状态检修下的真空断路器的维护与检修试验李志华

状态检修下的真空断路器的维护与检修试验李志华

关键词:真空;断路器;维护;状态检修

1真空断路器基本特性

1.1真空断路器的结构

高压真空断路器的放置位置主要是在灭弧室内,灭弧室内具有一定程度的真空度,真空室有非常强的绝缘性。真空断路器的主要组成是由操作机构、传动机构、真空灭弧室和相间隔板等部分组成,真空灭弧室由多种部分构成,触头在其中占有很大的作用,真空灭弧触头在高压真空断路器中的使用较为广泛,材料采用的是多元合金材料。设备的各个部件在真空空间内有非常高的绝缘性,很大程度上起到了灭弧的效果,电弧在一定条件下熄灭时会损坏触头。所以对触头质量要求也非常高,触头的种类有带螺旋槽型横向磁场触头、圆柱形触头和单极纵向磁场触头。圆柱形触头结构在真空断路器中使用范围不大,适用于真空负荷开关和一些小型断路器的真空灭弧室中,我国采用的基本上是圆柱形触头。

还有一种较为典型的触头是杯状触头,它主要特征是能够增加横向磁场强度,使电弧沿着触头进行加速运动,以此降低触头的磨损。纵向磁场触头可以在很大程度上对弧电压进行有效的降低来提高集聚电流。在纵向磁场中,电极表面有不同的阴极斑点出现,但是斑点程度不同不会对局部表面造成熔化,这样的触头就是纵向磁场触头,它主要是通过触头间隙来提升开断能力,间隙通过磁场结构来具体呈现。屏蔽罩在屏蔽系统中的作用非常重要,这种屏蔽罩有多种形式,一般采用的是不锈钢或者铜作为材料进行制作。固定主屏蔽罩有悬浮和带电两种。波纹管主要负责保证动电极的运行与长时间的真空功能。

1.2真空断路器特性参数

(1)三相不同期:指开关三相分(合)闸时间的最大及最小值的差值。

(2)弹跳时间:指开关的动静触头在合闸过程中发生的所有接触,分离(即弹跳)的累计时间值(即第一次接触到完全接触的时间)。

(3)分闸时间:处于合闸位置的断路器,从分闸脱扣带电时刻到所有各极触头分离时刻的时间间隔。

(4)合闸时间:处于分闸位置的断路器,从合闸回路带电时刻到所有极的触头都接触时刻的时间间隔。

(5)开距:指开关从分状态开始到动触头与静触头刚接触的这一段距离。

(6)真空度:作为衡量真空水平的一种有效数据,从其本质上来说是一定空间内的真空压强值的体现,空间内气体含量越低其压强越小,则真空度越好,对于真空开关来说其使用性能、开断能力等主要指标水平越高。

2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。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。

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,做好以下工作。(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

3.1.1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。

3.1.2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。

3.1.3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真空开关的状态检修意义与条件

3.2.1真空断路器状态检修的意义

(1)提高设备可靠性

目前的检修工作是严格按照春季检查制度来安排的。春季是用电高峰期,需要检修的设备数量较多,很难保证对每一台设备都进行全方位的检修,这就使得设备的检修质量难以得到保证。而加强对真空断路器状态检修,有利于提高设备的可靠性。

(2)改善设备健康状况

以往的检修方法是定期维修,无论设备的运行情况是否正常,只要到了维修时间就会进行维修,这一方式不仅造成了资源浪费,增加了维修人员的工作强度,而且不利于设备的正常运行。因此,只有根据断路器的实际状况判断是否应进行检修,才能有效的改善设备健康状况。

3.2.2真空断路器状态检修的条件

(1)对于真空断路器,要应用新的技术对设备进行监测和试验,准确掌握设备的状态。真空断路器应尽可能利用现有较成熟的在线监测技术,对断路器控制箱内温度、湿度、接头温升、辅助回路电压、分、合闸线圈电压、电流等参数进行监控。并且结合交接、预防试验数据、在线监测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、新的运行情况出现及先进检测设备的应用等。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,必要时经单位技术主管领导批准,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。主要包括运行工况、预试数据、缺陷、检修、在线监测数据、家族缺陷等。

4总结

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]黄亮,叶立群,郭捷敏.真空断路器的状态评估诊断及其检修建议[J].广东科技2011,14:118-121.

[2]孙茂,李德英.状态检修下的真空断路器的维护与检修试验[J].高新技术,2011,19:236.

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