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真空断 路器故障简析说明发布时间:2016-06-20 10:27:25 | 来源:浙江诚 高高压电气有限公司

[真空断 路器故障简析说明]:近几年来,随着电 网的不断建设发展,各类用 户对电压质量和供电可靠性提出了更高的要求。真空断 路器由于灭弧能力强、电气寿命长、现场维护方便、技术含量高等优点,在电力系统35kV及以下 电压等级中被广泛应用。尽...
  近几年来,随着电 网的不断建设发展,各类用 户对电压质量和供电可靠性提出了更高的要求。真空断路器由于灭弧能力强、电气寿命长、现场维护方便、技术含量高等优点,在电力系统35kV及以下 电压等级中被广泛应用。尽管真 空断路器已经普及应用,对某些 问题仍需慎重对待、正确处理,方可保 证电力系统的安全稳定运行。及时发 现查找出真空断路器的故障点,采取积极的防范措施,对提高 电网供电的可靠性是很有帮助的。现结合 始兴供电局最近发现的一起真空断路器故障作简要分析。

  加压试验

  为了确 切找出真空断路器C相发出 异常响声的具体位置,遵循不 扩大设备的损伤范围、不加剧 设备破坏程度的原则,在该断 路器分闸的情况下进行单相分段施加额定电压22.5kV试验,没有发现异常响声。

  为了更真实反映故障,尽快找 出发出异常响声的具体位置,对断路 器进行空载送电(即只合上母线侧隔离开关和断路器),约4min后C相终于 出现了断断续续的“吱吱”放电声,具体发 出声音的部位在下端绝缘套管和电流互感器之间,箱体内 的电流互感器响声尤为明显,而且随 着时间的推移放电声越来越大,好像感 觉随时都有发生击穿的可能。

  真空度 测试毕竟不能代替工频耐压试验。真空度 测试由于受测试范围限制,必须配 合工频耐压试验才能对真空灭弧室作出准确的诊断。特别是 对于真空泡完全泄漏的情况,试验值 会与真空度良好时的数值接近,容易引起错误判断。于是决 定对该断路器在开断状态下进行按规程的预防性工频耐压试验。

  首先,下端绝缘套管接地,只给上 端的真空灭弧室施加电压。电压升至95kV1min后,没发现异常。

  其次,给下端绝缘套管(已包括电流互感器)施加电压。当电压升至58kV时,突然发 出异常的噼啪响声,高压试验仪器跳闸。

  用兆欧表测试,上端真 空灭弧室绝缘电阻为2500MΩ,下端绝 缘套管绝缘电阻为0MΩ,显然被击穿了。其中下 端绝缘套管包括电流互感器、绝缘拉杆、套管和 电流互感器之间充填的绝缘硅脂,但是外 观检查下端绝缘套管各个部位均没发现任何放电和击穿的痕迹。由于电 流互感器是内置,不方便解列,故先解 开绝缘拉杆逐步测试。下端绝 缘套管绝缘电阻为2500MΩ,绝缘拉杆绝缘电阻为0MΩ,看来故 障点终于找出来了,问题出在绝缘拉杆上。把绝缘拉杆完全卸下,才发现 绝缘拉杆下端的防护罩里面有一层碳化的粉末物。绝缘拉 杆放电痕迹如图1所示。

  故障处理

  更换绝缘拉杆后,再次对 该真空断路器的C相下端 绝缘套管进行工频耐压试验,未发现异常,也排除 了由于电流互感器、绝缘硅 脂局部绝缘薄弱而导致放电的原因。同时对 断路器的机械特性、断口绝缘水平、直流接 触电阻进行了试验,均满足要求。

  设备故 障剖析及防范措施

  由于放 电痕迹发生在绝缘拉杆下端的防护罩里面,从外观 根本无法检查出。而且绝 缘拉杆下端的防护罩贴近箱体的不锈钢外壳,放电发 出的立体响声从听觉上容易误认为是电流互感器所致。这就要 求我们在查找故障点时,要充分利用试验仪器,逐步分解查找的原因。

  绝缘拉杆的性能分析

  在断路 器合闸时发出放电声,而在分闸时,给下端 绝缘套管加至单相额定电压,没发出异常响声,是因为 环氧树脂浇注的绝缘拉杆机械强度不足。绝缘拉 杆是断路器传递动力和绝缘的元件,是联系 断路器本体和机构部分的纽带。

  一般情况下,绝缘拉 杆材料采用环氧树脂浇注,虽然环 氧树脂具有高绝缘性能,其冲击电压为50kV/mm,工频耐压为30kV/mm,但是由 于拉杆机械强度不够,浇注的 绝缘环氧树脂拉杆在工作时受力为瞬时突加载荷,合闸时 绝缘拉杆受到各种应力,而分闸时又释放,由于机 械强度不足导致漏电距离发生微小变化,使电性能达不到要求。当绝缘拉杆、支撑杆受到拉力、压力、弯曲力,会造成绝缘拉杆断裂、弯曲、爆裂等质量事故。绝缘拉 杆机械强度不足主要是因为材料选用或配方不合理,固化不好、配料操 作时计量不准或固化时间太短、固化温度过低,浇注时产生气泡、裂缝、缺陷等,造成绝 缘拉杆内部结构不合理。

  重视设 备的维护与管理

  当断路器发生了故障,一般会 认为是设备制造质量差、档次低,于是往 往会在加强设备指标水平上下功夫。其实设 备的绝缘水平等指标不可能也不应盲目地加强,对故障要具体分析,检查所 发生的缺陷是否具有普遍性。我们应 该正确合理检测断路器,判断断路器在绝缘、导电、机械操 作以及开断性能方面的安全可靠性,并在长 期运行中经得起时间的考验。

  真空断 路器的管理维护工作亟待加强。许多制造厂家都言称[真空断 路器故障简析说明]:近几年来,随着电 网的不断建设发展,各类用 户对电压质量和供电可靠性提出了更高的要求。真空断 路器由于灭弧能力强、电气寿命长、现场维护方便、技术含量高等优点,在电力系统35kV及以下 电压等级中被广泛应用。尽...
自己生 产的真空断路器是免维护的,或者不检修周期长,电寿命长,机械寿命达10000次,加之一 些用户单位长期以来侧重和习惯于检修而疏于设备管理,因此很 容易导致用户单位放松对真空断路器的管理与维护。事实上,所有断 路器不存在免维护,只是维护方式的转变。由以往 的定期维护转变为状态维护,由大换 大拆式的粗放维护转变为精细维护,其前提 条件都是做好对断路器的运行管理。当断路 器达到一定的操作和动作次数后,必然引 起传动机构的疲劳、变形、断裂等问题。一些真 空断路器未能及时得到维护,故障就 会在运行过程中暴露出来,酿成险情。

  任何一种新产品、新技术 的开发应用都不是万无一失的,必然存 在一定的不足之处,都有一 个逐步完善的过程。目前真 空断路器的在线监测仍无成熟的技术手段,许多科 研单位对真空断路器的在线监测仍处于研制开发阶段,制造厂 家必须认真贯彻执行全面质量管理体系,提高工艺水平,保证装配质量,提供合格的产品。作为用 户单位应强化日常的维护检测,发现隐患,及时消除缺陷,严格执 行电气设备预防性试验规程要求,保证检修到位,确保修试质量,提高设备健康水平,绝不能 对运行中的真空断路器掉以轻心。对变电运行人员,要坚持 执行好设备巡视制度,在运行 中加强对真空断路器的监视,密切注 意设备的异常变化。特别是 夏季环境温度较高和高峰负荷时,监视设 备的运行状态尤为重要,这样方 可确保设备的安全、稳定、连续运行。
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