真空断路器真空度降低原因分析

电力18讯：    在10 kV及以下电压等级的配电网络中，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。目前，商洛供电局10 kV断路器无油化改造已达到98%，但在运行中发现了两起真空断路器灭弧室真空度严重降低问题，由于发现及处理及时，避免了设备事故的发生。


1 设备异常经过


2006年6月14日，110 kV山阳变1#主变及三侧设备周期预试中，101断路器（型号为ZN28A-12/2000-40，1999年3月出厂，同年11月投入运行）在真空度测试中，发现B相真空灭弧室的真空度测试结果为0.45 Pa（使用仪器为FST-8041真空度测试仪，根据仪器说明书，建议真空度应低于0.00133 Pa，不得高于0.066 Pa），A、C两相真空度正常，后对三相断口间进行交流耐压试验，A、C两相断口均承受42 kV/min，B相断口耐压8 kV左右击穿，真空度严重下降，不合格，更换真空灭弧室后，其真空度正常。


2006年10月28日，在35 kV黑龙口变电站停电检修工作结束送电中，10 kV铅锌矿线路刚加入热备用，主控室指示灯显示出10 kV接地信号，值班员检查10 kV室内所有设备，均无异常，对已送电线路进行推拉试验，接地现象仍存在，检查铅锌矿线路出线断路器（型号为ZN28A-12/1000-20，2003年8月出厂，同年10月投入运行），确在断开位置。拉开铅锌矿断路器线路侧开关后，接地信号消失，变电站值班人员查线后，线路确实存在接地，但铅锌矿线路出线断路器未合闸，为什么会反映出线路接地，拉开母线隔离开关，做好安全措施，用2500 V摇表测试B相断口绝缘，只有8 MW ，测试B相真空灭弧室断口，无法测量其真空度，真空度已严重下降，更换真空灭弧室后，其真空度正常。


2 真空灭弧室漏气的原因分析


2.1 触头行程的影响


国产各种型号的10 kV真空断路器灭弧室的触头超行程是在4 mm左右，开距11 mm左右应严格测量控制。真空断路器在安装或检修时，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。


2.2 弹跳的影响


真空断路器的触头多为对接式结构，在分合闸操作中可能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；分合闸时的冲击速度及冲击力较大，发生弹跳，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断路器如果发生合闸弹跳，还会导致电容器的损坏。


2.3 分合闸速度的影响


断路器在投运前应测量分合闸速度，可以及时发现产品质量和调试上的一些问题，防止分合闸速度过大，对灭弧室产生严重震动和撞击。


2.4 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。


2.5 操作机构容量的影响


不同型号容量的开关，须配置不同容量的操作机构，在安装或改造时，应按制造厂家的要求配置，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。


3 运行和检修中应注意的事项


真空灭弧室管内的真空度通常是在10-4~10-6 Pa，随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多，以及受外界因素的影响，其真空度逐步下降，下降到一定程度，将会影响它的开断能力和耐压水平。因此，真空断路器在使用过程中必须定期检查灭弧室管内的真空度。


3.1 运行检查


对玻璃外壳真空灭弧室，巡视检查时可以定期目测。正常时内部的屏蔽罩等部件表面颜色应很明亮，在开断电流时发出浅蓝色弧光；当真空度下降很严重时，内部颜色就会变得灰暗，开断电流时将发出暗红色弧光。


3.2 试验检查


工频耐压试验：定期（1～3年左右）进行一次工频耐压试验（42 kV/min）。当动静触头满足额定开距条件时，如果耐压很低，达不到规定耐压标准，就说明真空灭弧室真空度已严重下降，不能继续使用。


真空度测试仪检查：用真空度测试仪定期测量灭弧室真空度，真空度下降超过规定数值，可再做一次真空的耐压试验，进行再次确认其完好性。


3.3 技术数据的检查


虽然真空断路器不进行周期大修，但检查维护必须开展，对断路器的各项技术进行定期实际测量，以判断其传动系统的状况。


3.4 断路器的特性试验


定期对断路器的特性进行试验，以检查行程、弹跳、速度等关键数据的变化，及时调整，消除隐患。