状态检修下的真空断路器的维护与检修试验

孙 茂 李德英

（北方联合电力公司蒙西发电厂，内蒙古 乌海 016014）

1 状态检修的发展趋势

我国实行了几十年的定期检修制,随着新工艺、新技术的不断应用供电技术变得日趋完善与成熟,鉴于传统的定期检修制度及离线试验所暴露出来的问题,即一方面盲目地对多数完好设备定期检修,造成人力物力浪费而且这种过度维修还可能引人新的故障隐患;另一方面还存在因一些产品性能缺陷包括绝缘缺陷未能得到及时发现检修而发展成重大故障的可能。供电系统的可靠性在很大程度上取决于电力设施的可靠性。随着电网容量的增大和用户对供电可靠性要求的提高,维修管理的重要性日益显现出来。检修费用占电力成本的比例也不断提高。如何采取合理的检修策略和正确决定检修计划,以保证在不降低可靠性的前提下节省检修费用,便成为供电部门或负责电气设备维修的公司面临的重要课题。这使得供电企业检修策略由定期检修方式向状态检修方式发展。

我国于20世纪80年代引进状态检修技术(因是国外引进航天器的配套技术,仅局限于航天和航空业)，伴随着我国核电站投入商业运行,状态维修技术由核电站延伸到常规发电厂,并在电力行业进一步推广应用。

2 真空断路器的维护与状态检修

10KV开关的改造证明采用真空断路器改造老系列的开关柜的少油断路器,其技术成熟可行,并具有投资少、见效快,改造期间停电时间短等优点该项技术值得在城网和企业电网的技术改造中推广应用。要确保真空开关安全、可靠地运行,一定要做好以下两项工作。

2.1 做好开关设备的选型工作,严格把好开关调试交接关。

2.2 在运行中加强开关设备的监视,争取做好预防性试验工作。

2.3 真空断路器的维护

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

2.3.1 调试、交接试验

实践证明,只有严格把好设备的调试及交接试验关,及时发现并处理设备存在的先天缺陷,才能保证设备以良好的状况投入运行,减轻运行中的压力,降低设备运行中的故障和事故率。做好真空开关调试及交接试验工作,及时发现真空开关本体漏气及附属绝缘件击穿机构 (含连杆、分合闸缓冲器等)异常,机械特性(弹跳、速度、同期等)不合格等情况,作出整改处理后才投入运行,对确保运行的安全相当重要。

2.3.2 定期检测

真空开关本体常见的缺陷主要有:真空泡慢性漏气、本体绝缘件绝缘击穿等。在目前仍未有完善的在线监测手段的情况下,定期检查绝缘,试耐压即预防试验是检验上述缺陷的主要手段。真空开关出现问题的时间主要集中在投产6个月到2年这段时间,这时真空开关的运行状态较不稳定,需加强运行检测。在新投运真空断路器增加了投运后3个月6个月、1年各进行一次预防性试验的内容,然后再按正常的预试周期进行预试,从而达到在真空开关不稳定期间内加强对其运行检测的目的。实践证明效果很好。

但需要说明的是开关本体绝缘子,特别是拉杆绝缘子是非“全工况”产品,运行中常因爬距不足和裂痕等原因造成电击穿或闪络放电。更要注意那些为满足爬距而采用内外两层结构的拉杆绝缘子,其内外两层之间的有机填充物在内部有气泡或受潮时亦会产生沿面闪络和电击穿。

2.3.3 加强运行巡视

在操作中注意观察有无异常现象,如在分闸操作中,开关断开后,检查电缆头的带电显示装置有无显示带电;拉开母线侧刀闸时,观察刀口有无火花和真空泡有无闪光 (玻璃泡)。

2.4 真空开关的状态检修

定期测量断路器的超行程;真空断路器的超行程与少油断路器的超行程的概念有所不同,少油断路器的超行程。

为动触头插入静触头的深度,而真空断路器的超行程为分合闸绝缘拉杆一端触头弹簧被压缩的距离,这个距离要保持在要求的范围内,触头间就有足够的压力,就可以保证触头接触良好。真空断路器的超行程一般为4mm(+05、-1;不同型号的断路器有差异),触头允许磨损厚度一般为2-3mm。真空断路器在分合负载电流或故障电流过程中,触头不断磨损,从而超行程不断减少因此必须定期对断路器的超行程进行测量,对不符合要求的要及时调整,以保证触头间有足够第二压力以保证其接触良好。一般真空断路器每开断2000次或开断短路电流两次及新投入运行3个月,应进行一次超行程测量。

2.4.1 机构的检修

一般来说,真空开关的检修主要针对机构检修,开关的本体不能检修。对机构的检修严格执行有关检修规程、规定和检修工艺导则,保证检修质量。

①新投运1年后,利用停电机会,应进行一次分合闸时间、速度、同期、弹跳、行程、超程、动作电压及机械连动部分的测试和维护工作在维护中注意对开关分合闸缓冲器的动作性能进行检查。

②运行中的机构利用停电机会每年进行一次维护工作。

③运行中的机构每4年进行一次大修,不能以临修代替大修。

2.4.2 开关本体的检修

通过测量试验和统计对真空泡的运行状态作出综合的判断,定期检测灭弧室的真空度。真空断路器灭弧室的真空度直接影响到断路器的开断能力。一般灭弧室真空度应每开断2000次或每年进行一次检测。检测方法为在真空断路器动静触头在正常开距下(13mm),两触头间以不大于12kV/s的速率升加工频电压至42kV,稳定一分钟后应无异常现象。灭弧室更换条件。对使用寿命己到或有异常现象的灭弧室必须更换,其更换的条件一般是：真空断路器的触头磨损已达到或超出规定值；灭弧室真空度已达不到标准的要求值；其机械操作寿命已达到规定值,真空断路器灭弧室的更换,应严格执行制造厂的具体技术标准和相关的技术要求。

①测量试验。对真空泡进行分合闸耐压试验以发现漏气;测量真空泡合闸接触电阻,结合行程、超程等参数判断触头的损坏情况。

②极限开断电流值统计。真空开关在达到极限开断电流值时,应更换真空泡。极限开断电流值IΣ可由厂家给定的额定开断电流及满容量开断次数计算得出:

IΣ=n极限.I满容量

统计极限开断电流值的内容有以下两点:

2.4.3 正常的开断操作:

式中nl-正常开断次数;Ir-厂家提供的开关额定工作电流。

2.4.4 短路开断:

式中 n2-短路开断次数.Ik-母线最大开断电流。

3 结语

状态检修对保障电力系统的安全生产、减少检修成本有着重要的意义。同时真空断路器已经得到广泛的使用，但是一直没有相应的检修标准，而各厂家的真空断路器在机构上也不尽相同，在使用维护方面，不宜实行某些厂家所提倡的长周期、高次数维护甚至免维护允诺，而应及时开展日常维护及状态检修试验工作。

[1]梁祖路.试论真空断路器在运行中常见的故障检修与维护[J].装备制造，2010-04-01.