10千伏真空断路器的检修与运行维护研究

0 前言

在10千伏及以下电压等级配网中，真空断路器已逐步取代油断路，成为主流产品。与油断路器相比，真空断路器具有适合频繁操作，电寿命长，检修维护工作量小，防燃、防爆、运行可靠性高的优点。目前，我局所辖电网所有变电站及开闭所10千伏断路器均为真空断路器。

1.真空断路器工作原理及常见缺陷

真空断路器利用真空中电流过零点时，等离子体迅速扩散而熄灭电弧，达到切断电流的目的。真空灭弧室是真空断路器的主要部件，开关寿命长短决定于触头的磨损和灭弧室真空度，真空度是真空断路器的重要技术指标。真空度降低将严重影响真空断路器开断过电流的能力，并导致断路器的使用寿命急剧下降。同时，真空断路器还包括操动机构、传动机构、绝缘件等，它们肯能引起真空断路器分闸失灵、弹簧操作机构合闸储能回路故障、分合闸不同期、弹跳数值大等其它缺陷。

2.10千伏真空断路器的检修

10千伏真空断路器的优点之一是适宜频繁操作和检修维护较少，但并不是没有缺陷，在实际工作中，存在以下一些常见缺陷。

2.1断路器真空泡真空度降低 2.1.1缺陷原因

断路器真空泡真空度降低可能存在以下原因：（1）真空泡的材质或制作工艺存在问题，真空泡本身存在微小漏点；（2）真空泡内波形管的材质或制作装配工艺存在问题，随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数的增多，其真空度逐步下；（3）分体式真空断路器，如使用电磁式操作机构的真空断路器，在操作时，由于操作连杆的传动距离比较大，直接影响开关的同期、弹跳、超行程等机械特性，使真空度降低的速度加快。

真空泡真空度下降到一定程度将会影响其开断能力和耐压水平，严重影响运行安全。

2.1.2检修策略

（1）在进行断路器定期停电检修时，必须使用真空测试仪对真空泡进行真空度的定性测试，确保真空泡具有一定的真空度（真空度不能低于6.6×10-2Pa，制造厂新生产的真空灭弧室要求达到7.5×10-4Pa以下）。

（2）当真空度降低时，必须更换真空泡，并做好行程、同期、弹跳等特性试验。

（3）做好极限开断电流值的统计。在日常运行中，应对真空断路器的正常开断操作和短路开断隋况进行记录。当发现极限开断电流值，达到厂家给出的极限值时，应更换真空灭弧室。

其中， （式1） —正常开断次数；

—厂家提供的断路器额定工作电流； —短路开断次数；

—l0千伏母线最大开断电流。 2.2？真空断路器分闸失灵 2.2.1缺陷原因

由于（1）分闸操作回路断线、（2）分闸线圈断线、（3）操作电源电压降低、（4）分闸线圈电阻增加，分闸动能降低、（5）分闸顶杆变形，分闸时存在顶杆卡涩、不灵活现象，分闸动力降低、（6）分闸顶杆变形严重，分闸时卡死、（7）分闸顶杆动作，但不能可靠地打开分闸压板等原因，可能造成（1）断路器远方遥控不能分闸、（2）就地手动不能分闸、（3）外部回路或设备故障时继电保护动作，但断路器不能分闸等缺陷。

2.2.2检修策略

在遇到以上情况时，应依次（1）检查分闸回路是否断线；（2）检查分闸线圈是否断线；（3）测量分闸线圈电阻值是否合格；（4）检查分闸顶杆是否变形；（5）检查操作电压是否正常；（6）改铜质分闸顶杆为钢质，以避免顶杆变形；（7）调整分闸顶杆及铁芯的长度，保证动作可靠。

2.3弹簧操作机构合闸储能回路故障 2.3.1缺陷原因

由于（1）行程开关安装位置偏下，致使合闸弹簧尚未储能完毕，行程开关触点已经转换完毕，切断了电机电源，弹簧所储能量不够分闸操作；（2）行程开关安装位置偏上，致使合闸弹簧储能完毕后，行程开关触点还没有得到及时转换，储能电机仍处于工作状态；（3）行程开关或其接点损坏，储能电机不能停止运转等问题可能造成（1）合闸后无法实现分闸操作、（2）储能电机运转不停，甚至导致电机线圈过拱损坏等缺陷。

2.3.2检修策略

遇到弹簧操作机构合闸储能回路故障，应首先调整行程开关位置，实现电机准确断电；其次檢修时应注意行程开关的动作情况，如行程开关损坏，应及时更换。运行人员在倒闸操作时，应注意观察合闸储能指示灯，以判断合闸储能情况。

2.4分合闸不同期、弹跳数值大 2.4.1缺陷原因

造成断路器分合闸不同期、弹跳数值大的主要原因是：（1）断路器本体机械性能较差，多次操作后，由于机械原因导致不同期、弹跳数值偏大；（2）分体式断路器由于操作杆距离较大，分闸力传到触头时，各相之间存在偏差，导致不同期、弹跳数值偏大；（3）合闸冲击刚性过大，致使动触头发生轴向反弹。

2.4.2检修策略

处理断路器分合闸不同期、弹跳数值大主要有一下几点：（1）在保证行程、超行程的前提下，通过调整三相绝缘拉杆的长度使同期、弹跳测试数据在合格范围内；（2）提高配件的加工精度，使绝缘支座与轴、换向器与钢销、轴等紧密配合，减小空程间隙；（3）加强装配工艺质量控制，提高装配工艺质量。在真空断路器装配过程中，注意安装合理，不使真空灭弧室受到额外的力；（4）调整导向管的位置，使灭弧室动触头的运动轨迹通过灭弧室的轴心，真空灭弧室动触头活动自如，无任何卡涩现象。

3.10千伏真空断路器的运行维护与检修试验 3.1 检修试验

对于真空断路器，在检修维护试验中，要测试开关的导电回路电阻、开关的机械特性、断口间的工频耐压试验，真空度试验，试验数据要满足厂家规定。断口间的工频耐压试验、真空度检验是检验真空管是否漏气的有效方法。

3.2 运行维护

除了对10千伏真空断路器正常运行维护外，应每年进行一次停电年检及正常维护，正常的年检做好如下工作：

（1）抹净绝缘件，对绝缘件应作工频耐压试验，绝缘不好的绝缘件应立即更换。

（2）对10千伏真空断路器的开距、接触行程应测量记录在册，如有变化应找出原因处理，有条件的应对断路器测试机械特性并记录。对机械特性参数变化较大的应找出原因并及时调整处理。

（3）对各连接件的可调整处的连接螺栓、螺母等应检查有否松动，特别是辅助开关拐臂处的连接小螺钉、灭弧室动导电杆连接的锁紧螺母等应检查有否松动。

4.结语

长期的运行实践证明，10千伏真空断路器是一种结构简单、维护检修工作量少、运行可靠的电气设备。同时，它使用寿命较长，能频繁操作、噪音小；真空熄弧效果好，电弧不外露；无爆炸危险。它广泛运用于10千伏开关室内。但同时，真空断路器灭弧室真空度下降、分闸失灵、弹簧操作机构合闸储能回路故障、分合闸不同期、弹跳数值大等缺陷也时有发生，分析缺陷原因并采取相应的检修策略对提高运行检修水平有直接的指导意义。

参考文献

1.ZN28-10真空断路器说明书

2.孟祥萍. 电力系统分析[M]； 中国水利水电出版社2004 3.刘右来 黄瑞梅. 高等电压技术[M]；中国水利水电出版社2004