真空断路器合闸弹跳的危害性(正式版)

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真空断路器合闸弹跳的危害解读-民熔

真空断路器合闸弹跳的危害解读-民熔

真空断路器合闸弹跳的危害-民熔真空断路器,系三相交流50Hz额定电压为12KV的电力系统的户内开关设备,民熔真空断路器作为电网设备、工矿企业动力设备的保护和控制单元。

适用于要求在额定工作电流下的频繁操作,或多交开断短路电流的场所。

1合闸弹跳根据《35kV高压内真空开关通用技术条件》(zbk97004-89)的规定,闭合时间为触头从刚性接触到接触稳定的时间定义。

全部根据这一定义,设计了具有直读数据的开关特性测试仪做的。

它是影响开关电寿命的电弧,只有动触头和静触头不接触时才会产生电弧,而动触头和静触头接触时才不会产生电弧其中之一展示大量的实践和理论分析,影响真空电寿命的真正因素是:在闭合过程中,触点只接触到接触稳定,在此期间接触中断时间。

在真空开关闭合过程中,接触后的弹跳时间不应超过2ms,这是根据实际工作得出的这个真空开关应采用真空开关进行开关,开关参数应满足开关的电源要求。

例如真空开关的闭合速度为0.4~1.0m/s,切换速度为0.3~0.7m/s,则真空开关的闭合速度必须设置在0.4~0.7m/s之间它是收盘反弹要求小于或等于5ms,装有这种灭弧室的开关允许的合闸弹跳范围小于等于5E女士值得讨论的是闭包的设置是否不超过2ms现状许多真空开关需要2毫秒以上的关闭时间,只有不到3毫秒,甚至5毫秒。

2合闸弹跳的危害合闸弹跳是衡量真空开关机械性能的一个重要参数。

合闸弹跳时,触头断开距离小,弧光不能消除,导致触头电性能恶化,从而影响灭弧室的电气寿命。

但是,由于它的寿命很短,它比外壳中的电弧燃烧时间要短得多。

一个。

那里在一定范围内跳变的主要危害是触头接触摩擦的加速,从而缩短了灭弧室的电气寿命。

真空断路器合闸弹跳分析

真空断路器合闸弹跳分析
m2 x +k ‘ x 2 - x
f 1 . 3各 因素 对 合 闸弹 跳 时 间的 影 响
( 3 )
结合某型真空 断路器用式 ( 4 ) 分析 弹跳 时间。
调整合 闸弹跳 的方 法主要 有 : 调整 触头压 力簧 的压 缩量 、 降低合 闸速度 、 调整合闸的先后顺序等 。 假定 刚合速度 ( 动、 静触 头 刚接触 时 的动触 头 瞬时 速度 )
断路器合 闸速度 ( 动触头速度 ) 用式 ( 4 ) 表示 , 为折合 到 动触头 的等效驱动力 , 为折合到动触头 的等效负 载 , m 为折
合到动触头等效质量 , l 为动触头向静触头移动的距离 。


L ‰一 f / k ;
f >f o
m f ( 一 )
2 .降 低 合 闸 速 度 的 方 法 2 . 1分 析
图1 真空断路器单极简化模型
图1 为真空断路器单极运动示意 图 , 为 了建 立数学模 型先 研究触头压力 簧的力一 位移 特性及 碰撞后 恢 复速度 与碰撞 瞬
时速 度 的关 系 。
触头压力簧是 由多个零 件组成 的装配体 , 其 长度 ( )一力
因此规定 : 合 闸过 程 中触 头 接 触 后 的弹 跳 时 间 , 4 0 . 5 k V 以 下 断 路器不应大于 2 ms , 4 0 . 5 k V及 以上 断 路 器 不 应 大 于 3 m s 。
1 .合 闸 弹 跳 过 程 模 型 的 建 立
1 . 1 合 闸 弹跳 过 程 分析
J e q
( 4 )
动触 头与静触头发生碰撞后 , 有一部分 能量 耗散在触 头材 料上, 这部分能量损失可用碰撞 损失 系数 k 表示 。碰撞前 、 后

真空断路器合闸弹跳时间长问题处理

真空断路器合闸弹跳时间长问题处理

电 力 安 全 技 术
第 1 9 卷( 2 0 1 7 年 第1 期 )
真空 断路器合 闸弹 跳时 问长 问题处理
单 东阳,何 海涛 ,高京辉 ,郭 跃 ,刘 伟
( 国 网河北省 电力公 司石 家庄供 电分公 司,河北 石 家庄 0 5 1 0 0 4 )
[ 摘
要]真 空断路器合闸弹跳是真 空断路 器机械特性的一项重要参数,弹跳时间长会产生较
弹跳 超过 规 定值 的 问题 。当 出现 合 闸弹跳 时 间超 过 规 定 值 时 ,在 合 闸过程 中 电弧 的燃 弧 时 间将 延 长 ,
在上述方法 中,触头采用新型材料和提高部件
的加工精度等是在检修试验时无法实施 的。因此 ,
以下重点探讨如何通过真空断路器的现场调整来解
决 合闸 弹跳时 间长 的 问题 。
表 1 所示。
面融化 ,瞬间冷却后动静触头熔焊在一起 。这种熔
焊 ,靠 操 作机 构几 千 N 的分 闸力 是 拉 不 开 的 ,可
能使真空断路器短路开断失败。因此 ,真空断路器
合 闸 时发生 弹跳 ,不仅 会产 生较 高 的过 电压 ,还 会 影响整 个 电网 的稳定性 。
真空断路器与油断路器不 同,其在合 闸状态没 有 插入 行程 ,是 动静触 头 的平 面依靠 一定 的压 力结

开的现象。弹跳的产生与诸多因素有关,如真空断 路 器触 头 的材 料 、各部 件 的加工精 度 、装配工 艺质 量 、触头弹簧 的弹力等。 日常处理 真空 断路器 合 闸弹 跳 时间长 的方法 主
要有 : ( 1 )触 头材料 采用新 型 、抗 熔焊性 能 强的材料 ; ( 2 )提 高 配 件 的 加 工精 度 ,使 部 件 紧 密 配 合 , 减少 空程 间 隙 ; ( 3 )加强 装配 工 艺质量 控 制 ,以提 高 装配 工 艺

一起断路器“跳跃”事故的案例分析和对策

一起断路器“跳跃”事故的案例分析和对策

- 145 -生 产 与 安 全 技 术0 引言在断路器操作过程中,可能会出现合闸接点粘连或重合闸脉冲时间过长的现象,如果此时线路发生故障,则保护装置动作,断路器分闸,断路器的这种多次“分一合”现象称为“跳跃”。

如果断路器发生“跳跃”,势必造成绝缘下降、内部温度上升,甚至会发生断路器爆炸事故,危及设备和人身的安全。

防跳装置是在合闸操作中,只要引起合闸的操动机构仍保持在闭合的位置,如果由于某种原因使开关分闸,也不能再合的保护装置[1]。

因此,断路器防跳装置回路是二次控制回路的重要部分,掌握断路器防跳装置原理很关键。

下面对一起案例进行分析。

1 案例描述2018年,某220 kVGIS 智能变电站=F1线路间隔的C 相线路发生接地故障,C 相断路器跳闸,延时1 s 后,该线路重合。

因接地故障未解除,重合于故障,该间隔断路器3 相跳闸。

69 ms 后,C 相自合。

由于C 相机构在2 s 时间内,执行了“O-COC” 4个操作(即:断路器出现“跳跃”),机构无能量再执行分闸操作,断路器最终处于合闸位置,断路器失灵保护动作,跳开整段母线上所有间隔,母线失压。

2 原因分析该站智能终端防跳回路投入使用,排查发现防跳回路负极虚接,防跳功能失效;同时,传统汇控柜内断路器机构防跳回路也投入使用,排查发现防跳继电器接线错误,防跳回路失效。

两套防跳回路同时失效,重合闸操作过程中断路器跳跃,导致断路器失灵保护动作,整段母线上的间隔跳闸,扩大了停电范围。

3 暴露的问题该站220 kVGIS 采用的是HMB-4.3型液压碟簧操动机构,该机构一次储能,能满足断路器进行一次完整的“O-CO” 重合闸操作。

但是该次故障断路器未在“O-CO”动作后及时闭锁合闸操作,造成故障范围扩大。

因此,分析该断路器液压碟簧机构动作的各种油压理论值、实际油压降、油压闭锁回路原理,以及模拟实际断路器动作工况下油压闭锁开关扰动的干扰因素,对深入了解此次事故很有必要。

真空断路器弹跳时间的作用

真空断路器弹跳时间的作用

合闸弹跳时间是断路器在合闸时,触头刚接触开始计起,随后产生分离,可能又接触又分离,到其稳定接触之间的时间。

这一参数国外的标准中都没有明确规定,1989年底能源部电力司提出真空断路器合闸弹跳时间必须小于2ms。

为什么合闸弹跳时间要小于2ms 呢?主要是合闸弹跳的瞬间会引起电力系统或设备产生L.C高频振荡,振荡产生的过电压对电气设备的绝缘可能造成伤害甚至损坏。

当合闸弹跳时;同小于2ms 时,不会产生较大的过电压,设备绝缘不会受损,在关合时动静触头之间也不会产生熔焊。

合闸的不同期性太大容易引起合闸的弹跳,因为机构输出的运动冲量仅由首合闸相触头承受。

分闸的不同期性太大可能使后开相管子燃弧时间加长,降低开断能力。

合闸与分闸的不同期性一般是同时存在的,所以调好了合闸的不同期性,分闸的不同期性也就有了保证。

产品中要求合分闸不同期性小于2ms。

分、合闸时间是指从操动线圈的端子得电时刻计起,至三极触头全部合上或分离止的一段时间间隔。

合、分闸线圈是按短时工作制作设计的,合闸线圈的通电时间不到100ms,分闸线圈的不到60ms。

分、合闸时间一般在断路器出厂时已调好,无须再动。

当断路器用在发电系统并在电源近端短路时,故障电流衰减较慢,若分闸时间很短,这时断路器分断的故障电流就可能含有较大的直流分量,开断条件更为恶劣,这对断路器的开断是很不利的。

所以用于发电系统的真空断路器,其分闸时间尽可能设计长些为宜。

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真空断路器的异常运行及事故处理

真空断路器的异常运行及事故处理

真空断路器的异常运行及事故处理
1、真空断路器拒绝合闸或跳跃
(1)拒绝合闸或跳跃的原因:
1)操作电压或合闸电压低。

2)操作合闸保险熔断或接触不良。

3)接触器卡住或弹簧过紧。

4)接触器线圈或合闸线圈烧毁。

5)合闸回路不通或回路电阻过大(断线、操作开关辅助接点接触不良)。

6)铁芯卡涩和机械失灵。

7)辅助接点断开过早,跳闸连杆调整不当或出现不正常的跳闸电源。

8)防跳回路或防跳继电器不良。

(2)拒绝合闸或跳跃的处理:
1)检查直流电压及操作、合闸开关。

2)检查操作开关及辅助接点动作情况,不良时由检修消除。

3)开关跳跃不许带电作合闸试验。

4)当控制开关在合闸位置时,绿灯闪光或红灯反复亮熄时,应立即停止合闸,进行检查。

2、真空断路器分闸失灵
(1)拒绝跳闸的原因:
1)操作电压不对或操作熔丝熔断。

2)跳闸线圈烧毁。

3)跳闸回路不通或回路电阻过大。

4)跳闸铁芯卡住或机构不灵或失灵。

(2)拒绝跳闸的处理:
1)调整操作电压或更换熔丝
2)当控制开关在分闸位置时,红灯闪光、绿灯不亮、应立即停止拉闸。

3)处理事故时,若开关断不开,可将上一级电源开关断开;具体按不同开关分别处理:
a线路开关:必要时汇报调度部门后,用手动跳开开关,进行检查处理。

b厂用电开关:应将备用电源开关投入后,再手动跳闸,进行检查处理。

c主变压器开关或发电机主开关:应调整运行后,以良好开关解列,手动跳开故障开关,进行检查处理。

4)对拒绝合闸或拒绝分闸的开关,未经处理不得送电。

断路器的合闸能量对弹跳的影响

断路器的合闸能量对弹跳的影响
持 运动 是因 为它被 赋予 了初 始动 能 。同样 ,真 空 断
分 :交流 断路器 》 中并无 明确 规定弹 跳 的定义 和标 准 。但是 ,就 我 国高压 开关行 业 目前 的普 遍认 识认
为 弹跳对 于 断 路器 的性 能 还是 有一 定 的影 响 的 。 并
且在 国家 标准G B 5 0 1 5 0 -2 0 0 6《 电气装 置安装 工程 / 电气设备交接试 验标准 》中第 1 2 . 0 . 5 条 ,测量断路器
应 大 于3 m s 。而 从机 械 原理 角度 ,理 论 上弹跳 是一 直 存在 的 ,只是 数值 大小 不 同而 已。因此 ,无 论是
断路 器的使 用者 、制 造者和 设 计者 ,还 是学者 、专
路器在进 行合 闸操作 时,合 闸按钮 发出合 闸指令 ,止 动 挚子 脱扣 ,储 能弹簧 释 能 ,凸轮 开始推 动连 杆传 动 系统运 动 , 最 终动触 头系统 开始进 行合 闸操作 ,动 静 触 头 闭合 ,触 头压 簧压 缩 ,合 闸到位 。此 时动 触 头 组件 和传 动系 统还 具有 多余 的动 能 ,因此整 个 系
统 还会继续运动 ,动 、静触头 闭合后 又再次弹开 ,这
家 们都 非常 关注 断路 器 的 “ 弹跳 ”现 象 , 以及 如何 降低甚 至消 除弹 跳 。对于 “ 弹跳 ”的定 义 ,通 常认 为断路 器在 合 闸过程 中, 由于 动静触 头 的刚性 碰撞
引起动 触 头 的反弹分 离 ,再次 合 闸或反 弹分离 ,经
过 若干 次 阻尼振 荡后 最终合 闸静 止 。 1 . 2 弹跳 的 当前解 决 办法 弹跳 次数 及幅值 大 小与诸 多 因素有 关 ,如 断 路 器 设 计的 固有特 性 :触头 开距 、合 闸速 度 、触头压 簧 的 弹 力 以及 传 动 系 统 的 零件 相 互配 合等 等 。 同 时 也 与 后 期 的 制 造 过 程 工 艺 有 关 : 如 安装 、 调试 质量 、零 部件 的加 工精度 等 也会 影响真 空 断路器 合 闸弹 跳 时间 的长短 。 目前 ,行 业 内为 了把合 闸弹 跳

断路器合闸弹跳概述

断路器合闸弹跳概述

合闸弹跳是真空断路器短路开断试验失败的主要原因之一。

这一点已经逐渐成为真空开关业内的共识。

本文尝试用浅显的物理学理论分析合闸弹跳,为实践经验提供理论解释。

分闸弹振对开断失败的影响,一直投有引起足够的重视,通过分析,给出分闸弹振与分闸速度的关系。

1 合闸弹跳1.1 合闸弹跳产生的原因及其影响合闸弹跳是指断路器动触头与静触头碰撞接触后被反作用力推开,然后再接触又被推开的现象。

严重者反复4~5次,持续2~6ms。

从本质上说,这是一种受迫阻尼振荡,振荡的频率、振幅取决于动触头系统的质量、速度、弹簧的倔强系数及碰撞后阻尼情况。

分析说明,触头材料的硬度越大,弹跳时间越长;触头材料的硬度相同时,触头压力越大,弹跳时问越短。

当断路器带电操作时,两触头之间若存在弹跳,真空电弧的燃弧时间延长…。

真空电弧是一种高温等离子体,弧体温度可达到七、八千度。

燃弧时间的增加使触头表面熔化的深度和广度都增加,合闸时就会造成两触头液面接触,瞬间冷却后两触头熔焊在一起。

这种熔焊,靠操作机构几千牛顿的分闸力是拉不开的。

有时熔焊点很小,分闸力能拉开,但常常把触头表面拉变形,造成开断后恢复电压短路。

因此.熔焊的结果可能使短路开断失败。

1.2 消除合闸弹跳的方法合闸时,动触头系统在操动机构的带动下,相对于静触头作合闸运动。

合闸时触头撞击力F是决定断路器产生弹跳大小的关键因素。

设碰撞前后的速度分别为vl,v2,作用时间为t。

则由牛顿力学理论可知:减小F,弹跳也减小。

由上式,可有三种方法实现减小触头撞击力F:a.降低动触头系统的质量m。

这可以通过缩短导电杆的长度,减小导电夹、软连接的尺寸,选用轻质的绝缘子等实现。

b.减小碰撞前后速度差的绝对值。

根据经验,这不能通过减小合闸速度v1实现。

因为当v1减小到0.6 m/s以下时,会使合闸功不足,反而会加剧弹跳的幅度。

那么只能设法使v2减小,甚至趋于零。

方法是:在动触头系统上加装压簧,在断路器合闸时使其压缩,产生一个预压力即触头的初压力,以抵消动触头的回弹力。

真空断路器的合闸弹跳和分闸反弹_李禹生

真空断路器的合闸弹跳和分闸反弹_李禹生

(a) (b)






M M
2 1

4.01 ms
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
图2 初压力F=403 N, 上方曲线为速度曲线, 下方曲线为位移曲线 (a)动端有触头弹簧的合 闸运动曲线 (b)静端有触头弹簧的合 闸运动曲线 (c)动端有触头弹簧的分 闸运动曲线 (d)静端有触头弹簧的分
即两触头刚刚离开的瞬间的速度。刚分速度要靠超
行程提供,当分闸传动连杆运行完超行程所需要的
PR产O品D技U术CT系 统装 置TECHNOLOGY
真空断路器的合闸弹跳和分闸反弹
文/河南省平顶山市平高集团有限公司高压电器研究所 李禹生 杨巧妮 许洪春
合闸、弹跳与分闸反弹是真空断路器重要的机械特性参数,关系到真空断路器 的安全运行和使用寿命,生产厂家对此应给予充分的重视,对开关的一些关键空零 部件的生产工艺要严格控制;开关的性能参数是相互影响的,调整时要统筹兼顾。
ZW30 - 40.5/T2000 - 31.5 型户外高压真空 断路器是三相交流 50 Hz 户外高压开关设 备,用于35 kV输变电系统大中型变电站、 发电厂以及大中型工矿企业电能的控制和保护,尤 其适用于大电流、频繁操作等场合。然而在进行出 厂试验时,由于触头弹簧密封在拐臂盒内(见图1), 难以调试,只能靠理论计算和装配经验来保证。如 此一来增加了调整分、合闸弹跳在合格范围内的难 度,降低了产品装配效率。
时间后,达到了一定的速度(刚分速度),动静触头才
开始分离。刚分能量是由触头弹簧和分闸弹簧共同
提供而使动触头在刚分时具有一定的速度。动触头
不可能运动到预定的开距时就完全停止运动,因为
此时动触头系统存在着动能mv 2/2(v 是触头分闸处

真空断路器合闸弹跳异常与处理

真空断路器合闸弹跳异常与处理

真空断路器合闸弹跳异常与处理【摘要】真空断路器的合闸弹跳,是真空断路器试验时的重要参数之一,合闸弹跳的数值合格与否,决定真空断路器是否可以投入运行的主要数据之一。

本文通过分析合闸弹跳所产生的原因及其危害,以及处理方法。

【关键词】合闸弹跳危害;合闸弹跳异常;处理方法前言合闸弹跳真空断路器机械特性的一个重要参数,是指断路器的动触头与静触头碰撞接触后被反作用力推开,然后再接触又被推开的往复现象。

该过程经过几次反复运动,在允许的时间范围内停止。

1989年底能源部电力司提出真空断路器合闸弹跳时间必须小于2ms。

为什么合闸弹跳时间要小于2ms呢?主要是合闸弹跳的瞬间会引起电力系统或设备产生L.C高频振荡,振荡产生的过电压对电气设备的绝缘可能造成伤害甚至损坏。

当合闸弹跳时;同小于2ms时,不会产生较大的过电压,设备绝缘不会受损,在关合时动静触头之间也不会产生熔焊。

目前,真空断路器均采用对接式触头,合闸速度较高,触头在合闸过程中必然产生弹跳。

弹跳时间延长真空电弧的燃弧时间就会延长。

真空电弧是一种弧体温度高达七、八千度的高温等离子体。

弹跳时间过长,燃弧时间增加,使触头表面熔化的深度和广度都增加,合闸时就会造成两触头界面接触,瞬间冷却后两触头熔焊在一起。

这种熔焊,靠操作机构几千牛顿的分闸力是不容易拉开而造成开断失败。

有时即使分闸力能拉开,但常常把触头表面拉变形,造成开断后恢复电压短路。

还会使波纹管受到强迫振动而容易出现裂纹,导致灭弧室漏气。

合闸弹跳最主要的危害在于加速了灭弧室触头的磨损进而导致灭弧室电寿命的缩短。

一、故障基本情况2010年01月8日高压试验班在进行1号发电机出口真空断路器,做列行检修试验时,发现真空断路器B相弹跳时间偏大;所有试验项目及数据如下(2007年与2010年的试验项目及数据的值):二、设备技术参数真空断路器,型号:3AF 2288-3额定电压:17.5(kV)额定电流:4000(A)开断电流:63 (kA)出厂日期:1995年三、原因分析1、该真空断路器于1995年12月投入运行,至今已有十六年,操作次数已接近5000次。

真空断路器合闸弹跳的危害分析-民熔

真空断路器合闸弹跳的危害分析-民熔

真空断路器合闸弹跳的危害-民熔真空断路器,系三相交流50Hz额定电压为12KV的电力系统的户内开关设备,民熔真空断路器作为电网设备、工矿企业动力设备的保护和控制单元。

适用于要求在额定工作电流下的频繁操作,或多交开断短路电流的场所。

1合闸弹跳根据《35kV户内高压真空断路器通用技术条件》(zbk97004-89)的规定,合闸弹跳是指从触头刚性接触到触头稳定瞬间的时间。

所有具有直读数据的开关特性测试仪都是按照这个定义设计和制造的。

影响灭弧室电寿命的是电弧,只有动触头和静触头不接触时才会产生电弧,动触头和静触头接触时才不会产生电弧。

大量的实践和理论分析表明,影响真空电寿命的真正因素是:在闭合过程中,触头只接触到触头稳定,在此期间触头断开的时间。

真空断路器合闸过程中,触头后弹跳时间不应大于2ms,这与实际工作不同。

真空断路器的分、合闸由真空灭弧室完成,开关参数必须满足灭弧室的性能要求。

例如真空灭弧室的合闸速度为0.4~1.0m/s,开关速度为0.3~0.7m/s,则当合闸弹跳要求小于或等于5ms时,带该型灭弧室的真空断路器合闸速度必须在0.4~0.7m/s之间调整,装有这种灭弧室的断路器允许合闸弹跳范围小于或等于5ms,合闸弹跳是否应设为不大于2ms值得探讨,目前许多真空灭弧室要求合闸弹跳时间大于2ms,只有小于3MS,甚至5ms。

2合闸弹跳的危害合闸弹跳是真空断路器机械特性的一个重要参数。

合闸弹跳过程中触头断开距离小,电弧不会熄灭,导致触头电磨损加剧,从而影响灭弧室的电气寿命。

但是,由于其存在时间短,在闭合过程中远小于电弧燃烧时间。

在一定范围内弹跳的主要危害是加速了灭弧室的接触摩擦,从而缩短了灭弧室的电气寿命。

真空断路器解决合闸弹跳方法分析-民熔

真空断路器解决合闸弹跳方法分析-民熔

真空断路器解决合闸弹跳方法-民熔真空断路器,系三相交流50Hz额定电压为12KV的电力系统的户内开关设备,民熔真空断路器作为电网设备、工矿企业动力设备的保护和控制单元。

适用于要求在额定工作电流下的频繁操作,或多交开断短路电流的场所。

解决合闸弹跳的对策弹跳对真空灭弧室的电寿命有多大危害?在合闸过程中,弹跳值与触头弹簧的弹簧力、真空断路器合闸速度、分闸距离、触头材料、安装调试质量、铝支架、灭弧室等零部件有关,轴销和换向器真空断路器的精度影响合闸弹跳时间的长短。

为了将收盘反弹降低到规定的范围内,通常采取以下措施:(1)提高附件的加工精度,使铝轴承与轴、换向器与钢销、轴等紧密配合,减小间隙。

(2)加强装配过程质量控制,提高装配过程质量。

在真空断路器装配过程中,注意合理安装,避免真空灭弧室产生附加应力。

调整导管的位置,使灭弧室的触头轨迹移动。

在灭弧室轴线上,真空灭弧室的动触头能自由移动,无卡涩现象。

(3)适当增加触头超程弹簧的预压力。

通过采取上述措施,可以有效地控制弹跳时间。

由于zn23-35型真空断路器接触面积大、行程长、合闸速度快、冲击大,特别是在配备CT10弹簧操动机构时,弹跳大,不易稳定。

真空断路器灭弧室静端加装蝶形弹簧等措施形成合闸缓冲器,以减小弹跳值。

合闸弹跳小,但带来断路器运行不可靠,在江苏盐城供电部门,调试人员反映,某大型开关厂生产的zn23-35真空断路器安装前弹跳值很小,三相只有1ms。

然而,一旦母线连接,由于静态座椅闭合缓冲器,弹跳变得非常大。

安装前缓冲效果明显,弹跳小。

然而,母线连接后,静端固定,缓冲作用丧失,导致跳脱加剧。

一般情况下,在机械特性试验时,母线是被切除的,这种情况更隐蔽,不易被发现。

加装合闸缓冲装置后,合闸过程中静触头不再是刚性的。

随着静触头移动距离的增加,灭弧室的晃动幅度会增大,极有可能导致灭弧室壳体开裂。

此外,当故障电流断开时,故障电流产生的巨大电力会引起灭弧室的横向摆动,从而损坏灭弧室,从而导致灭弧室着火,从而发生断路器爆炸事故。

真空断路器合闸弹跳异常与处理

真空断路器合闸弹跳异常与处理

故障基本情况
分 闸
5 2 . 1
5 2 . 5
5 2 .
0 . 5
实验 数据 说明真空 断路 器的静触 头的位 置略 有偏差 , 与动 触头没 2 0 1 0 年O 1 月8 E t 高压试 验班 在进行l 号发 电机 出口真空断路 器, 做列 也是真空断路 器弹跳 异常主要因素之一。 行检 修试 验时, 发现 真空断 路器B 相弹跳 时间偏 大; 所有试 验项 目及数 有全面接触 。 五 结柬 语 据如 下 ( 2 0 0 7 年 与2 0 1 0 年的试验项 目 及数据 的值) :
摭赘
真空断路器合闸弹跳异常与处理
白山发电厂 徐智江 吉林桦甸 1 3 2 4 0 0
【 擒 娶】真 空断路 器的合 闸弹跳 , 是真 空断路 器试 验时 的重要 参数
之一 , 合 闸弹跳的数值合格 与否, 决定真空断路 器是否可以投入运行 的主 要 数据之・。 本文通过 分析合 闸弹跳所产生的原 因及其危 害,以及 处理 方
兰相分合I 哪 时间及闻期试齄 ( m s )
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目 前, 真空断路 器均采用对 接式 触头 , 合 闸速度较 高 , 触头在合 闸 过程 中必然产生弹 跳 。 弹 跳时 间延长真空 电弧 的燃弧 时 间就 会延长 。
A B
1 0 5. 6 mm 1 0 5 m m

高压真空断路器应用中存在的问题及预防措施

高压真空断路器应用中存在的问题及预防措施

电力电子• Power Electronics232 •电子技术与软件工程 Electronic Technology & Software Engineering【关键词】高压真空断路器 应用 真空泡在现在社会中不管是什么行业生产都需要使用电能,由此可见电力对社会的重要性。

保证配电能够正常使用,会使用到真空断路器,但是这种设备使用性能不很稳定,在运行时会因为各种因素出现不同故障,为了保证配电正常运行,必须要保证这种设备在正常状态。

1 断路器真空泡真空度低1.1 造成原因分析造成这种情况的原因中和生产使用材料有直接关系,同样和生产过程中使用生产工艺有关系,或者是在真空泡本身有很小的漏点。

真空泡在生产时内部的波型管材质生产时存在问题,或者是在波型管材质生产时使用的生产工艺有着问题。

由于设备本生已经存在问题,使用过程中真空灭弧室使用次数增加,这样的情况下正空度会出现下降,如果真空度出下降到一定值时会影响到耐压能力和开断能力。

如果使用的是分体式真空断路器,使用操作机构是电磁式操作,这种操作过程中会出现连杆传动距离过大情况,会影响到开关的一些机械性能,比如跳闸功能,超行程功能,会加速真空度的降低。

1.2 断路器真空泡真空度低故障危害在断路器真空泡真空度低故障危害中,主要有两个方面的危害:(1)真空断路器开断过电流能力将会受到影响;(2)故障出现会影响到断路器使用的时间,大大缩短其使用寿命。

1.3 处理方法在使用处理方法主要包括三个方面的内容:(1)对断路器开展维修检测工作,一般需要定期检测断路器,而且在检测过程中要使用断电流检测法,对没有电流的断路器开展真空度检测,使用检测方法主要是对真空测试仪的使用,保证断路器真空泡保有一定的真空度。

(2)检测工作中如果出真空泡真空度不在规定范围值以内,需要及时更换真空泡,而且要对断路器的功能测试,包括了弹跳功能测试、同期功能测试和行程功能测试。

(3)做好极限开断电流值统计。

影响真空断路器合闸弹跳时间的因素及超标时现场处理方法

影响真空断路器合闸弹跳时间的因素及超标时现场处理方法

影响真空断路器合闸弹跳时间的因素及超标时现场处理方法摘要:真空断路器是我国目前10kV配电系统的主要设备,具有触头开距小、电磨损小、寿命长,分断能力高、熄弧能力强,结构简单,可频繁操作等优点。

当中,合闸弹跳时间是真空断路器机械特性的一项重要参数,在一定范围内的弹跳最主要的危害在于加速了灭弧室触头的摩损,从而导致灭弧室电寿命的缩短。

文章介绍了真空断路器的合闸弹跳的定义,分析了影响真空断路器合闸弹跳时间大小的因素,并结合多次调试真空断路器的实践经验,总结出了几种现场处理真空断路器合闸弹跳超时的方法。

关键词:真空断路器;合闸弹跳;处理方法一、概述高压真空断路器的触头不像SF6断路器那样采用插入式接触,而是采用对接式接触方式,合闸碰撞后必然引起触头弹跳现象,因此,触头合闸弹跳时间是检测真空断路器性能的一项重要的机械特性参数。

合闸弹跳在GB标准中并无明确定义,一般理解为断路器在合闸时触头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止的时间,所有直读数据的开关特性测试仪都是按照这个定义来设计制造的。

二、合闸弹跳超时的危害影响灭弧室电寿命的是电弧,而电弧只有在动静触头不接触时才会产生,在动静触头接触时不会产生,那么在合闸弹跳过程中,触头断开距离小,电弧不会熄灭,导致触头电磨损加重,从而影响灭弧室的电寿命,但由于其存在时间较短,远小于合闸过程中电弧燃烧时间。

Q/CSG114002-2011《电力设备预防性试验规程》中规定:合闸时触头的弹跳时间不应大于2ms。

弹跳时间越长,动静触头电弧燃烧时间越长,从而导致灭弧室电寿命的缩短。

三、影响合闸弹跳时间的因素3.1 真空灭弧室对弹跳的影响真空灭弧室动触头机械强度、质量、动和静触头平面度影响合闸的碰撞损失,也就是合闸碰撞过程中动静触头产生变形而吸收的能量。

这包括动、静触头的材料弹性变形和塑性变形。

动、静触头的机械强度越高,其变形能力越差,碰撞损失越小,吸收合闸能量的能力也就越小,弹跳就会越大。

关于断路器跳跃闭锁的几点意见

关于断路器跳跃闭锁的几点意见

关于断路器跳跃闭锁的几点意见摘要:本文首先分析了跳跃闭锁回路的电路,又对跳跃闭锁继电器的技术要求:电流启动值、电流线圈的电压降、电压动作值、触点性能、绝缘性能进行了一一分析。

最后介绍了跳跃闭锁继电器启动回路的构成,包括两种改变继电器电流线圈的参数和继电器线圈与并联支路。

关键词:跳跃闭锁;继电器;电压降;电流启动值一、断路器的“跳跃”现象及危害若断路器出口触点烧结,发生故障,则保护装置动作,从而闭合出口触点,此时就会使跳闸线圈通电起动,导致断路器跳闸,进而接通了开关辅助节点,又使接触器通电,从而再次闭合断路器,但是保护装置还会继续动作,使断路器再次跳闸,断路器的这种多次“跳一合”现象称为“跳跃”。

“跳跃”现象会造成绝缘下降、油温上升,甚至会引起爆炸,危及设备和人身的安全,因此需要断路器跳跃闭锁装置。

二、跳跃闭锁回路的电路分析电器电路通过跳跃闭锁继电器TBJ实现跳跃闭锁回路,其中TBJ是由一个电压保持线圈TBJ/U,一个电流启动线圈TBJ/I,2对动断触点TBJ2、TBJ3和2对动合触点TBJ1、TBJ4组成,TBJ/U接到断路器的合闸回路中,TBJ/I接到断路器的跳闸线圈回路中,TBJ2、TBJ3并联后串入合闸回路,TBJ1作电流自保持用。

图1显示了具有跳跃闭锁继电器TBJ的跳跃闭锁回路接线图。

图1电气跳跃闭锁接线图为将闸命令保持到断路器断开,在跳闸继电器TJ动作启动跳闸时,TBJ/I 励磁,TBJ动作,TBJ1闭合,而且在TJ动作启动跳闸的同时,TBJ2,TBJ3将合闸回路断开,TBJ4将电路闭合,将TBJ的电压自保持回路准备好。

若在断路器未断开之前,即TBJ未返回之前手合继电器触点SHJ或自动重合闸触点ZHJ 闭合,则TBJ经已经闭合的TBJ4和SHJ或ZHJ自保持,即TBJ2,TBJ3继续处于断开状态,保证断路器不会合闸,达到跳跃闭锁的目的。

三、跳跃闭锁继电器的技术要求1、电流启动值根据相关规定要求,如电力系统二次回路设计规程、反事故措施等,跳跃闭锁继电器的电流启动值应小于断路器跳闸电流的1/2,也就是说在跳闸时,跳闸回路的电流应比TBJ电流启动值的2倍大,保证TBJ电流的可靠系数大于2。

高压真空断路器跳跃的形成及其抑制

高压真空断路器跳跃的形成及其抑制

高压真空断路器跳跃的形成及其抑制摘要分析了高压真空断路器“跳跃”的成因、类型及其危害, 可在控制回路或断路器本体上采取防跳措施。

综合继电保护装置中的防跳措施不能防止断路器第二类“跳跃”的发生。

当与断路器本体防跳组合起来时, 需解决组合防跳的寄生现象。

文章给出了几种目前常用的防跳控制回路, 探讨了其不足之处, 并针对寄生现象, 结合实际, 给出了防跳控制回路的三种改进措施。

关键词真空断路器跳跃防跳控制回路1 前言高压开关柜是以开关为主的成套电器装置, 它用于配电系统, 作接收与分配电能之用, 对线路进行控制、测量、保护及调整。

开关柜内断路器是接收与分配电能的主要元件, 综合继电保护装置则是作为控制、测量、保护、辅助断路器完善工作的元件。

我国12 ~ 40 . 5 kV 断路器普遍采用真空断路器,在其控制回路中应设计防跳措施, 因为当合闸于永久性故障电路时继电保护动作触发断路器分闸, 此时若合闸指令没有解除或误操作, 会出现断路器反复合分闸, 不仅容易引起或扩大事故, 还会引起设备损坏或人身事故。

防跳是指防止断路器在自动或手动合闸后, 操作开关未复归或触点被卡住, 致使断路器发生多次“跳- 合”现象的发生。

2 断路器“跳跃”的形成及其危害2 . 1 断路器“跳跃”的形成图1 示出了断路器无防跳措施的分、合闸控制原理图。

断路器的分合闸通过转换开关来控制。

如果转换开关在控制合闸后未复归, 或?、? 触点粘死而使转换开关保持在供合闸的位置, 当断路器完成合闸后, 如因线路故障而导致综合保护继电器( 以下简称“综保”) DCAP - 3000 的TS2 保护跳闸触头动作, 则引起断路器分闸后, 断路器会反复执行合分闸操作,从而形成断路器的第一类“跳跃”, 即启动合闸装置保持在供合闸位置和合闸于来自永久性故障电路时继电保护跳闸引起的“跳跃”。

断路器还存在另一种“跳跃”, 当启动合闸装置保持在供合闸位置时, 由于断路器机构故障原因, 合闸后合闸轴不能保持在合闸后位置, 断路器机构返回到分闸状态( 即断路器“拒合”) , 则断路器同样会反复进行合分闸, 从而形成断路器的第二类“跳跃”。

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真空断路器合闸弹跳的危害性(正式版)
真空断路器合闸弹跳的危害性(正式
版)
使用注意:该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上,形成一定的具有指导性,规划性的可执行计划,从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。

材料内容可根据实际情况作相应修改,请在使用时认真阅读。

《35kV户内高压真空断路器通用技术条件》
(ZBK97004—89)将合闸弹跳定义为断路器在合闸时触
头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止的时间。

所有直
读数据的开关特性测试仪都是按照这个定义来设计制
造的。

影响灭弧室电寿命的是电弧,而电弧只有在动
静触头不接触时才会产生,在动静触头接触时不会产
生。

大量实践及理论分析均表明,真正对真空开关的
电寿命有影响的因素是:合闸过程中,触头刚接触直
至触头稳定接触瞬间为止,这期间的触头断开时间。

供电部门在工程安装时,一般都按《电气装置安装工
程电气设备交接试验标准》(GB50150—91)对设备进行验收,GB50150—91第11.0.7条规定:真空断路器合闸过程中,触头接触后弹跳时间不应大于2ms,这也与实际工作有差异。

真空断路器分合电路的工作是由真空灭弧室来完成的,开关的参数必须满足灭弧室的性能要求,如灭弧室要求合闸速度为0.4~
1.0m/s,开关的速度能够在0.3~0.7m/s之间,那么配该型号灭弧室的真空断路器其合闸速度必须调整在0.4~0.7m/s之间,同样,如果真空灭弧室合闸弹跳要求不大于5ms,那么配该型号灭弧室的断路器其合闸弹跳的允许范围也是不大于5ms。

是不是应将合闸弹跳一律定为不大于2ms是值得探讨的。

技术不断地在更新,在发展,标准也应不断地完善,新型触头材料抗熔焊性能极好,在发生熔焊时,熔焊点呈脆性,熔焊层机械强度小,破坏熔焊所需的力小于真空断路
器的分闸力。

目前许多国外同类产品如日本东芝公司10kV断路器只要求弹跳小于10ms,新型触头材料的应用为合闸弹跳时间突破2ms创造了条件。

目前许多真空灭弧室规定的合闸弹跳时间都大于2ms,仅要求小于3ms,甚至5ms。

合闸弹跳是真空断路器机械特性的一种重要参数,由于合闸弹跳过程中,触头断开距离小,电弧不会熄灭,导致触头电磨损加重,从而影响灭弧室的电寿命,但由于其存在时间较短,远小于合闸过程中电弧燃烧时间,所以一般认为,在一定范围内的弹跳最主要的危害在于加速了灭弧室触头的磨损,从而导致灭弧室电寿命的缩短。

在弹跳过程中,电流电弧没有熄灭,不会产生操作过电压,通过型式试验的情况看,断路器在经过老炼后,或者在进行开断试验后,弹跳会有明显的改善。

大量的运行实践也表明,真空断路
器在经过一段时间运行之后,由于切合负荷电流,其灭弧室触头表面金属结构有了细微变化,其合闸弹跳时间显著减小,甚至消失,真空度、工频耐压水平也有所提高。

弹跳对真空灭弧室电寿命的危害到底有多大?曾有1台ZN23-35真空断路器,是1台电容器开关,运行时间约1年,切合电容器524次,因外绝缘被破坏而报废。

在分析故障原因时我们打开了灭弧室,发现灭弧室动静触头均光洁如新,只在动触头接触面外围有一约3mm2的熔融点,分析结果认为可能是真空断路器在开断故障电流时所留。

查阅此台断路器档案,投运前断路器该相弹跳为3ms,弹跳波形为振荡式,测量该波形,得到断路器在合闸弹跳过程中动静触头分开时间为1.5ms。

由于真空断路器与油断路器不
同,在合闸状态没有插入行程,而是2个平面依靠一定的压力结合在一起,所以合闸过程中,由于动静触头的非弹性碰撞引起弹跳。

弹跳值大小与诸多因素有关,如触头弹簧的弹力、合闸速度、开距以及真空开关的触头材料等,安装、调试质量,零部件如铝支座、灭弧室、轴销、换向器的加工精度也同样影响真空断路器合闸弹跳时间的长短。

为了把断路器的合闸弹跳时间减小到规定范围内,通常采取以下措施:
(1)提高配件的加工精度,使铝支座与轴、换向器与钢销、轴等紧密配合,减小空程间隙。

(2)加强装配工艺质量控制,提高装配工艺质量。

在真空断路器装配过程中,注意安装合理,不使真空灭弧室受到额外的力。

调整导向管的位置,使灭弧室动触头的运动轨迹通过灭弧室的轴心,真空灭弧室动触头活
动自如,无任何卡涩现象。

(3)适度加大触头超程弹簧预压力。

通过采取以上措施,可以有效地控制真空断路器合闸弹跳时间。

ZN23-35真空断路器由于触头面积大、行程长,合闸速度快、冲量大,尤其是在配CT10型弹簧操作机构时,弹跳大而且不易稳定。

为了减小弹跳值,在真空断路器灭弧室静端如加设蝶形簧等,能形成合闸缓冲,使合闸弹跳时间减小,但却带来断路器工作不可靠的问题。

在江苏盐城供电部门,调试人员反映某大型开关厂生产的ZN23-35真空断路器在安装前测试弹跳值非常小,三相均只有1ms,但一连上母排,弹跳就变得非常大,达10ms以上,这是因为采用了静
支座合闸缓冲的缘故。

在安装前,缓冲效果明显,所以弹跳较小,但连接上母排以后,静端被固定,失去了缓冲效果,导致弹跳加剧。

一般情况下,进行机械特性试验都拆除了母线,所以这种情况较隐蔽,不易被察觉。

在加了合闸缓冲装置以后,合闸过程中静触头不再是刚性的,静触头随动触头运行距离加大,灭弧室抖动幅度随之增大,这样极有可能造成灭弧室外壳破裂,而且在开断故障电流时,故障电流所产生的巨大电动力,会造成灭弧室横向摆动,导致灭弧室损坏,从而引发断路器爆炸事故。

靠降低断路器的可靠性来保证合闸弹跳参数,延长本已足够长的真空断路器的电寿命,是得不偿失的。

我国已有20多年的真空断路器运行经验,从国内真空断路器运行情况来看,由于真空断路器寿命终结而发生故障的并不多见。

从运行情况来看,国产真
空断路器最大的问题是可靠性差,尤其是机械故障率高。

大量资料表明,国产真空断路器各项参数如电寿命等均已达到甚至超过国外同类产品,唯有可靠性与外观与国外产品仍有相当大的差距。

断路器的高可靠性是国产断路器必须奋起直追的首要目标,在断路器的可靠性问题解决之前,过长的电寿命是一种不必要的浪费,因而弹跳问题要解决,但首先必须设法提高国产真空断路器的可靠性。

目前国产的10kV系列真空断路器和配电磁机构的35kV真空断路器,由于采取了一系列技术措施,经过不断地完善和发展,其可靠性极高,各项性能指标包括合闸弹跳时间在内,都十分稳定。

配CT10型弹簧操作机构的35kV真空断路器,由于操作机构的设计和生产的质量问题,机械故障率高,可靠性低,尤其合闸弹跳时间长,难以调整,且不稳定,是所有断路器生产厂在生产该型断路
器时所遇到的共同问题。

目前研制的ZN23-35配弹簧操作机构的改进型真空断路器,操作机构与真空断路器反力特性能很好地匹配,消除了配CT10型弹簧操作机械的ZN23-35真空断路器存在的机构振动大,弹跳不稳定,机械故障率高等现象,有效提高了真空断路器的可靠性。

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