高压真空断路器预防性试验及故障处置

高压真空断路器预防性试验及故障处置

高山

内蒙古大唐国际托克托发电有限责任公司 内蒙古 呼和浩特 010000

摘要：随着电力系统快速发展，人们对供电质量的要求也越来越高，因此保证电力设备的安全运行越来越重要。高压电力设备是电力系统的基本组成元件，也是保证电力系统运行可靠性的基础。高压断路器在电网中起到控制和保护的作用，是电力系统中最重要的的控制和保护设备，即根据电网运行的需要用它来安全、可靠的投入或切除相应的线路或电气设备。断路器预防性试验是对已投入运行的断路器，为了及时发现运行中的隐患，预防发生故障或设备损坏，对断路器进行的试验或检测。

关键词：高压断路器；预防性试验；故障处置  

对电力设备进行在线监测，是实现设备预知性维修的重要前提，是保证设备安全可靠运行的关键，也是对传统预防性试验的重大补充与发展。高压断路器是电力系统中最重要、最复杂的电气设备之一，它对电力系统的安全运行起重要作用。当它发生故障或事故时可能引起电网事故，甚至扩大事故，造成严重的经济损失。高压断路器所造成的事故在电力设备故障中占较高比例。因此，对高压断路器进行实时监控，及时了解高压断路器的工作状态对提高供电可靠性有着十分重要的意义。高压断路器是电力系统最重要的控制和保护设备，对断路器进行预防性试验是保证其正常使用的一项关键技术手段。

一、高压断路器的分类

高压断路器根据控制和保护对象可分为输电断路器、发电机断路器、控制断路器和配电断路器等。但通常，人们按照断路器所采用的灭弧介质和灭弧方法将断路器划分为如下：

(1)油断路器：是以绝缘油为灭弧介质，在绝缘油中切断电路的。油断路器可细分为多油断路器和少油断路器。在各种断路器中，油断路器是出现最早、历史最悠久的断路器。油断路器是我国电力系统中使用较多的高压断路器。

(2)SF6断路器：以六氟化硫等惰性气体作为灭弧介质，分为瓷柱式和罐式两种。SF6断路器利用高压力的惰性气体SF6吹弧、冷却电弧，然后使之熄弧。由于六氟化硫气体绝缘和灭弧性能优良，使SF6断路器具有如下优点：开断能力强、电寿命长、允许连续开断次数较多、检修周期长等、无火灾危险、机电磨损小等，是一种性能优异的”无维修”断路器。但是，SF6断路器结构复杂，且耗材较多。SF6断路器在五十年代开始使用，七十年代后大量使用，而且发展成为全封闭式的组合电器，成为超高压等级电力断路器的最主要品种。

(3)真空断路器：灭弧介质和灭弧后触头间隙的绝缘介质都是高真空而得名。真空断路器是利用真空的高介质强度来灭弧的，具有灭弧速度快、寿命长、使用安全、重量轻、体积小、噪声小、维护简单的优点，但也存在散热效果较差，提高额定电流也有困难的缺点。真空断路器特别适用于要求无油化、少检修、频繁操作的使用场所。

二、断路器预防性试验及注意事项

1、绝缘电阻。测试意义检测带电部分和接地部分间的绝缘，相间绝缘情况，断路器在断开位置时绝缘电阻还可反应断口间灭弧室部分是否有绝缘缺陷。如有绝缘缺陷，绝缘电阻一般都有一定程度的反应。质量标准①整体绝缘电阻参照制造厂规定或自行规定。②断口和用有机物制成的提升杆的绝缘电阻：10kV 断路器大修后不低于1000MΩ，运行中不低于300MΩ。

2、交流耐压试验。测试意义试验电压比设备运行的电压高很多，是一种破坏性试验，是鉴定断路器绝缘强度最有效和最直接的方法。此外，在对真空灭弧室的真空度检查中，无专用仪器时可用真空灭弧室断口间施加工频电压的方法替代。额定电压10kV 真空灭弧室动静触头开距达到制造厂规定值，在端口间施加42kV 工频电压1min 应无闪络和击穿现象。质量标准对断路器主回路对地、相间及断口间施加交流耐压试验，断路器在分、合闸状态下分别进行，额定电压6/10kV 断路器试验电压为27/38kV。注意事项①相间、相对地及断口的耐压值相同。②当采用额定电压较高的设备作为代用设备时，应按照实际使用的额定工作电压确定其试验电压。③交流耐压试验应在其他试验项目通过后进行，试验前后都应测量绝缘电阻。

3、导电回路电阻。测试意义测量每相导电回路的电阻，包括套管导电杆电阻，导电杆与静触头连接处的电阻和动静触头之间的接触电阻。断路器在运行中接触电阻增大，将会使触头发热，尤其是切断短路电流时，可能会烧坏周边绝缘、使触头烧融，甚至可能造成拒绝动作的严重后果。质量标准①大修后应符合制造厂规定；②运行中自行规定，建议不大于1.2 倍出厂值。注意事项①用直流压降法测量，电流不小于100A。②测量前应先将断路器跳合几次，以冲破触头表面的氧化膜，使之接触良好，从而使测量结果能反应真实情况。③电流输入和电压输入应在不同位置，电流线在外侧，电压线在内侧，尽量清洁触点，使之达到更好的测量效果。④试验结果异常增大时，应先检查装置与接线的正确性，然后在断路器动作数次后复测。若测量数值仍很大，则应分段查找以确定接触不良的部位，并进行相应处理。

4、合闸、分闸线圈及合闸闭锁电磁铁的绝缘电阻和直流电阻。测试意义通过绝缘电阻和直流电阻的测量可发现线圈是否绝缘良好、是否存在断线、短路、焊接不良等缺陷，是故障查找判断中的主要方法和重要依据。质量标准①绝缘电阻不应小于2MΩ。②直流电阻应符合制造厂规定，虽各厂家、型号的断路器直流电阻略有不同，但基本数值大致可互相参考。注意事项①绝缘电阻测试采用500V 或1000V 兆欧表。②直流电阻测试采用精度较高的万用表或直流电阻速测仪测量。

5、分、合闸时间及同期性，触头开距，合闸时的弹跳过程。测试意义①分、合闸时间和同期性是断路器的重要参数之一，动作时间的长短关系到分合故障电流的性能。如果分合闸严重不同期，将造成线路或用电设备的非全相接入或切断，从而可能出现危害绝缘的过电压。②分、合闸速度是断路器的一项重要参数，直接影响断路器分合短路电流的能力。如果分闸速度低，电弧熄灭的时间就增长，断路器的触头就会烧伤。如果触头开始闭合瞬间的速度低，将会引起触头振动，甚至会出现停滞现象，使触头烧黏起来。③行程是断路器在分闸状态下，真空灭弧室动静触头之间的距离。超行程是保证触头压力，从而减小触头电阻，保证断路器合闸的可靠性以及触头磨损情况下能够继续可靠合闸。如果超行程太小，就不能保证触头在烧损后应有的触头压力，同时分闸速度变小，会影响断路器的开断关合和动热稳定性能，甚至产生重合闸弹振。若超程太大，会增加操作机构的合闸功，是合闸变的极不可靠。注意事项①在额定操作电压下进行。②选用断路器动特性综合测试仪器进行测量。③超行程和开距的测量还可以采用深度尺进行机械尺寸的测量。④断路器超行程和开距的调整须由专业维修人员进行，调整后必须保证其他特性符合要求。

6、分、合闸最低动作电压。测试意义分合闸动作电压是关系到断路器能否正常运行的重要数据。一方面是由断路器动作的无规律，在每次小修中应进行分合闸动作电压测量，已验证其动作性能是否有明显变化；另一方面是保证其动作电压处于合格范围内，以防止拒动和误动事故。质量标准①操动机构合、分闸线圈及合闸电磁铁线圈上的最低动作电压应在操作电压额定值的30%～65%间。②进口设备按制造厂规定。注意事项①测试最低动作电压时，应采用突然加压法，确定断路器最低动作电压在规定的范围内，30%的控制电压以下断路器分合闸可靠不动作。②选用断路器动特性综合测试仪器进行测量。

断路器预防性试验是电气试验中的难点和重点，涉及相关理论知识众多、技术要求高、试验操作复杂，掌握断路器的预防性试验项目和故障查找方法具有重要的实用性和较大维修经济价值。

参考文献：

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