真空斷路器沒(méi)有最可靠的吊點(diǎn)，按照傳統(tǒng)的方法，斷路器將需要推到地面起重機(jī)提升后的維護(hù)。這種方法不僅耗費(fèi)大量的時(shí)間，而且操作起來(lái)也不方便。針對(duì)這種情況，研究了一種可以在斷路器前進(jìn)行修理，拆卸機(jī)箱后放斷路器進(jìn)行檢修的維修架。

2.2應(yīng)用局部放電檢測(cè)技術(shù)

目前對(duì)電力的需求越來(lái)越大，由于10千伏真空斷路器本身，關(guān)閉其關(guān)閉的原因已成為一個(gè)問(wèn)題，并且檢測(cè)方法可以使用很少。根據(jù)以往的方法，測(cè)試周期很長(zhǎng)，無(wú)法進(jìn)行真空斷路器開(kāi)關(guān)柜的絕緣設(shè)備試驗(yàn)，難以檢測(cè)和修理設(shè)備。自2009年初以來(lái)，局部放電測(cè)試儀已投入使用，可以檢測(cè)和分析中高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備的局部放電。本實(shí)用新型可縮短真空斷路器的測(cè)試周期，使用方便。對(duì)于真空斷路器的檢測(cè)，采用局部放電檢測(cè)器可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)并解決設(shè)備中存在的問(wèn)題。

3三起斷路器控制回路斷線故障

處理斷路器控制回路斷線故障前，應(yīng)先分析故障是由二次回路斷開(kāi)還是機(jī)械部件變形損壞引起。

3.1小車進(jìn)車不到位引起控制回路斷線

3.1.1故障現(xiàn)象

某35kV變電站一臺(tái)10kV斷路器在由檢修轉(zhuǎn)運(yùn)行過(guò)程中，運(yùn)行人員搖動(dòng)小車直到進(jìn)車費(fèi)勁，認(rèn)為小車進(jìn)車到位，此時(shí)智能操控裝置上“控制回路斷線”燈亮，斷路器不能分合閘，報(bào)故障給檢修單位。檢修人員到現(xiàn)場(chǎng)后用相同方式搖動(dòng)小車，斷線故障仍然存在。征得運(yùn)行人員同意后，檢修人員打開(kāi)斷路器柜門，發(fā)現(xiàn)小車進(jìn)車到停止位時(shí)，斷路器柜內(nèi)絕緣擋板處于正常開(kāi)啟狀態(tài)。檢修人員分析判定：小車進(jìn)車不到位，仍需進(jìn)車。加大力量繼續(xù)進(jìn)車，聽(tīng)到柜內(nèi)行程斷路器閉合時(shí)發(fā)出“嗒”的一聲，智能操控裝置上“控制回路斷線”燈媳滅，斷路器可以分合閘，故障排除。

3.1.2故障分析

此臺(tái)10kV真空斷路器小車推進(jìn)方桿在手柄手搖過(guò)程中有點(diǎn)卡滯，同時(shí)方桿有點(diǎn)變形導(dǎo)致正常速度推進(jìn)小車顯得很吃力。此外，本臺(tái)斷路器額定電流為3150A，其三相6個(gè)梅花觸頭所需的接觸力要比額定電流1250A的三相6個(gè)梅花觸頭所需的接觸力大，在進(jìn)車到最后動(dòng)靜觸頭插入過(guò)程中需要的力量也要大很多。因此當(dāng)推進(jìn)到最后兩圈位置時(shí)，動(dòng)靜觸頭插人深度不夠，即斷路器柜內(nèi)小車行程斷路器還沒(méi)有接觸，導(dǎo)致控制回路賴。

3.1.3處理方法

將推進(jìn)方桿取下整理形變，打潤(rùn)滑油，同時(shí)斷路器動(dòng)靜觸頭涂抹凡士林潤(rùn)滑。經(jīng)過(guò)處理后小車進(jìn)車正常，順利投人運(yùn)行。

3.2儲(chǔ)能微動(dòng)斷路器失靈引起控制回路斷線

3.2.1故障現(xiàn)象

某35kV變電站一臺(tái)10kV斷路器在熱備用轉(zhuǎn)運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)儲(chǔ)能電機(jī)不運(yùn)轉(zhuǎn)，儲(chǔ)能指示燈不亮，保護(hù)測(cè)控裝置發(fā)“控制回路斷線”報(bào)警信號(hào)，斷路器不能合閘，報(bào)故障給檢修單位。經(jīng)檢査，檢修人員發(fā)現(xiàn)儲(chǔ)能接點(diǎn)斷開(kāi)，導(dǎo)致合閘回路和儲(chǔ)能回路不通o取下儲(chǔ)能微動(dòng)斷路器檢査，發(fā)現(xiàn)微動(dòng)斷路器簧片已失效。

3.2.2故障分析

由于材質(zhì)問(wèn)題，微動(dòng)斷路器沒(méi)有達(dá)到正常使用年限而提前失靈。

3.2.3處理方法

更換儲(chǔ)能微動(dòng)斷路器，經(jīng)過(guò)處理后，儲(chǔ)能電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，斷路器正常儲(chǔ)能，儲(chǔ)能指示燈亮，“控制回路斷線”報(bào)警消失，斷路器能正常合閘。

3.3機(jī)構(gòu)內(nèi)輔助斷路器受潮失靈引起的控制回路斷線

3.3.1故障現(xiàn)象

某斷路器在調(diào)試過(guò)程中，后臺(tái)監(jiān)控機(jī)報(bào)“控制回路斷線”故障。檢修人員打開(kāi)機(jī)構(gòu)箱前蓋板，發(fā)現(xiàn)機(jī)構(gòu)箱內(nèi)有燒焦味道，進(jìn)一步檢査發(fā)現(xiàn)輔助斷路器有明顯燒傷痕跡、機(jī)構(gòu)箱壁有水珠。

3.3.2故障分析

由于連日陰雨天氣，空氣濕度很高，機(jī)構(gòu)箱內(nèi)嚴(yán)重受潮，當(dāng)進(jìn)行一次分合閘操作后，電機(jī)儲(chǔ)能回路接通開(kāi)始儲(chǔ)能，儲(chǔ)能輔助斷路器通電，導(dǎo)致輔助斷路器燒毀。

3.3.3處理方法

更換輔助斷路器，然后對(duì)斷路器機(jī)構(gòu)箱進(jìn)行除潮干燥處理。當(dāng)?shù)貪穸容^大，在斷路器柜內(nèi)加加熱器。

4結(jié)論

總而言之，為了確保更多的人能夠安全使用10kV真空斷路器而不出現(xiàn)故障，就應(yīng)該重視故障出現(xiàn)的處理方式以及對(duì)可能出現(xiàn)的故障的防御措施也做出一定的探究，希望通過(guò)全方面的了解和探究，能夠給相關(guān)部門一定的參考，能夠幫助相關(guān)技術(shù)人員對(duì)10kV真空斷路器進(jìn)行故障維修，從而使得10kV真空斷路器能夠真正為人所用。

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