10kV真空斷路器常見故障的原因運行分析

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 摘　要：對張家口供電公司目前運行的幾種10 kV真空斷路器常見故障的原因進行了深入地分析，針對性地提出了改進建議。

　　關(guān)鍵詞：真空斷路器；故障；運行  真空斷路器以其結(jié)構(gòu)簡單、機電壽命長、維護量小、無火災(zāi)危害和適宜頻繁操作等優(yōu)異特性在中壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。張家口供電公司自1996年10 kV開關(guān)無油化改造以來，至今已全部更換為真空斷路器，型號有ZN28A12、ZN2812T、ZN1210T、ZN6312（VS1）。目前存在以下問題： a. 真空滅弧室的損壞。 　　b. SN1010II型斷路器改造為ZN28A12型后，輔助開關(guān)轉(zhuǎn)換不到位或控制回路斷線。 c. VS1型斷路器（ZN63A和ZN63C）控制回路斷線，開關(guān)合不上閘。 　　d. ZN1210T型斷路器出現(xiàn)拒合故障。 1真空滅弧室的運行分析 1.1運行分析 　　真空滅弧室是真空斷路器的核心部件，它主要由動靜觸頭、屏蔽罩、波紋管、波殼及上下法蘭組成。真空斷路器開斷時，在動靜觸頭分斷的瞬間要產(chǎn)生電弧，而真空斷路器的滅弧介質(zhì)正是真空。因此，滅弧室的真空度在使用壽命中必須保持在一定水平之上，滅弧室真空度與試驗電壓曲線圖見圖1。試驗證明，在高真空狀態(tài)下，當(dāng)真空度達到10-2Pa以下時，真空間隙的擊穿電壓不再隨真空度的繼續(xù)提高而升高。通常情況下真空滅弧室內(nèi)真空度在10-5~10-7 Pa之間。這對于確保熄弧和開關(guān)的可靠工作有重要意義。    真空滅弧室內(nèi)的真空度可用磁控真空度測試儀測量。以往測試中多采用最簡便的間接測量真空滅弧室真空度的方法，即工頻耐壓法。它是將滅弧室的觸頭分開，使觸頭間達到額定開距，然后按技術(shù)數(shù)據(jù)（斷口間42 kV/min）進行1  min工頻電壓試驗，能夠承受試驗電壓的滅弧室證明其內(nèi)部保持有足夠的真空度。此種檢測方式只能判斷滅弧室的優(yōu)劣，沒有真空壓力測試數(shù)據(jù)，不能確定滅弧室真空度的大小，因此效果差、效率低，有時會造成誤斷。 1.2缺陷案例 a. 2000年6月，采用工頻耐壓法測量柳樹屯501開關(guān)C相真空度時，當(dāng)電壓升至20 kV時，滅弧室內(nèi)發(fā)生持續(xù)放電，擊穿，表明真空度已嚴重降低。真空滅弧室規(guī)格為ZMD10/3150，陶瓷管，開斷電流40 kA。 b. 2001- 06- 13，使用ZK1真空度測試儀測試柳樹屯545開關(guān)A相真空度為6.2×10-1 Pa，數(shù)值超標。隨后對其做斷口耐壓試驗，電壓升至28 kV時，真空滅弧室中間接封處放電，重復(fù)2次試驗，結(jié)果相同。該滅弧室規(guī)格為ZMD10/2500，陶瓷管，電流2 500 A，開斷電流31.5 kA。開關(guān)1997年11月運行。 c. 2001- 07- 14，測試沙城501開關(guān)A相真空度為2×10-4Pa，合格。隨后對其做斷口耐壓試驗，發(fā)現(xiàn)電壓升不起來，重復(fù)2次試驗，結(jié)果相同。拆下真空滅弧室后搖晃，聽見內(nèi)部有金屬撞擊聲。該滅弧室規(guī)格為ZMD10/1250，陶瓷管，電流2 500 A，開斷電流為31.5 kA。開關(guān)2000年11月投運。 1.3缺陷分析 　　DL/T 4032000《12～40.5 kV高壓真空斷路器訂貨技術(shù)條件》中明確規(guī)定：真空滅弧室隨同真空斷路器出廠時的真空滅弧室內(nèi)部氣體壓強不得大于1.33×10-3Pa，其上應(yīng)標明編號及出廠年月。滅弧室內(nèi)部處于不高于10-3 Pa的高真空狀態(tài)，而在觸頭分離時形成的斷口就是產(chǎn)生真空電弧和進行熄弧過程的弧腔。柳樹屯501開關(guān)C相、545開關(guān)A相真空度下降的主要原因是密封處出現(xiàn)微觀漏孔使得外部空氣中的氣體分子逐漸進入滅弧室內(nèi)引起壓力增大，隨時間推移呈上升趨勢，形成慢性漏氣。