10kV真空斷路器常見故障及處理方法
電力科技
作者：左述鵬
摘要：作為新型開關設備，10kV真空斷路器對於保障電網運行的安全性與穩定性具有重要作用，然而由於設計缺陷及技術失誤等原因的影響，真空斷路器經常會出現漏氣機構卡阻、真空泡慢性等故障問題，影響了斷路器的正常使用。文章首先介紹了10kV真空斷路器的常見故障類型，然後具體探討了10kV真空斷路器故障處理措施，以期為相關技術與研究人員提供參考。
關鍵詞：10kV；真空斷路器；開關設備；故障處理；絕緣故障
中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）25-0130-02
真空斷路器主要由操作機構、真空滅弧室及其支撐部分構成，其基本工作原理為：由於真空中氣體的平均自由形成較大且不同出現遊離，當進行開關分閘時，觸頭間會出現電弧，觸頭表麵會在高溫作用下生成金屬蒸汽，而電流在觸頭部位形成的磁場會使電弧沿觸頭表麵切線方向迅速移動，在屏蔽罩上凝結一些技術蒸汽，電弧在自然過零時便熄滅，觸頭間的介質強度就會重新恢複。相比較10kV油開關，10kV真空斷路器具有滅弧性能好、開斷容量高、運行維護方便、壽命長等優點。然而由於設計缺陷及技術失誤等原因的影響，真空斷路器經常會出現漏氣機構卡阻、真空泡慢性等故障問題，這對於斷路器的正常使用帶來了非常不利的影響。因此，加強有關10kV真空斷路器常見故障及處理方法的研究，對於改善真空斷路器運行質量具有重要的現實意義。
1 10kV真空斷路器的常見故障類型
1.1 真空度降低
真空斷路器需要在真空泡內進行電流開斷及滅弧。而由於真空斷路器缺乏相應的定量或定性檢測真空度的設備，所以真空度下降引起的故障問題較難發現，且其故障危害程度要遠高於其顯性故障。引起真空度下降的可能原因有：在操作分體式真空斷路器時，由於連杆的操縱距離過長使得開關的超行程、彈跳、同期等工作特性受到影響，進而加快了真空度下降的速率；真空泡的製作工藝或製作材料存在缺陷，使得真空泡內部存在較多細小漏點；真空泡波形管的製作工藝或材料質量不達標，在重複操作多次後會出現漏點。真空度下降會對真空斷路器的開端電流性能及運行壽命產生嚴重影響，情況嚴重時還可能引發爆炸事故。
1.2 誤動、拒動故障
1.2.1 真空斷路器工作中出現斷相。當真空斷路器與高壓電動機接通時，可能會發生斷相問題導致電動機缺相運行而燒毀。其產生原因可能是由於斷路器觸頭材料較軟，且采用對接方式處理，當進行多次分合閘操作後觸頭很容易出現變形，進而使斷路器超行程發生變化，影響該相接頭的正常接觸。
1.2.2 真空斷路器分閘失靈。其操動機構的故障表現主要有分閘鎖扣銷子滑脫、分閘鎖扣扣住過量、分閘鐵芯的行程調控不合理等；電氣方麵的故障表現有輔助開關接觸質量較差、分閘電壓不足、分閘線圈出現斷線等。
1.2.3 真空斷路器合閘失靈。其操動機構的故障表現為輔助開關的行程過大，使得觸片發生彎曲變形，接觸質量差；合閘時分閘鎖扣出現脫落，分閘鎖扣的尺寸不合理；其電氣方麵的故障表現有合閘線圈匝間短路二次接線出現失誤或合閘線圈發生斷線；合閘電源整流部分發生故障、合閘電壓不足等。
1.3 絕緣故障
目前真空斷路器主要采用的是傳統的複合絕緣方式，其主要是將滅弧室保護在環氧樹脂套筒內。由於套筒未能將高壓帶電部分進行全麵包裹，使得此種絕緣方式受環境影響較大，真空斷路器工作時形成的電廠應力與熱量都會加劇絕緣的老化程度。
1.4 合閘觸頭彈跳時間過長、分合閘不同期
其故障形成原因可能是：真空斷路器的支架與絕緣拉杆等材料不合格；真空斷路器的機械性能較低；真空斷路器的中心軸與觸頭平麵的垂直度較差，在碰合時容易出現橫向滑動；在生產製作斷路器時，采用了不恰當的傳動連扳與傳動拐臂安裝工藝。
1.5 彈簧儲能不到位
斷路器合閘後，其儲能開關在接通電機回路後對彈簧進行儲能，然而經常會發生彈簧儲能不到位的故障。其形成原因可能有：儲能齒輪的棘爪或齒牙出現嚴重磨損，在驅動過程中容易出現打滑脫扣問題，進而導致電機空轉、儲能不到位；儲能限位開關的限位較小，導致儲能回路的過早開斷，引起儲能不到位；儲能電機出現老化，使得儲能電機在標準範圍內無法儲能。
2 10kV真空斷路器的故障處理措施
2.1 真空度下降處理
在日常巡視檢查的過程中要對斷路器的真空泡外部進行全麵檢查，觀察是否存在放電問題，若存在放電現象則表明真空泡的真空度不達標，應當立即進行斷電更換；在定期檢修過程中，應采用真空測試儀對真空泡的真空度進行定量定性測試，保證真空泡內的真空度值正常合理，若真空度出現降低，則更換真空泡，並進行彈跳、同期及行程等特性試驗。