状态检修下的真空断路器的维护与检修试验

状态检修下的真空断路器的维护与检修试验

杨威

（国网冀北电力有限公司唐山供电公司河北唐山063000）

摘要：状态检修专业性强，实施难度大，需要考量环境、安全、成本、可靠性等要素及内容。该过程中涉及到的相关内容比较多，依据真空断路器运行情况、状态、历史数据等，全面评价设备状态、风险，以此为基础，制定具体的检修计划，使设备运行更加安全可靠，实现成本控制。文章主要分析状态检修发展趋势，具体论述真空断路器维护和状态检修工作。

关键词：状态检修；真空断路器；检修试验

1状态检修的发展趋势

状态检修是以安全、可靠性、环境、成本等为基础，依据设备的运行工况、基本状态以及同类设备家族历史资料，通过设备状态评价、风险评价、制定设备检修计划，达到设备运行安全可靠，检修成本合理的一种设备维修策略。

我国实行了几十年的定期检修制,随着新工艺、新技术的不断应用供电技术变得日趋完善与成熟,鉴于传统的定期检修制度及离线试验所暴露出来的问题,即一方面盲目地对多数完好设备定期检修,造成人力物力浪费而且这种过度维修还可能引人新的故障隐患;另一方面还存在因一些产品性能缺陷包括绝缘缺陷未能得到及时发现检修而发展成重大故障的可能。供电系统的可靠性在很大程度上取决于电力设施的可靠性。随着电网容量的增大和用户对供电可靠性要求的提高,维修管理的重要性日益显现出来。检修费用占电力成本的比例也不断提高。如何采取合理的检修策略和正确决定检修计划,以保证在不降低可靠性的前提下节省检修费用,便成为供电部门或负责电气设备维修的公司面临的重要课题。这使得供电企业检修策略由定期检修方式向状态检修方式发展,我国于20世纪80年代引进状态检修技术(因是国外引进航天器的配套技术,仅局限于航天和航空业)，伴随着我国核电站投入商业运行,状态维修技术由核电站延伸到常规发电厂,并在电力行业进一步推广应用。

2真空断路器状态检修的意义

2.1提高设备工作效率

高压断路器设备状态检修之前，需要做好相关的准备工作，设备状态管理工作在传统手工作业的基础上，有效地减轻了劳动强度，提高了电力设备的工作效率。另外，高压短路状态检修准备工作可以借助原有的信息系统，最大程度了解设备的基本运行状态，工作人员可以以此制定完善的维修计划。

2.2减少设备故障，节约配品经费

设备故障是建筑电力系统中常发生的问题，通过高压断路器状态检修可以有效避免设备故障的产生。减少设备故障后，还能提高作业效率，减少因设备故障而产生的不必要的维修作业，从而提高检修工作的效益。另外，在有限的时间内扩大了检修效率，作业人员可以利用重组的时间安排设备备件，从而节约大量配品经费。

2.3其他意义

高压断路器状态检修除了可以提高设备工作效率、节约配品经费以外，还能通过状态检修分析，减少类似事故的发生；通过状态检修，提高工作人员的安全责任意识，提高产品的质量；通过高压断路器状态检修，进一步增强设备监督管理水平，为建筑电力系统的安全运行提供保障。开关本体检修。依托测量试验和统计工作，综合判断真空泡运行情况，定期对灭弧室真空度进行检测。事实上，断路器开关性能受真空断路器灭狐室真空度影响。通常情况下。灭弧室的真空度检测频率为每断开2000次或者一年一次。检测过程是正常开距背景下，真空断路器的动、静触头以正常速率将加工频电压升至42KV，稳定1min，直至无异常情况。当灭弧室存在异常，或者已经到达使用期限，要及时更换。更换的前提必须是真空断路器触头磨损严重，已超出限值，且灭弧室真空度与标准值不符合，机械设备寿命到期。更换过程中，还要对制造厂商技术标准和要求等进行严格考量。

3变电设备的运行检测与接线维护

3.1对变电设备的运行监控以及接线维护也是在状态检修模式下变电检修技术最为重要的应用体现所在。因此，变电检修维护人员应该在变电设备的实际运行过程中，对变电设备的实际运行状态进行实时的监视工作，确保能够及时且准确的掌握变电设备在实际运行过程中可能出现的各种异常问题、异常现状，如，变电设备在运行过程中出现发热、氧化等问题，针对这些问题给予及时的处理与维护工作。此外，如若变电设备的表面失去光泽度、出现锈蚀问题，就必须要第一时间予以解决，及时的更换已经出现锈蚀的变电设备部件，并且在更换变电设备部件之后监测其运行状态，以此为基础有效的提升整个变电站设备的运行效率与运行质量。在接线方面，一旦变电设备的接线出现错误就会导致故障的影响范围进一步扩大，并且在解决时也会有一定的难度，对于这一状况，就需要检修人员在日常监视和维护工作中提高监视的严谨性，对各个部位的连接线进行细致检查，一旦发现错误就要及时更正，从而提高整个系统运行的可靠性和安全性。

3.2真空断路器的结构

高压真空断路器的放置位置主要是在灭弧室内，灭弧室内具有一定程度的真空度，真空室有非常强的绝缘性。真空断路器的主要组成是由操作机构、传动机构、真空灭弧室和相间隔板等部分组成，真空灭弧室由多种部分构成，触头在其中占有很大的作用，真空灭弧触头在高压真空断路器中的使用较为广泛，材料采用的是多元合金材料。设备的各个部件在真空空间内有非常高的绝缘性，很大程度上起到了灭弧的效果，电弧在一定条件下熄灭时会损坏触头。所以对触头质量要求也非常高，触头的种类有带螺旋槽型横向磁场触头、圆柱形触头和单极纵向磁场触头。圆柱形触头结构在真空断路器中使用范围不大，适用于真空负荷开关和一些小型断路器的真空灭弧室中，我国采用的基本上是圆柱形触头。

还有一种较为典型的触头是杯状触头，它主要特征是能够增加横向磁场强度，使电弧沿着触头进行加速运动，以此降低触头的磨损。纵向磁场触头可以在很大程度上对弧电压进行有效的降低来提高集聚电流。在纵向磁场中，电极表面有不同的阴极斑点出现，但是斑点程度不同不会对局部表面造成熔化，这样的触头就是纵向磁场触头，它主要是通过触头间隙来提升开断能力，间隙通过磁场结构来具体呈现。屏蔽罩在屏蔽系统中的作用非常重要，这种屏蔽罩有多种形式，一般采用的是不锈钢或者铜作为材料进行制作。固定主屏蔽罩有悬浮和带电两种。波纹管主要负责保证动电极的运行与长时间的真空功能。

3.3真空断路器特性参数

①三相不同期：指开关三相分（合）闸时间的最大及最小值的差值。

②弹跳时间：指开关的动静触头在合闸过程中发生的所有接触，分离（即弹跳）的累计时间值（即第一次接触到完全接触的时间）。

③分闸时间：处于合闸位置的断路器，从分闸脱扣带电时刻到所有各极触头分离时刻的时间间隔。

④合闸时间：处于分闸位置的断路器，从合闸回路带电时刻到所有极的触头都接触时刻的时间间隔。

⑤开距：指开关从分状态开始到动触头与静触头刚接触的这一段距离。

⑥真空度：作为衡量真空水平的一种有效数据，从其本质上来说是一定空间内的真空压强值的体现，空间内气体含量越低其压强越小，则真空度越好，对于真空开关来说其使用性能、开断能力等主要指标水平越高。

4结语

随着真空断路器设计与制造水平的提高以及检测检验手段的不断研究与应用，现有的以定期检修为主，事后（故障后）维修为辅的检修模式已不适应电网的发展要求，因此，实现真空断路器的“差别管理”的必要的，进而实现设备的状态诊断与检修，但由于现行开展真正意义的10kV真空断路器状态检修还缺少相应的技术支持，特别是设备状态实时在线监测与故障诊断技术还需要不断研究与完善。

参考文献

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[3]陈众.真空断路器安全运行中的常见问题研究[J].电子技术与软件工程，2016.