状态检修下的真空断路器的维护与检修试验

范亚红

摘要：近年来，随着我国电网发展和技术的进步，我国电网真空断路器使用每年都在不断增加，为了更好的保证真空断路器的安全可靠运行，首先要做好真空断路器的检修和维护。本文就对状态检修下的真空断路器的维护与检修措施进行深入探讨。

关键词：状态检修;真空断路器;维护;检修

真空断路器在电力系统中的使用越来越广泛，尤其是性能优越的真空断路器，在城市电网改造、农村电网改造中发挥重要作用。真空断路器性能的优越取决于真空灭弧室的质量及成熟的检修维护系统。而真空灭弧室的优点在于切断电源后能迅速熄弧并抑制电流，避免真空断路器事故和意外的发生。

1、真空断路器基本特性

真空断路器的机械操作、开断性能、绝缘性能、二次控制、环境耐受能力是真空断路器运行的前提，对提高真空断路器的运行提供可靠的保障。

1.1真空断路器的特点

真空断路器因灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名。因灭弧介质为真空，无火灾和爆炸危险，所以对环境的污染较小。真空断路器的熄弧过程在密封的容器中完成，电弧和炽热的电离气体不向外界喷溅，因此不会造成绝缘间隙闪络或击穿。

1.2真空断路器的构成要素

真空断路器由真空灭弧室、操动机构、触头、操作面板等部分组成。真空灭弧室是真空断路器中最重要的部件，真空灭弧室是用密封在真空中的一对触头，来实现电力电路接通分断功能的一种电真空器件，是利用高真空作绝缘介质。真空灭弧室的触头是产生电弧、熄灭电弧的部位，触头结构对真空灭弧室的开断能力有很大影响。

2、状态检修的发展趋势

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。伴随着我国核电站投入商业运行，我国于20世纪80年代引进状态检修技术，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。

3、真空断路器的维护与状态检修

通过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。（1）做好开关设备的选型工作，严格把好开关调试交接关。（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。

3.1真空断路器的维护

（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）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。（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）。

3.2真空开关状态检修

每间隔一段时间对断路器超行程情况进行测量。真空断路器超行程，具体而言，指的是分合闸绝缘拉杆一侧触头弹簧被压缩距离，如果该距离超出限定范围，触头很容易出现接触不良情况。不同型号真空断路器超行程情况也有所不同，通常情况下，其超行程和触头允许磨损厚度分别为4mm和2-3mm。发生分合负载电流或故障电流时，会对触头产生影响，使其发生磨损情况，以至于压缩超行程。故而，每隔一段时间都要测量断路器超行程情况，倘若测量结果与实际要求不吻合，要采用正确的方式，第一时间进行调整，从而使各触头之间进行良好接触。常规情况下，将超行程测量频率控制为真空断路器每开断2000次、短路电流开断两次、投入运行一季度。（1）机构检修。通常真空开关检修以机构检修为主，而非开关本体。该过程中，要以严格检修规程和准确的检修工艺为指导，方能达到良好的检修效果。投入运行一年之后，在停电状态下，对分合闸速度、时间、行程、弹跳、动作电压等各指标进行测试和维护，并重点检查开关分合闸缓冲器动作情况;借助停电机会将运行机构维护工作控制为一年一次;运行机构大修频率四年一次，而且不能够采用临时检修方法对大修工作进行替代。（2）开关本体检修。依托测量试验和统计工作，综合判断真空泡运行情况，定期对灭弧室真空度进行检测。事实上，断路器开关性能受真空断路器灭狐室真空度影响。通常情况下。灭弧室的真空度检测频率为每断开2000次或者一年一次。检测过程是正常开距背景下，真空断路器的动、静触头以正常速率将加工频电压升至42KV，稳定1min，直至无异常情况。当灭弧室存在异常，或者已经到达使用期限，要及时更换。更换的前提必须是真空断路器触头磨损严重，已超出限值，且灭弧室真空度与标准值不符合，机械设备寿命到期。更换过程中，还要对制造厂商技术标准和要求等进行严格考量。（3）测量试验。采用正确的方法，对真空泡合闸接触电阻进行测量，将行程和超程等各参数指标作为触头损坏情况的判定依据。除此之外，還要统计极限开断电流值。当真空开关到达极限之后，需要及时对真空泡进行更换。将厂家给定的额定开断电流和满容量开断次数作为已知条件，对极限开断电流值进行计算。具体而言，极限开断电流值统计内容包括正常开断操作和短路开断操作两项内容。前者包含正常开断次数、厂家提供的开关额定工作电流两项指标，后者则由短路开断次数和母线最大开断电流组成。

4、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。

参考文献：

[1] 石斌，周明华，莫华.一起10kV真空断路器爆炸原因分析与对策研究[J].江西电力职业技术学院学报.2018（05）

（作者单位：国网山西省电力公司晋中供电公司）