真空断路器真空条件下故障原因判断及处理方法
在建设统一坚强智能电网的大背景下，作为输干式设备核心部件之一的真空断路器，如何满足智能电网信息化、数字化、自动化、互动化的要求，已成为各研究机构和制造厂商共同关注的热点问题
针对上述需求，智能化真空断路器面临三个技术问题需要突破。 。
第一个技术问题是实现思维判断功能。这是智能化的核心，该功能的实现必须依靠现代干式技术、计算机技术和通信技术。智能控制器的输入既有来自感知功能获取的信息，又有来自执行功能反馈的信息，还有来自系统的控制信息；智能控制器综合这些信息后，可自动识别断路器的工作状态、自动调整断路器的操作信息、自动记录关键信息、自动对断路器的元器件和操作进行诊断等智能思维判断；智能控制器的输出一方面为执行功能提供操作指令，另一方面为系统提供断路器工作状态信息。智能控制器除具有智能思维判断功能外，还必须具有高可靠、长寿命、强抗电磁干扰功能。
第二个技术问题是实现执行功能。执行功能必须按控制器发出的操作指令进行可靠的操作，完成断路器的关合与开断；同时，执行功能必须具有高可靠、长寿命、体积小的功能。目前已开发和应用的永磁操作机构已基本能满足智能化断路器对执行功能的要求。
第三个技术问题是实现感知功能。这是智能化的基础，该功能的实现必须依托现代传感器技术来获取如电压、电流、绝缘（局放）、距离、速度、温度等信息，传感器将这些信息转换成能被识别和处理的各种信号，这些信号能准确、可靠、灵敏的反映信息的变化，传感器除自身必须具有高质量、高可靠性外，还应有适应断路器工作环境、体积小、便于安装的特点
由于这几年在真空断路器的检修、维护工作中,使用真空测试仪、特性测试仪等先进的科学仪器进行测试,使藏而不露的问题以科学数据的形式显现出来。在处理这些问题的过程中,也积累了一些经验,做到了综合性检修,防患于未然,保证了真空断路器的安全可靠运行。
在10kV及以下电压等级的干式干式中,真空断路器已逐步取代油断路器。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、运行可靠性高等优点。由于生产厂家不同,有部分真空断路器性能很差,特别是断路器的特性方面,存在的问题较多。断路器的部分缺陷容易造成重大事故,或造成事故越级导致大面积停电。
一,真空断路器真空度下降的主要原因
真空断路器就是利用消除电弧赖以持续的物理因素,使电弧不能形成或不能持续。在真空断路器中配用的真空管保持一定的真空度——使开关的动、静触头在开断负荷电流时,因没有或存在非常少的可电离介质而使电弧不能产生或持续,达到熄弧的目的。而目前国内生产的真空断路器不象现使用较多的sF6断路器本身配有介质压力闭锁等保护,没有定性、定量监测真空度特性的装置,所以断路器配用的真空管真空度降低在实际运行中不可能被发现,故障为隐性故障,其危险程度远远大于显性故障。通过对我厂使用的真空断路器故障性质规类分析,同时与黑龙江省内的几家电厂的工程技术人进行技术交流后总结出了引起真空断路器真空下降及真空管漏气的几种原因如下:
1、分合闸速度的影响
断路器的分合闸速度对真空断路器的灭弧起到了一定的作用,也决定着真空断路器的使用寿命。所以断路器在投运前均应测量分合闸速度,可以及时发现产品质量和调试上的一些问题。一方面防止分合闸速度过大,断路器触头动作终了时机械撞激烈,使灭弧室产生更为严重震动。
2、缓冲器的影响
应仔细检查缓冲器行程,不应有变形损伤现象或压缩超量,须留缓冲裕度。部分充油缓冲器应定时检查缓冲器油位情况,及时补油。
3,操作机构容量的影响
真空断路器现常见的操作机构主要有CDlO型、CDl7型、VSl型以及在上述型号的基础上,为适应不同的安装空间而改造的操作机构,近几年国内部分断路器又配用了“永磁式操作机构”。配置不同型式的操作机构,在安装或改造时,均应着重注意操作传动杆的动作距离,如果容量偏大,将对灭弧室产生严重撞击,造成真空灭弧室波纹管损坏,直接影响真空断路器的使用寿命,使断路器真空度降低速度加快。
4、触头行程的影响
目前国内生产的各种型号的10kv真空断路器灭弧室,其触头超行程按规程规定在4mm左右,开距11mm左右。真空断路器在安装或检修时,应严格按照产品安装说明书中触头行程要求准确测量,调整拉杆,防止行程超越,且真空断路器在每年大检修中,都应仔细复查断路器的行程、超行程及触头的开距。在实际运行中不乏因断路器超行程调整不当,造成断路器合闸过程中机械冲击引起灭弧室破裂、导电杆变形的事故。
5、弹跳的影响
真空断路器的触头多为平面对接式结构,在分合闸操作中不可避免地产生不同程度的反弹现象。不论分闸反弹还是合闸反弹都会给运行带来危害:波纹管经受强迫振动可能产生裂纹,使灭弧室漏气;分合闸时断路器触头运动速度较高,动作终结时冲击力较大,引发弹跳,可能产生触头和导电杆的变形,甚至产生裂纹;切合电容器组的真空真空断路器如果发生合闸弹跳,还会导致电容器的损坏。因此目前部分真空断路器厂家已注意到真空断路器弹跳造成的危害,推出了所谓的“无弹跳”真空断路器,通过机械缓冲等手段,大大减少了断路器在分合闸时产生的机械冲击。
