真空斷路器運行與維護.ppt

1、2020/9/22,1,真空斷路器 運行與維護 電力設備作業(yè)區(qū) 2012.06.15,2020/9/22,2,主要內容： 1.真空斷路器運行與維護的一般要求 2.運行維護應注意的問題 3.斷路器的運行、監(jiān)視、維護和操作 4.斷路器的技術監(jiān)督 5.斷路器的不正常運行和事故處理,2020/9/22,3,引言：,我國從20世紀80年代以來，已經先后研制生產了一批批性能較為穩(wěn)定的12kV真空斷路器，并以國家標準定型產品大批量的投入電力系統(tǒng)及冶金鋼鐵企業(yè)配電網實際運行中。目前，在12kV及以下電壓等級配網中大力推進設備無油化的進程中，真空斷路器已完全取代少油斷路器，成為配網的主要設備。真空斷路器是由絕緣

2、強度很高的真空作為滅弧介質的斷路器，其觸頭是在密封的真空腔內分、合主電路，觸頭切斷電流時，僅有金屬蒸汽離子形成的電弧，因為金屬蒸汽離子的擴散及再復合過程非常迅速，從而能快速滅弧，恢復真空度，經受多次分、合閘而不降低開斷能力。 由于真空斷路器本身具有結構簡單、體積小、重量輕、壽命長、維護量小和適于頻繁操作等特點，所以（真空斷路器功能是在電力系統(tǒng)正常運行和故障情況下開斷、閉合各種電流。） 可作為輸配電系統(tǒng)配電斷路器、廠用電斷路器、電爐變壓器和高壓電動機頻繁操作斷路器，還可用來切合電容器組。本次交流以12kV真空斷路器為主要內容來介紹真空斷路器運行與維護。,2020/9/22,4,真空斷路器三大品牌

3、,ABB公司生產 VD4-12 SIEMENS公司生產 3AH3116， 3AH5116 GE公司生產 VB2-12,2020/9/22,5,1、真空斷路器運行與維護的一般要求： 1.1 斷路器結線板的連接處或靜觸頭應貼試溫蠟片。 1.2 新斷路器必須采用機構與斷路器本體整體式產品，機構宜選用彈簧式操作機構且機構應配計數(shù)器，計數(shù)器在設備運行狀態(tài)下應易于監(jiān)測。 1.3 開關柜（包括手車柜）應配位置合適、尺寸足夠的觀測孔，以便運行檢修人員在設備運行情況下觀察刀閘（或手車）導電觸頭的插入情況以及使用紅外儀器測試觸頭及斷路器本體的溫度情況。 1.4 開關柜（包括手車柜）應在柜內配置照明燈，并使運行人員

4、能夠在設備運行情況下開關照明燈及更換燈泡。 1.5 開關柜中的絕緣件，如絕緣子、套管、隔離和觸頭罩等，嚴禁采用酚醛樹脂、聚氯乙烯及聚碳酸酯等有機材料，應采用阻燃性絕緣材料，如環(huán)氧樹脂等，選用新型絕緣材料時，需經過嚴格試驗，并由制造廠提供不少于1年的試運行報告。,2020/9/22,6,1.6 全空氣絕緣真空開關柜帶電部位對地及相間距離不小于125mm，復合絕緣中空氣間隙不小于30mm，開關柜中瓷質絕緣子爬電比距不小于1.8mm/kV，有機絕緣子爬電比距不小于2.0mm/kV，開關柜及母線應優(yōu)先選用瓷質絕緣子或瓷質套管。 1.7 通過型式試驗的真空開關組裝開關柜后，必須整體進行包括開斷、動穩(wěn)定在

5、內的全部型式試驗。 1.8 用于投切電動機負荷的開關必須有開斷感性電流的試驗報告。 1.9 真空開關用于投切電容器組時必須進行投切試驗。 1.10 主要技術參數(shù)：額定電壓、額定電流 、額定短路開斷電流、額定熱穩(wěn)定持續(xù)時間、基準絕緣水平、機械壽命10000次。 最佳運行狀態(tài)：一般在斷路器40-60%額定電流下運行為最佳。,2020/9/22,7,1. 11 要建立與實際相符的斷路器技術檔案： 1）設備卡片； 2）制造廠出廠調試記錄（試驗報告）； 3）投運前的交接試驗記錄 包括： 斷口耐壓； 超行程； 導電回路電阻； “B值”（指斷路器在合閘位置時動觸桿底面與開關 底部法蘭底面的距離，亦即測行程時

6、斷路器 在合閘狀態(tài)下測取的尺寸）； 二次回路的絕緣電阻； 斷路器故障開斷記錄； 預防性試驗記錄；,2020/9/22,8,2、運行維護應注意的問題 2.1 真空滅弧室的真空 真空滅弧室是真空斷路器的關鍵部件，它是采用玻璃或陶瓷作支撐及密封，內部有動、靜觸頭和屏蔽罩，室內真空為10-310-6Pa的負壓，保證其開斷時的滅弧性能和絕緣水平。隨著真空滅弧室使用時間的增長和開斷次數(shù)的增多，以及受外界因素的作用，其真空度逐步下降，下降到一定程度將會影響它的開斷能力和耐壓水平。因此，真空斷路器在使用過程中必須定期檢查滅弧室的真空。主要應做到如下兩點： 1） 定期測試真空滅弧室的真空度，進行工頻耐壓試驗(對

7、地及相間42kV，斷口48kV)。 2） 點檢員應對真空斷路器定期巡視。特別對玻璃外殼真空滅弧室，可以對其內部部件表面顏色和開斷電流時弧光的顏色進行目測判斷。當內部部件表面顏色變暗或開斷電流時弧光為暗紅色時，可以初步判斷真空已嚴重下降。這時，應馬上通知檢修人員進行停電檢測。,2020/9/22,9,2.2防止過電壓 真空斷路器具有良好的開斷性能，有時在切除電感電路并在電流過零前使電弧熄滅而產生截流過電壓，這點必須引起注意。對于油浸變壓器不僅耐受沖擊電壓值較高，而且雜散電容大，不需要專門加裝保護;而對于耐受沖擊電壓值不高的干式變壓器或頻繁操作的滯后的電爐變壓器，就應采取安裝金屬氧化物避雷器或裝設

8、電容等措施來防止過電壓。 2.3 嚴格控制觸頭行程和超程 12kV真空滅弧室的觸頭行程為111mm左右，超程為30.5mm。應嚴格控制觸頭的行程和超程，按照產品安裝說明書要求進行調整。在大修后一定要進行測試，并且與出廠記錄進行比較。不能誤以為開距大對滅弧有利，而隨意增加真空斷路器的觸頭行程。因為過多地增加觸頭的行程，會使得斷路器合閘后在波紋管產生過大的應力，引起波紋管損壞，破壞斷路器密封，使真空度降低。,2020/9/22,10,2.4 嚴格控制分、合閘速度 真空斷路器的合閘速度過低時，會由于預擊穿時間加長，而增大觸頭的磨損量。又由于真空斷路器機械強度不高，耐振性差，如果斷路器合閘速度過高會造

9、成較大的振動，還會對波紋管產生較大沖擊力，降低波紋管壽命。通常真空斷路器的合閘速度為0.60.2m/s，分閘速度為1.60.3m/s左右。對一定結構的真空斷路器有著最佳分合閘速度，可以按照產品說明書要求進行調節(jié)。 2.5 觸頭磨損值的監(jiān)控 真空滅弧室的觸頭接觸面在經過多次開斷電流后會逐漸磨損，觸頭行程增大，也就相當波紋管的工作行程增大，因而波紋管的壽命會迅速下降，通常允許觸頭磨損最大值為3mm左右。當累計磨損值達到或超過此值，真空滅弧室的開斷性能和導電性能都會下降，真空滅弧室的使用壽命即已到期。,2020/9/22,11,為了能夠準確地控制每個真空滅弧室觸頭的磨損值，必須從滅弧室開始安裝使用時

10、起，每次預防性試驗或維護時，就準確地測量開距和超程并進行比較，當觸頭磨損后累計減小值就是觸頭累計磨損值。 當然，當觸頭磨損使動、靜觸頭接觸不良時，通過回路電阻的測試也可以發(fā)現(xiàn)問題。 真空斷路器的“老練”施加在真空斷路器動、靜觸頭間加一個電壓（高電壓小電流或低電壓大電流）反復試驗幾次，使其觸頭上的毛刺燒光，觸頭表面更為光滑。 2.6 做好極限開斷電流值的統(tǒng)計。在日常運行中，應對真空斷路器的正常開斷操作和短路開斷情況進行記錄。當發(fā)現(xiàn)極限開斷電流值I達到廠家給出的極限值時，應更換真空滅弧室。 2.7真空斷路器本身的防跳回路應與保護裝置的防跳回路只能選擇一個運行，一般選擇使用保護裝置的防跳回路。,20

11、20/9/22,12,3、斷路器的運行、監(jiān)視、維護和操作 3.1 斷路器的投運 3.1.1 新裝或大修后的斷路器，投運前必須驗收合格才能施加運行電壓。 3.1.2 新裝斷路器的驗收項目按電氣裝置安裝工程及施工驗收規(guī)范及有關規(guī)定執(zhí)行。大修后的驗收項目按大修報告執(zhí)行。 3.2 斷路器正常運行的巡視檢查 3.2.1 投入電網和處于備用狀態(tài)的高壓斷路器必須定期進行巡視檢查，有人值班的變電所站、主電室和發(fā)電廠由值班人員負責巡視檢查。無人值班的變電所站、主電室由點檢人員按點檢計劃負責巡視檢查。 3.2.2 巡視檢查的周期：有人值班的變電所站、主電室和發(fā)電廠每天當班巡視不少于一次，無人值班的變電所站、主電室

12、由具體情況確定，通常每周不少于2次。,2020/9/22,13,3.2.3 真空斷路器的巡視檢查項目： 1） 分、合位置指示正確，并與當時實際運行工況相符; 2） 支持絕緣子無裂痕及放電異聲; 3） 真空滅弧室無異常; 4） 接地完好; 5） 引線接觸部分無過熱，引線弛度適中。 3.2.4 彈簧機構的檢查項目： 1） 機構箱門平整、開啟靈活、關閉緊密; 2） 斷路器在運行狀態(tài)，儲能電動機的電源開關應在閉合位置; 3） 檢查儲能電動機、行程開關接點無卡住和變形，分、合閘線圈無 冒煙異味; 4） 斷路器在分閘備用狀態(tài)時，分閘連桿應復歸，分閘所扣到位，合閘彈簧應儲能; 5） 防凝露加熱器良好。 6）

13、 記錄巡視檢查結果：在運行點檢上記錄檢查時間、點檢員姓名和設備狀況。設備缺陷尚需按缺陷管理制度的分類登入缺陷記錄簿，無人值班變電所則登錄在巡視記錄簿內。,2020/9/22,14,3.2.5 斷路器的特殊巡視 1） 新投運斷路器的巡視檢查，周期應相對縮短。投運72h以后轉入正常巡視。 2） 夜間閉燈巡視，有人值班的變電所站、主電室和發(fā)電廠每周一次，無人值班的變電所一個月一次。 3） 氣象突變，增加巡視次數(shù)。 4） 雷雨季節(jié)雷擊后應進行巡視檢查。 5） 高溫季節(jié)高峰負荷期間應加強巡視。 3.2.6 斷路器的正常維護 1） 斷路器正常運行維護項目： a. 不帶電部分的定期清掃; b. 配合其它設備

14、的停電機會，進行傳動部位檢查，清掃瓷瓶積存的污垢及處理缺陷; c. 按設備使用說明書規(guī)定對機構添加潤滑油; 2） 執(zhí)行了斷路器正常維護工作后應載入記錄簿待查。,2020/9/22,15,3.2.7 斷路器的操作 1） 斷路器操作的一般要求如下： a. 斷路器經檢修恢復運行，操作前應檢查檢修中為保證人身安全所設置的措施(如接地線、接地刀等)是否全部拆除，防誤閉鎖裝置是否正常; b. 長期停運的斷路器在正式執(zhí)行操作前應通過遠方控制方式進行試操作23次，無異常后方能按操作票擬定的方式操作; c. 操作前應檢查控制回路、輔助回路、控制電源(氣源)或液壓回路均正常、儲能機構已儲能，即具備運行操作條件;

15、d. 操作中應同時監(jiān)視有關電壓、電流、功率等表計的指示及紅綠燈的變化，操作把手不宜返回太快。 2） 正常運行的斷路器操作時注意檢查下列項目： a.SF6斷路器氣體壓力和空氣斷路器儲氣罐壓力在規(guī)定的范圍內。,2020/9/22,16,3） 操作斷路器時操動機構應滿足： a. 電磁機構在合閘操作過程中，合閘線圈端子電壓、合閘接觸器線圈電壓均在合格范圍; b. 操動機構箱門關好，柵欄門關好并上鎖，脫扣部件均在復歸位置; c. 彈簧機構合閘操作后應自動再次儲能。 4） 運行中斷路器幾種異常操作的規(guī)定： a. 電磁機構嚴禁用手力杠桿或千斤頂?shù)霓k法帶電進行合閘操作; b. 無自由脫扣的機構嚴禁就地操作;

16、c. 以硅整流作合閘電源的電磁操動機構，如合閘電源不符合部頒關于變電所操作能源的暫行規(guī)定的要求，不允許就地操作; d. 液壓(氣壓)操動機構，如因壓力異常導致斷路器分、合閘閉鎖時，不準擅自解除閉鎖進行操作。,2020/9/22,17,5） 斷路器故障狀態(tài)下的操作規(guī)定： a. 斷路器運行中，由于某種原因造成空氣和SF6斷路器氣體壓力異常(如突然降至零等)，嚴禁對斷路器進行停、送電操作，應立即斷開故障斷路器的控制電源，及時采取措施，斷開上一級斷路器，將故障斷路器退出運行; b. 斷路器的實際短路開斷容量接近于運行地點的短路容量時，在短路故障開斷后禁止強送，并應停用自動重合閘; c. 分相操作的斷路

17、器操作時，發(fā)生非全相合閘，應立即將已合上相拉開，重新操作合閘一次，如仍不正常，則應拉開合上相并切斷該斷路器的控制電源，查明原因; 分相操作的斷路器操作時發(fā)生非全相分閘時，應立即切斷控制電源，手動操作將拒動相分閘，查明原因。,2020/9/22,18,4、斷路器的技術監(jiān)督 4. 1 斷路器的運行監(jiān)督 4.1.1 每年對斷路器安裝地點的母線短路容量與斷路器銘牌作一次校核。 4.1.2 每臺斷路器的年動作次數(shù)應作出統(tǒng)計，正常操作次數(shù)和短路故障開斷次數(shù)應分別統(tǒng)計。 4.1.3 定期對斷路器作運行分析并作好記錄備查，不斷累積運行經驗，運行分析的內容包括： a. 設備運行異常現(xiàn)象及缺陷產生的原因和發(fā)展規(guī)律

18、，總結發(fā)現(xiàn)、判斷和處理缺陷的經驗，在此基礎上作事故預想。 b. 發(fā)生事故和障礙后，對故障原因和處理對策進行分析，總結經驗教訓。 c. 根據(jù)設備及環(huán)境狀況作出事故搶修預案。 4.1.4 發(fā)電廠每年要檢查斷路器反事故措施執(zhí)行情況，并補充新的反事故措施內容。,2020/9/22,19,4.2 斷路器的絕緣監(jiān)督 4.2.1 斷路器除結合設備大修進行絕緣試驗外，尚需按部頒電氣設備預防性試驗規(guī)程進行預防性試驗。 4.2.2 發(fā)電廠、變電所站、主電室內應有當年斷路器絕緣預防性試驗計劃，點檢員應監(jiān)督其執(zhí)行，試驗中發(fā)現(xiàn)的問題已處理的登入設備專檔，未處理的登入設備缺陷記錄簿。 4.3 斷路器的檢修監(jiān)督 4.3.1

19、 發(fā)電廠、變電所站、主電室應有安排于當年執(zhí)行的斷路器大、小修計劃，周期及項目按部頒斷路器檢修工藝規(guī)定執(zhí)行。 4.3.2 點檢員應監(jiān)督斷路器大、小修計劃的執(zhí)行，大修報告存入設備專檔，未能消除的缺陷記入設備缺陷記錄簿。 4.3.3 點檢員應及時記錄液壓機構油泵起動情況及次數(shù)，記錄斷路器短路故障分閘次數(shù)和正常操作次數(shù)，以為臨時性檢修提供依據(jù)。,2020/9/22,20,4.4 斷路器的測量、試驗監(jiān)督 4.4.1 斷路器在測試前應由工作負責人進行電動合、跳三次（借此將磨損的觸頭打磨平整，要求導電回路接觸電阻不大于50微歐），并對開關本體及其絕緣支撐、傳動部位進行清掃（防止耐壓試驗時其部件泄漏閃絡），然

20、后方可進行測量、試驗。 4.4.2 測量器具的精確度為0.05mm，測試結果的精確度為0.1mm。 4.4.3 斷路器的測試周期為： 1） 斷路器開斷故障電流達到規(guī)定的次數(shù)時。 2） 斷路器運行3年，期間未進行過測試的，必須停電測試。 3） 真空泡出廠20年以后，應報廢。 4.4.4 斷路器真空度的測試要求為：在額定開距下斷口間加工頻電壓（10kV斷路器42kV，35kV斷路器80kV，時間1分鐘），在加壓開始階段允許內部有輕微放電現(xiàn)象（一般為蘭色電暈狀弧光）但電流表不得有連續(xù)的擺動，并能承受住耐壓試驗。,2020/9/22,21,4.4.5 每次測試都必須詳細記錄觸頭磨損度，并與各次測試的記

21、錄進行比較，累計磨損量達到3mm時須更換真空泡。 觸頭磨損度=本次測試的“B值”-投運時的“B值”。 4.4.6 斷路器開斷額定故障電流次數(shù)及其以后的各次測試報告必須報 主管工程師，并建立斷路器技術檔案。 4.5 真空斷路器的試驗項目 4.5.1 絕緣電阻：參照制造廠規(guī)定或不低于1000兆歐。 4.5.2 導電回路電阻：不大于1.2倍出廠值，出廠值不明時，應不大于120微歐。 4.5.3 交流耐壓試驗：額定電壓10kV 試驗電壓42（38）kV 額定電壓35kV 試驗電壓85 kV 相間、相對地及斷口的耐壓值相同。 4.5.4 真空滅弧室真空度的測量：必要時（有條件時進行）。,2020/9/2

22、2,22,原料聯(lián)絡,5、斷路器的不正常運行和事故處理 5.1 運行中的不正?，F(xiàn)象： 5.1.1 點檢員在斷路器運行中發(fā)現(xiàn)任何不正?，F(xiàn)象時(如有放電異聲、分合閘位置指示不正確等)，應及時予以消除，不能及時消除的立即報告上級領導并相應記入運行記錄簿和設備缺陷記錄簿內。 5.1.2 點檢員若發(fā)現(xiàn)設備有威脅電網安全運行且不停電難以消除的缺陷時，應向值班調度匯報，及時申請停電處理，并報告上級領導。 5.2. 斷路器有下列情形之一者，應申請立即停電處理： 5.2.1 套管有嚴重破損和放電現(xiàn)象; 5.2.2 斷路器內部有爆裂聲; 5.2.3 斷路器滅弧室內部有異常聲響; 5.2.4 空氣斷路器內部有異常聲響

23、或嚴重漏氣，壓力下降； 5.2.5 真空斷路器出現(xiàn)真空損壞的絲絲聲;,2020/9/22,23,VD4真空斷路器剖視圖,2020/9/22,24,操動機構的基本結構,2020/9/22,25,5.3 斷路器彈簧操動機構常見異?，F(xiàn)象及可能的原因： 5.3.1 拒合 5.3.1.1 合閘鐵芯未啟動 （1）合閘線圈端子無電壓： 1）二次回路接觸不良 2）合閘空氣開關跳閘 3）開關輔助觸點接觸不良（控制回路斷線） （2）合閘線圈端子有電壓： 1）合閘線圈斷線或燒壞 2）鐵芯卡澀（?。?5.3.1.2 合閘鐵芯已啟動 （1）合閘線圈端子電壓太低； （2）合閘線圈運動受阻； （3）合閘鐵芯撞桿變形，行程不足；,2020/9/22,26,（4）合閘掣子扣入深度太大； （5）扣合面硬度不夠