狀態檢修下的真空斷路器的維護與檢修試驗

孫 茂 李德英

（北方聯合電力公司蒙西發電廠，內蒙古 烏海 016014）

1 狀態檢修的發展趨勢

我國實行了幾十年的定期檢修制,隨著新工藝、新技術的不斷應用供電技術變得日趨完善與成熟,鑒于傳統的定期檢修制度及離線試驗所暴露出來的問題,即一方面盲目地對多數完好設備定期檢修,造成人力物力浪費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品性能缺陷包括絕緣缺陷未能得到及時發現檢修而發展成重大故障的可能。供電系統的可靠性在很大程度上取決于電力設施的可靠性。隨著電網容量的增大和用戶對供電可靠性要求的提高,維修管理的重要性日益顯現出來。檢修費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劃,以保證在不降低可靠性的前提下節省檢修費用,便成為供電部門或負責電氣設備維修的公司面臨的重要課題。這使得供電企業檢修策略由定期檢修方式向狀態檢修方式發展。

我國于20世紀80年代引進狀態檢修技術(因是國外引進航天器的配套技術,僅局限于航天和航空業)，伴隨著我國核電站投入商業運行,狀態維修技術由核電站延伸到常規發電廠,并在電力行業進一步推廣應用。

2 真空斷路器的維護與狀態檢修

10KV開關的改造證明采用真空斷路器改造老系列的開關柜的少油斷路器,其技術成熟可行,并具有投資少、見效快,改造期間停電時間短等優點該項技術值得在城網和企業電網的技術改造中推廣應用。要確保真空開關安全、可靠地運行,一定要做好以下兩項工作。

2.1 做好開關設備的選型工作,嚴格把好開關調試交接關。

2.2 在運行中加強開關設備的監視,爭取做好預防性試驗工作。

2.3 真空斷路器的維護

On Revision of Clauses Concerning Ship Dimensions Navigating in Beijing-Hangzhou Canal

2.3.1 調試、交接試驗

實踐證明,只有嚴格把好設備的調試及交接試驗關,及時發現并處理設備存在的先天缺陷,才能保證設備以良好的狀況投入運行,減輕運行中的壓力,降低設備運行中的故障和事故率。做好真空開關調試及交接試驗工作,及時發現真空開關本體漏氣及附屬絕緣件擊穿機構 (含連桿、分合閘緩沖器等)異常,機械特性(彈跳、速度、同期等)不合格等情況,作出整改處理后才投入運行,對確保運行的安全相當重要。

2.3.2 定期檢測

真空開關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測手段的情況下,定期檢查絕緣,試耐壓即預防試驗是檢驗上述缺陷的主要手段。真空開關出現問題的時間主要集中在投產6個月到2年這段時間,這時真空開關的運行狀態較不穩定,需加強運行檢測。在新投運真空斷路器增加了投運后3個月6個月、1年各進行一次預防性試驗的內容,然后再按正常的預試周期進行預試,從而達到在真空開關不穩定期間內加強對其運行檢測的目的。實踐證明效果很好。

但需要說明的是開關本體絕緣子,特別是拉桿絕緣子是非“全工況”產品,運行中常因爬距不足和裂痕等原因造成電擊穿或閃絡放電。更要注意那些為滿足爬距而采用內外兩層結構的拉桿絕緣子,其內外兩層之間的有機填充物在內部有氣泡或受潮時亦會產生沿面閃絡和電擊穿。

2.3.3 加強運行巡視

在操作中注意觀察有無異常現象,如在分閘操作中,開關斷開后,檢查電纜頭的帶電顯示裝置有無顯示帶電;拉開母線側刀閘時,觀察刀口有無火花和真空泡有無閃光 (玻璃泡)。

2.4 真空開關的狀態檢修

定期測量斷路器的超行程;真空斷路器的超行程與少油斷路器的超行程的概念有所不同,少油斷路器的超行程。

為動觸頭插入靜觸頭的深度,而真空斷路器的超行程為分合閘絕緣拉桿一端觸頭彈簧被壓縮的距離,這個距離要保持在要求的范圍內,觸頭間就有足夠的壓力,就可以保證觸頭接觸良好。真空斷路器的超行程一般為4mm(+05、-1;不同型號的斷路器有差異),觸頭允許磨損厚度一般為2-3mm。真空斷路器在分合負載電流或故障電流過程中,觸頭不斷磨損,從而超行程不斷減少因此必須定期對斷路器的超行程進行測量,對不符合要求的要及時調整,以保證觸頭間有足夠第二壓力以保證其接觸良好。一般真空斷路器每開斷2000次或開斷短路電流兩次及新投入運行3個月,應進行一次超行程測量。

2.4.1 機構的檢修

一般來說,真空開關的檢修主要針對機構檢修,開關的本體不能檢修。對機構的檢修嚴格執行有關檢修規程、規定和檢修工藝導則,保證檢修質量。

①新投運1年后,利用停電機會,應進行一次分合閘時間、速度、同期、彈跳、行程、超程、動作電壓及機械連動部分的測試和維護工作在維護中注意對開關分合閘緩沖器的動作性能進行檢查。

②運行中的機構利用停電機會每年進行一次維護工作。

③運行中的機構每4年進行一次大修,不能以臨修代替大修。

2.4.2 開關本體的檢修

通過測量試驗和統計對真空泡的運行狀態作出綜合的判斷,定期檢測滅弧室的真空度。真空斷路器滅弧室的真空度直接影響到斷路器的開斷能力。一般滅弧室真空度應每開斷2000次或每年進行一次檢測。檢測方法為在真空斷路器動靜觸頭在正常開距下(13mm),兩觸頭間以不大于12kV/s的速率升加工頻電壓至42kV,穩定一分鐘后應無異常現象。滅弧室更換條件。對使用壽命己到或有異常現象的滅弧室必須更換,其更換的條件一般是：真空斷路器的觸頭磨損已達到或超出規定值；滅弧室真空度已達不到標準的要求值；其機械操作壽命已達到規定值,真空斷路器滅弧室的更換,應嚴格執行制造廠的具體技術標準和相關的技術要求。

①測量試驗。對真空泡進行分合閘耐壓試驗以發現漏氣;測量真空泡合閘接觸電阻,結合行程、超程等參數判斷觸頭的損壞情況。

②極限開斷電流值統計。真空開關在達到極限開斷電流值時,應更換真空泡。極限開斷電流值IΣ可由廠家給定的額定開斷電流及滿容量開斷次數計算得出:

IΣ=n極限.I滿容量

統計極限開斷電流值的內容有以下兩點:

2.4.3 正常的開斷操作:

式中nl-正常開斷次數;Ir-廠家提供的開關額定工作電流。

2.4.4 短路開斷:

式中 n2-短路開斷次數.Ik-母線最大開斷電流。

3 結語

狀態檢修對保障電力系統的安全生產、減少檢修成本有著重要的意義。同時真空斷路器已經得到廣泛的使用，但是一直沒有相應的檢修標準，而各廠家的真空斷路器在機構上也不盡相同，在使用維護方面，不宜實行某些廠家所提倡的長周期、高次數維護甚至免維護允諾，而應及時開展日常維護及狀態檢修試驗工作。

[1]梁祖路.試論真空斷路器在運行中常見的故障檢修與維護[J].裝備制造，2010-04-01.