基于状态检修理念的10 k V真空断路器检修方案研究

王弈辰 郭 健

（苏州供电公司，江苏 苏州215004）

0 引言

在苏州地区10 k V配电网中，10 k V真空断路器以其运行可靠性高、结构简单、体积小、开断能力强、使用寿命长、检修维护工作量小、防燃防爆等优点，在终端用户变电所中得到了广泛的应用。检修人员和运行维护人员在未来的工作中，将越来越多地接触到此类设备，因此，需要检修人员和运行维护人员掌握此类设备必要的检修与维护知识，以确保其工作状态的安全、稳定和高效。

1 10 k V高压真空断路器简介

10 k V高压真空断路器主要分为户外高压真空断路器与户内真空断路器及中置式手车真空断路器。户外高压真空断路器，也称之为户外柱上真空断路器，大多选用型号为：ZW20、ZW32、ZW8等；户内高压真空断路器主要型号有ZN28、ZN40、ZN41等；中置式手车真空断路器主要型号有：VD4、VS1、HVX、3AH等。10 k V真空断路器的操动结构主要有电磁式、弹簧式和永磁式3种类型。电磁式是真空断路器初期的产物，其优点是结构类型较为简单，成本较低；缺点是操作繁琐且在操作过程中流过的电流量较大。弹簧式是现今使用最为广泛的结构，其优点是电动机功率小，分合闸可靠，在储能电源失去后仍然可以进行一次分－合－分操作，且适用于交流、直流2种操作环境；缺点是结构较为复杂，使用成本较高。永磁式是现今真空断路器中最为新型的产物，采用了先进的电磁铁操动技术，且由电子器件来进行操控，可大大降低分合闸位置机械之间的脱扣所带来的不利影响，而且无需其他机械的外力支持，可自行产出保持力，具有极高的可靠性。

2 常见故障分析

2.1 真空泡的真空度不稳定

真空泡的真空度不稳定主要体现在真空泡真空度比正常值低。造成这种情况的原因有如下几点：

（1）10 k V真空断路器在运行中，由于操作连杆的距离较大造成了开关的弹跳、变形等问题；

（2）真空泡由于其本身的制作工艺、材料质量等问题，自身存在微小的漏点。

针对真空泡的真空度不稳定的处理方法：只需对有问题的真空泡进行更换即可，并在此基础上做好行程、弹跳、同期等特性试验。

2.2 开关拒分拒合

造成真空断路器拒分拒合的原因主要有：

（1）开关分合闸线圈或者控制回路断线；

（2）电源电压在相关操作过程中明显降低；

（3）真空断路器分合闸顶杆变形，导致了开关分闸时出现卡涩现象。

针对开关拒分拒合的处理方法：及时确定分合闸线圈与分合闸回路是否存在断线情况并进行处理，检查分合闸机构是否存在卡涩现象。

3 检修维护方法探讨

3.1 检修及维护的基本步骤

（1）定检，即根据检测项目的不同，具体安排检测周期。一般情况下：外观的定检要做到其无异常、无污染；各部位的螺栓要做到紧固无松动；三相管子接触同期性保持0.1 mm；辅助开关接触情况要做到接触良好；管真空度要做到无击穿和闪烁；真空管对地绝缘电阻应做到大于100 MΩ。

（2）巡视，即为做到防患于未然，在操作开关过程中进行的巡查。需做到在分闸操作时，在真空断路器断开后，对电缆头进行是否带电检测；拉开母线侧刀闸时，观察刀口是否有火花。

（3）维护，即对投入不久且动作次数较多的开关进行一次全面的维修。如重新测量开关分合闸线圈的动作电压。

3.2 检修及维护的内容

3.2.1 真空泡真空度的检测

检测方法为：将开关管两触头拉至额定开距，逐渐增强触头间的工频电压，若能承受额定工频耐压1 min的时间，即判定为合格；或用真空度检测仪检测，将检测结果与出厂试验和交接试验的测定值进行比较，若两值无明显变化，则为合格。另外，根据DL／T596—2005《电力设备预防性试验规程》，在进行检测时，如果发现真空泡内有细微的放电声，就表明真空度已经有所下降，即使工频耐压试验通过，也不能作为合格的设备投入使用。

3.2.2 分合闸速度的调整

分闸速度可以采用开关特性仪来测量。分闸弹簧是调整分合闸速度的重要参据，调整合闸弹簧的预拉长度，可以对合闸的速度进行调整。一般情况下，分闸弹簧的弹力越小，合闸的速度就越快，分闸的速度也就越慢；分闸弹簧的弹力越大，合闸的速度就越慢，分闸的速度也就越快。现在大多数厂家生产的产品分合闸弹簧长度是无法进行调整的，针对这种情况，可以通过调整分合闸线圈的行程、平衡弹簧等对分合闸速度进行调整。

3.2.3 真空断路器开距的调整

开距即真空断路器在分闸状态下两触头之间的距离，是影响绝缘性能的重要影响因素。测量方法是在动导电杆与真空断路器管固定件上均选择一个固定点，在进行开关分合闸时，测定两点间的位移差。调整方法是将真空泡转动到一定的角度上，并在此基础上对导电杆的长度进行调整。

3.2.4 操动机构的检修

在操动机检修时为方便机构灵活、减少磨损，应在其活动的部位均加上润滑油，并及时更换已损坏或磨损较为严重的部件，为确保其配合紧凑，应对所有的紧固件进行防松脱检查，做到保持操作动作轻巧不卡涩，合闸不弹跳，分闸不反弹；为确保辅助开关接触良好，应对所有的辅助开关触点进行检查，清除氧化膜，做到辅助开关正确反映开关状态。

3.2.5 真空断路器的三相同期性检测

在对三相分合闸同期性进行检测时，应保证其同期差小于2 ms。对真空断路器三相同期性测量可用毫秒仪、光线示波器拍图或真空断路器综合测试仪测定。

4 10 k V真空断路器的状态检修探讨

4.1 状态检修的意义

状态检修是根据设备具体的状态而进行的检修。开展状态检修，主要基于2方面的考虑：

（1）目前的预防性检修试验工作是按照春季安全检查安排的。春季是用电高峰的开始，而且试验的设备量很大，检修质量难以保证。

（2）目前设备的健康状况比以往的情况有了较大的改观，如仍完全按照以前的规程进行定期检修，不管设备的状态如何，只管到期就修，不仅加重了现场的劳动强度，而且还增加了检修人员的人身安全隐患。

所以，只有根据设备的实时状态进行检修才能提高设备的检修质量和效率。

4.2 状态检修的条件

（1）针对10 k V真空断路器，应尽可能利用现有的较成熟的在线监测技术，对断路器控制箱内温度湿度、触头温升、辅助回路电压、分合闸线圈电压、电流等参数进行监控，结合交接、预防性试验数据及日常巡视数据对设备状态进行分析，制定合适的检修计划。

（2）要建立健全设备缺陷统计分析制度，充分考虑新设备应用、新运行情况及先进检测设备的应用。应定期对设备缺陷管理工作进行分析总结，重点分析频发性缺陷产生的原因，必要时上报相应的技术改造项目。

（3）要制订完善的状态检修工作流程。根据采集到的状态信息，对设备的健康状态进行评分，并以此作为延长或者缩短检修周期的依据，制订出经济合理的维修试验计划。

5 结语

10 k V真空断路器以其运行可靠性高、结构简单、体积小、开断能力强、使用寿命长、检修维护工作量小、防燃防爆等优点，在终端用户变电所中得到了广泛的使用。检修和运行维护人员应基于状态检修的理念，做好相关的检修和维护工作，将“防患于未然”的理念贯彻到底，为实现坚强电网的目标打下坚实基础。

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