12kV真空斷路器故障處理方法及其改進(jìn)措施探討

馮發(fā)德（浙江天正電氣股份有限公司，浙江 溫州 325604）

12kV真空斷路器故障處理方法及其改進(jìn)措施探討

馮發(fā)德
（浙江天正電氣股份有限公司，浙江 溫州 325604）

摘 要：本文首先對(duì)12 kV真空斷路器的缺陷、故障以及處理方法進(jìn)行了分析和闡述，然后對(duì)12 kV真空斷路器故障處理的改進(jìn)措施進(jìn)行了探討，僅供參考。

關(guān)鍵詞：12kV真空斷路器；故障；處理；改進(jìn)

近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，高可靠性及免維護(hù)產(chǎn)品已經(jīng)成為電力用戶和電器制造企業(yè)追求的目標(biāo)。我國(guó)自1992年在電力系統(tǒng)推廣使用真空開(kāi)關(guān)以來(lái)，12 kV真空斷路器因其具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于10 kV配電網(wǎng)系統(tǒng)中，目前已經(jīng)有幾種型號(hào)被稱為免維護(hù)產(chǎn)品。但在實(shí)際的運(yùn)行過(guò)程中，由于受到原材料質(zhì)量、制造工藝、使用環(huán)境等因素的影響，并不像理論上設(shè)計(jì)的那樣，完全不需要進(jìn)行維護(hù)，還會(huì)因其自身的缺陷發(fā)生故障，從而導(dǎo)致供電線路無(wú)法正常運(yùn)行。因此，有必要對(duì)12kV真空斷路器故障處理方法及其改進(jìn)措施進(jìn)行全面探討，以便提高電網(wǎng)供電質(zhì)量。

1 12 kV真空斷路器的故障分析與處理

1.1 分合閘不同期以及合閘觸頭彈跳時(shí)間偏長(zhǎng)

12 kV真空斷路器與其它產(chǎn)品電器一樣，其機(jī)械特性隨著投入運(yùn)行時(shí)間的增加會(huì)發(fā)生變化，因此有必要定期使用專用特性測(cè)試儀對(duì)每臺(tái)斷路器的機(jī)械特性參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，包括分、合閘速度，三相分、合閘不同期，三相分閘時(shí)間、合閘時(shí)間以及合閘彈跳時(shí)間等，均要符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)的參數(shù)要求。如果設(shè)備的特性參數(shù)沒(méi)有達(dá)到相關(guān)要求，與規(guī)定值存在較大的差異的話，不及時(shí)調(diào)整就會(huì)直接影響到斷路器的使用壽命和工作性能，嚴(yán)重時(shí)甚至?xí)饠嗦菲靼l(fā)生爆炸。

根據(jù)本人多年掌握的經(jīng)驗(yàn)分析，引起12 kV真空斷路器存在分合閘不同期、合閘出頭彈跳時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的缺陷的原因主要有：真空斷路器的支架、絕緣桿是由材質(zhì)不好的原材料制成；在真空斷路器的生產(chǎn)和組裝過(guò)程中，沒(méi)有按照所規(guī)定的工藝流程進(jìn)行傳動(dòng)連板、傳動(dòng)拐臂等部件的安裝；真空斷路器的觸頭平面沒(méi)有與其中心軸呈垂直關(guān)系，動(dòng)作時(shí)發(fā)生摩擦的同時(shí)出現(xiàn)橫向滑動(dòng)；真空斷路器自身的機(jī)械性能不好等。

在進(jìn)行三相分合閘不同期的缺陷的處理時(shí)，要先將其機(jī)械技術(shù)參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，在確定超行程參數(shù)和觸頭開(kāi)距符合要求的情況下，再適當(dāng)調(diào)整相應(yīng)相的絕緣拉桿長(zhǎng)度，將三相分合不同期的時(shí)間控制在正常范圍內(nèi)。在調(diào)整絕緣拉桿長(zhǎng)度時(shí)，要在斷路器處于分閘的狀態(tài)下，拔出相應(yīng)相的傳動(dòng)拐臂與絕緣拉桿之間的銷釘，再轉(zhuǎn)動(dòng)絕緣拉桿上的調(diào)節(jié)頭，將其觸頭開(kāi)距進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。在進(jìn)行某相出頭彈跳時(shí)間偏長(zhǎng)的缺陷的處理時(shí)，可以通過(guò)在傳動(dòng)拐臂與該相絕緣拉桿之間的銷釘處加平墊片，從而調(diào)整其滅弧室觸頭的端面垂直度，降低彈跳發(fā)生的頻率。如果此方法還是不能有效解決上述缺陷，則應(yīng)考慮在保證觸頭開(kāi)距符合要求的基礎(chǔ)上，適當(dāng)減小相應(yīng)相的超行程值。

處理完12 kV真空斷路器的上述兩種缺陷之后，均要對(duì)其機(jī)械特性進(jìn)行重新測(cè)試，確保斷路器的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)都符合產(chǎn)品技術(shù)要求。

1.2 合閘控制回路的故障處理

以型號(hào)為VS1的12 kV手車式真空斷路器為例，除了常見(jiàn)的線路板不通、合閘線圈燒毀、機(jī)構(gòu)輔助開(kāi)關(guān)及微動(dòng)開(kāi)關(guān)接觸不好等故障現(xiàn)象外，有時(shí)12kV真空斷路器在連續(xù)工作一段時(shí)間后，會(huì)出現(xiàn)開(kāi)關(guān)柜的試驗(yàn)/隔離位置或工作位置對(duì)應(yīng)的指示燈不會(huì)亮的情況，通常認(rèn)為控制回路發(fā)生了故障。其實(shí)，在斷路器的底盤車上有S8、S9兩個(gè)輔助可以開(kāi)關(guān)將閉鎖回路連通，當(dāng)S8和S9兩個(gè)底盤輔助開(kāi)關(guān)的其中一個(gè)發(fā)生故障時(shí)，閉鎖回路不連通，使得閉鎖電磁無(wú)法打開(kāi)，從而引起合閘控制回路的連通。

在進(jìn)行合閘控制回路的故障處理的時(shí)候，可以通過(guò)萬(wàn)用表檢測(cè)相對(duì)應(yīng)的二次插頭有沒(méi)接通，以此判斷兩個(gè)底盤輔助開(kāi)關(guān)的狀況。具體步驟為：先把斷路器調(diào)到試驗(yàn)/隔離位置，通過(guò)萬(wàn)用表檢測(cè)S8的二次插頭接線有沒(méi)連通；再將斷路器調(diào)到工作位置，通過(guò)萬(wàn)用表檢測(cè)S9的二次插頭接線有沒(méi)連通。在確定二次插頭的接線沒(méi)有連通后，通過(guò)萬(wàn)用表進(jìn)一步檢測(cè)二次插頭與S8或S9內(nèi)部接線端口之間沒(méi)有連通。若檢測(cè)到連通，說(shuō)明故障是由底盤車上輔助開(kāi)關(guān)引起；否則，認(rèn)為是二次插頭與S8或S9內(nèi)部接線端口之間的二次線出現(xiàn)故障。

對(duì)這種故障進(jìn)行處理，只要將12kV真空斷路器的底盤車輔助開(kāi)關(guān)更換掉即可。要注意的是，斷路器的底盤車輔助開(kāi)關(guān)的位置處于比較隱蔽的位置，在更換時(shí)，需要先將斷路器吊起，然后將底盤車拆卸下來(lái)，再進(jìn)行檢測(cè)以及更換。

1.3 彈簧操作機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能電機(jī)的故障處理

目前，國(guó)內(nèi)外12kV真空斷路器大部分采用彈簧機(jī)構(gòu)操作，機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能電機(jī)能否正常運(yùn)行，與合閘儲(chǔ)能回路是否完好有著直接的關(guān)系，同時(shí)也是斷路器是否可以正常分合閘的重要因素。當(dāng)出現(xiàn)儲(chǔ)能回路的指示燈一直不亮的現(xiàn)象時(shí)，通常認(rèn)為儲(chǔ)能電機(jī)出現(xiàn)了故障，一般表現(xiàn)為儲(chǔ)能電機(jī)受損或一直運(yùn)轉(zhuǎn)不停。

出現(xiàn)儲(chǔ)能電機(jī)一直運(yùn)轉(zhuǎn)不停的故障的原因主要有：儲(chǔ)能連接點(diǎn)未正常切換；行程開(kāi)關(guān)的安裝位置不正確，處于偏上位置，接觸點(diǎn)之間為進(jìn)行轉(zhuǎn)換，使得儲(chǔ)能電機(jī)一直處于工作狀態(tài)；行程開(kāi)關(guān)受損等。因此，在處理這種故障時(shí)，可以通過(guò)檢修儲(chǔ)能連接點(diǎn)；適當(dāng)調(diào)整行程開(kāi)關(guān)的安裝位置使其能夠準(zhǔn)確斷電；或者更換行程開(kāi)關(guān)等。除了儲(chǔ)能電機(jī)本身的缺陷會(huì)造成電機(jī)的損壞之外，電機(jī)一直運(yùn)轉(zhuǎn)不停也會(huì)導(dǎo)致其因繞組溫度過(guò)高而受損。處理時(shí)必須在斷路器機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能彈簧完成能量的釋放后，再進(jìn)行儲(chǔ)能電機(jī)的更換。

2 12kV真空斷路器故障處理的改進(jìn)措施分析

2.1 采用斷路器檢修架

當(dāng)12 kV戶內(nèi)手車式真空斷路器出現(xiàn)故障時(shí)，需要對(duì)其底盤車輔助開(kāi)關(guān)進(jìn)行檢修，往往要先把斷路器吊離地面才能進(jìn)行。而在實(shí)際情況中，變電站的10kV高壓室里找不到安全的起吊點(diǎn)，需要把斷路器推到10kV高壓室外，然后用起重機(jī)將其吊起，再進(jìn)行檢修，這種解決方法不但難度大，同時(shí)也浪費(fèi)了大量的時(shí)間和精力。

根據(jù)用戶使用現(xiàn)場(chǎng)條件，結(jié)合斷路器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，通過(guò)采用斷路器檢修架就能輕易解決問(wèn)題。其工作原理為在檢修斷路器之前先搖出斷路器，然后用檢修架將其吊起，再將底盤拆下來(lái)放在檢修架上檢修。通過(guò)實(shí)踐表明，將檢修架應(yīng)用于12kV戶內(nèi)手車式真空斷路器的檢修，具有移動(dòng)靈活、安全可靠、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，大大降低了檢修難度，從而提高故障檢修效率和效果。

將12kV戶內(nèi)手車式真空斷路器進(jìn)行檢修時(shí)，不使用檢修架和使用檢修架進(jìn)行檢修的平均時(shí)間進(jìn)行了記錄和統(tǒng)計(jì)，具體數(shù)值見(jiàn)表1。

從表1可以得出，每個(gè)檢查項(xiàng)目在未使用檢修架的情況下都需要花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，而使用檢修架可以大大縮短檢修時(shí)間，所用時(shí)間約為原來(lái)的2/3，從而提高了檢修效率。

2.2 采用在線局部放電檢測(cè)技術(shù)因?yàn)?2kV真空斷路器多數(shù)布置在封閉金屬柜體中，不方便對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，故傳統(tǒng)的試驗(yàn)周期較長(zhǎng)，一般為3年或6年，不能對(duì)開(kāi)關(guān)柜內(nèi)部的絕緣子等其他設(shè)備進(jìn)行試驗(yàn)，從而難以及時(shí)檢查出斷路器的設(shè)備缺陷。

針對(duì)此問(wèn)題，可以通過(guò)使用便攜式局部放電檢測(cè)儀對(duì)中高壓斷路器局部放電活動(dòng)進(jìn)行診斷和評(píng)估。在線局部放電檢測(cè)試驗(yàn)不但能進(jìn)行帶電試驗(yàn)，檢測(cè)時(shí)間短，操作方便，還能將檢測(cè)周期由3年或6年縮短為1年，檢測(cè)設(shè)備輕巧，便于攜帶。通過(guò)在線局部放電檢測(cè)技術(shù)完成帶電試驗(yàn)，可以及時(shí)在故障形成初期就發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，并采取相關(guān)措施進(jìn)行防范或解決，從而提高故障處理率。

2.3 提高信息化管理水平

（1）借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)對(duì)12kV真空斷路器的維護(hù)工作實(shí)行信息化管理，在試驗(yàn)管理數(shù)據(jù)庫(kù)中錄入斷路器的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并在班組公共盤上將其進(jìn)行共享，為日后的斷路器故障處理、提點(diǎn)檢查提供有效的參考依據(jù)。

（2）對(duì)12kV真空斷路器的缺陷實(shí)行信息化管理，將設(shè)備的缺陷情況詳細(xì)記錄到電子文檔上，結(jié)合記錄情況制定相應(yīng)的設(shè)備缺陷處理方案，以便盡早消除缺陷。

表1 使用檢修架前后的檢修平均時(shí)間（單位：小時(shí)）

結(jié)語(yǔ)

從高壓開(kāi)關(guān)行業(yè)協(xié)會(huì)每年發(fā)布的高壓各類產(chǎn)品運(yùn)行統(tǒng)計(jì)信息可知，12kV真空斷路器在運(yùn)行時(shí)還是會(huì)有不同的故障產(chǎn)生，只是出現(xiàn)的時(shí)間段不同，本文僅分析了其中的幾種故障。另外故障處理改進(jìn)措施通過(guò)實(shí)踐應(yīng)用，得到了用戶的認(rèn)可，同時(shí)也為用戶解決產(chǎn)品故障節(jié)省了時(shí)間，保證供電系統(tǒng)的可靠性，有效提高電網(wǎng)供電質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]熊志偉.10kV真空斷路器故障處理方法及其改進(jìn)措施[J].供用電，2012（03）：58-60.

[2]廖偉興.10kV真空斷路器常見(jiàn)故障及處理方法[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2012 （29）：96-98.

[3]陳延福.淺談10kV真空斷路器的運(yùn)行、維護(hù)和故障處理[J].科技與創(chuàng)新，2014 （06）：66，69.

[4]黃亮，葉立群，郭捷敏.10kV真空斷路器的狀態(tài)評(píng)估診斷及其檢修建議[J].廣東科技，2011（02）：118-121.

中圖分類號(hào)：TM561

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A