10kV柱上真空断路器故障分析
10kV 真空断路器常见故障分析及处理
10kV 真空断路器常见故障分析及处理摘要:真空断路器目前在变电站、工矿企业、配电网络等多个行业中都有着广泛的应用,原因在于它能够利用真空作绝缘和灭弧介质,应用于配电网时能获得良好的绝缘灭弧性。
比起其他形式的断路器,该类断路器的使用寿命更长,且方便维修,能尽量少的占据空间面积,对配电网中的电器设备进行良好的保护。
但这种断路器并不完全是有利无害的,实际应用于工矿企业或变电站时,仍然会存在诸多问题,比如运行故障等。
下面对 10KV 真空断路器在应用中的常见故障以及故障处理措施作详细分析。
关键词:10KV;真空断路器;故障;原因;处理对策一、真空断路器的主要工作原理真空包内的屏敞保护层在真空包内有一层用紫铜片制成的屏敞层,主要作用是防止触头在燃弧过程中生产的大量金属蒸汽和液滴喷溅,污染绝缘外壳的内壁,造成管内绝缘强度下降,其次,可以改善管内电场分布,也可吸收电弧能量,冷凝电弧生成物,提高真空弧室开断电流能力。
真空灭弧室工作原理真空包内的真空灭弧室是利用高真空工作绝缘灭弧介质,靠密封在真空中的一对触头来实现电力电路的通断功能的一种电真空器件。
当其断开一定数值的电流时,动静触头在分离的瞬间,电流收缩到触头刚分离的一点上,出现电极间电阻剧烈增大和温度迅速提高,直至发生电极金属的蒸发,同时形成极高的电场强度,导致极强烈的发射和间隙击穿,产生真空电弧,当工频电流接近零时,同时也是触头开距的增大,真空电弧的等离子体很快向四周扩散,电弧电流过零后,触头间隙的介质迅速由导电体变为绝缘体,于是电流被分断。
由于灭弧室的静态压力极低,约 10-2 ~ 10-6pa,所以只需很小的触头间隙就可达到很高的电介质强度。
分闸过程中的高温产生了金属蒸气离子和电子组成的电弧等离子体,使电流将持续一段很短的时间。
由于触头上形螺旋槽,电流曲折路径效应形成的磁场作用在电弧上,使电弧以每秒 10~100 米的速度在触头表面旋转运行,直到电弧熄灭。
10kV柱上真空断路器故障分析
10kV柱上真空断路器故障分析【摘要】10kV柱上真空断路器是我国低压配电网中重要的开关电器之一,对及时切断电网故障、确保电网安全具有重要意义。
真空断路器具有结构简单、维护量小、应对频繁操作能力较强等优点,获得了普及和应用。
本文结合自身工作经验,介绍了10kV柱上真空断路器及其特性,分析了电网中常见的10kV柱上真空断路器故障,并给出了应对措施,与广大同行交流和分享。
【关键词】10kV;柱上真空断路器;故障分析;应对措施引言近年来,随着我国电网一次设备的不断发展和进步,开关电器正朝着大容量、智能化、小型化的方向发展,10kV配电网直接接入用户端,运行环境和影响因素较为复杂,10kV侧的一次设备运行也备受考验。
本文结合具体实践,对10kV 柱上真空断路器进行了故障分析,并探索解决方法。
1. 10kV柱上真空断路器及其特性简介真空断路器和SF6断路器是目前无油化趋势的主导,其中,SF6断路器多用于35kV及以上的配电开关设备中,而真空断路器在低压电网尤其是10kV配电网中获得了广泛应用。
柱上断路器是指安装在电线杆上,能够关合和开断高压电路的开关电器,柱上真空断路器是其中最常见的一种,随着我国建设坚强智能电网的战略推进,不断加大对城乡电网的改造和升级力度,10kV柱上真空断路器获得了普及和发展。
真空断路器具有结构简单、维护量少、灭弧性能好、适宜低压配网的频繁操作等优点,可以开断正常的负荷电流和故障电流,适合低压电网户外运行的严酷环境,有利于提升电网运行人员的工作效率,提高配电网的可靠性。
目前,困扰我国开关电器的最突出问题就是机械和绝缘故障,真空断路器的故障率相对不高,但是它并不是号称的免维护电器。
目前,我国对真空断路器的运行和维护以定期检修、预防性试验和定期巡视为主,随着我国10kV电网设备的可靠性不断提升,对其进行的检修和试验周期也不断加长,根据运行规程,一般为3-5年左右,对真空断路器尤其是10kV柱上真空断路器,很难提前发现和预防其存在的故障缺陷。
最新10kV真空断路器常见故障的原因运行分析
10k V真空断路器常见故障的原因运行分析10kV真空断路器常见故障的原因运行分析摘要:对张家口供电公司目前运行的几种10 kV真空断路器常见故障的原因进行了深入地分析,针对性地提出了改进建议。
关键词:真空断路器;故障;运行真空断路器以其结构简单、机电寿命长、维护量小、无火灾危害和适宜频繁操作等优异特性在中压系统中得到广泛应用。
张家口供电公司自1996年10 kV开关无油化改造以来,至今已全部更换为真空断路器,型号有ZN28A12、ZN2812T、ZN1210T、ZN6312(VS1)。
目前存在以下问题:a. 真空灭弧室的损坏。
b. SN1010II型断路器改造为ZN28A12型后,辅助开关转换不到位或控制回路断线。
c. VS1型断路器(ZN63A和ZN63C)控制回路断线,开关合不上闸。
d. ZN1210T型断路器出现拒合故障。
1真空灭弧室的运行分析1.1运行分析真空灭弧室是真空断路器的核心部件,它主要由动静触头、屏蔽罩、波纹管、波壳及上下法兰组成。
真空断路器开断时,在动静触头分断的瞬间要产生电弧,而真空断路器的灭弧介质正是真空。
因此,灭弧室的真空度在使用寿命中必须保持在一定水平之上,灭弧室真空度与试验电压曲线图见图1。
试验证明,在高真空状态下,当真空度达到10-2Pa以下时,真空间隙的击穿电压不再随真空度的继续提高而升高。
通常情况下真空灭弧室内真空度在10-5~10-7 Pa 之间。
这对于确保熄弧和开关的可靠工作有重要意义。
真空灭弧室内的真空度可用磁控真空度测试仪测量。
以往测试中多采用最简便的间接测量真空灭弧室真空度的方法,即工频耐压法。
它是将灭弧室的触头分开,使触头间达到额定开距,然后按技术数据(断口间42 kV/min)进行1 min工频电压试验,能够承受试验电压的灭弧室证明其内部保持有足够的真空度。
此种检测方式只能判断灭弧室的优劣,没有真空压力测试数据,不能确定灭弧室真空度的大小,因此效果差、效率低,有时会造成误断。
浅谈10kV真空断路器常见故障及处理方法
浅谈10kV真空断路器常见故障及处理方法摘要:本文对10kV真空断路器在实际运行中出现的故障进行详细分析,并提出相应的处理方法。
关键词:10kV真空断路器故障分析处理方法1、引言在我国10kV配电网络中,随着供电负荷的不断增加真空断路器使用和维护越来越受到运行和检修人员的关注。
虽然真空断路器具有无油、体积小、寿命长、运行维护少等优点,但在应用中也出现一些故障,本文笔者对真空断路器出现的常见故障进行分析并给出处理方法。
2、真空断路器的基本组成结构真空断路器主要由操动机构、骨架、传动机构、支撑用的绝缘子、真空灭弧室和导电元件组成。
操动机构分为电磁操动机构、弹簧操动机构、液压操动机构、气动操动机构、弹簧液压操动机构五种类型。
3、真空灭弧室漏气3.1原因真空灭弧室是真空断路器中最重要的部分。
真空灭弧室主要由绝缘外壳,屏蔽罩,波纹管和动、静触头等组成。
真空灭弧室的外壳一般用硬质玻璃、高氧化铝陶瓷和微晶玻璃制成,其作用是支持动、静触头和屏蔽罩等金属部分。
但是灭弧室漏气的主要原因是波纹管有裂纹,这是因为真空断路器每次合分操纵,都会使波纹管产生一次机械变形,久而久之出现裂纹,导致灭弧室漏气,进而使其真空度丧失。
3.2处理方法发现灭弧室漏气时,应更换灭弧室,更换步骤如下:(1)拆卸真空灭弧室的顺序。
如图l所示(以ZN28-10型真空断路器为例)。
其拆卸顺序是:断路器分闸→拆下导向板→拆下拐臂1→拆下导电夹紧固螺栓4→拧下螺钉3→拧下螺检8→卸下下支座4→拧下螺栓7→取下真空灭弧室6。
(2)安装真空灭弧室的顺序。
如图1所示,其安装顺序是:断路器分闸→真空灭弧室放入上支座并拧紧螺栓7→复装下支座5→拧紧螺栓3→拧上螺栓8→拧上导电夹紧固螺栓(注意:导电夹下端顶住导电杆台阶)→复装拐臂1→复装导向板2。
4、电气回路故障4.1接触电阻增大(1)原因真空灭弧室的触头接触面在多次开断电流后会逐渐被磨损,导致接触电阻增大,对开断性能和导电性能都会产生不利的影响。
10kV真空断路器常见故障分析及处理
当的纵向磁场
触 头 表 面 燃烧 , 并 维 持 低 的 电 弧 电 压 。 在 电 流 自然 过 零 时 , 残 留的 离 子 、 电子 和 金 属 蒸 汽 在 微 秒 级 的 时 间 内 就 可 复 合 或 聚 集 在触头表面和屏蔽罩上 , 使 真 空 灭 弧 室 断 口的 介 质 绝 缘 强 度 又 迅速恢复 , 从 而 熄 灭 电弧 , 达 到分 断 的 目的 。 在对 1 0 k V真空断路 器的检修 、 维 护 及试 验 工 作 中 , 我 们
合几次 , 称为 “ 跳跃 ” 现 象 。发 生 “ 跳跃 ” 现象 的原因是 : 掣 子 是 否有卡滞现象 , 或 掣 子 与 环 间隙 未 达 到 2± 0 . 5 m m 要 求 。 若 超
当电气值班员在 中控室进行远方电动 分闸操作 时, 断路器 不能正确断开 。其原 因有 : 分 闸操作 回路断线 ; 分 闸线 圈断线 ; 操作 电源 电压降低 ; 分闸顶杆变形 , 分闸时存在卡涩现象 ; 辅助
位; 合闸接触器线圈断线或其 接点被 卡住不 能动 作 ; 合 闸电压 太 低或合闸线 圈电阻大 、 功率低 等。处理则应 找出滚轮 复归不 好 的原因进行处理 。合 闸铁心顶 杆太 短则在合 闸铁 心底部 加
橡皮垫 ; 如 是 合 闸 接 触 器 线 圈 内部 断 线 则 更 换 线 圈 ; 对 接 触 器 接 点 应 调 整 合 闸 接触 器 的接 点 与 灭 弧 罩 之 间 的 间 隙 ; 检 查 和 调 整电源电压 , 使其不低于额定 电压的 8 0 %; 检 查 合 闸线 圈 的 直 流电阻 , 不 合 格 应 更 换 。机 构 在 运 行 时 , 有 时 会 发 现 机 构 合 闸 线圈通电后 , 合 闸铁 芯 没 有 达 到 合 闸 终 点 位 置 , 环 3没 能 被 掣
10kV真空断路器回路故障分析和探讨
10kV真空断路器回路故障分析和探讨目前我国许多电力企业、变电站、配电网的行业都开头应用真空断路器,这主要是由于该断路器的绝缘物、灭弧介质都是真空,具有绝佳的绝缘灭弧效果。
虽然该断路器有着体积小、质量轻、灭弧效果好等特征,但是也有着许多问题。
下面我们就10kV真空断路器的回路故障问题进行具体的分析和探讨,并在文章的最终提出相应的维护措施,以便确保真空断路器的平安运行。
1、10kV真空断路器的回路故障分析就目前10kV真空断路器的实际状况来说,常见的回路故障主要体现在以下四个方面:(1)小车进车不到位引起掌握回路断线。
故障现象:例如,某变电站中有一台10kV真空断路器,检修人员在对其运行状态进行检修时发觉,工作人员需要花费很大的精力和力气才可将摇动小车推动,当工作人员认为小车到位后,在智能的操作装置上却有“掌握回路断线”灯亮,而且开关无法进行分合闸,当检修人员实行同样的方式将小册摇动进去时,也存在上述故障,在经过变电站相关领导允许后,检修人员将开关柜门打开,发觉小车进车达到停止位置后,开关柜内的绝缘挡板没有消失任何变化。
这时检修人员认为小车进车还没完全完成,还需要连续进车,随着检修人员渐渐加大力气,小车进车连续前进到肯定程度后,在柜内中会听到开关闭合发出的“嗒”的声音,并且位于智能操控装置上的“掌握回路断线”的灯也停止发亮,同时开关能够分合闸,表明故障得到解决。
故障分析:该断路器在采纳摇动方杆进行小车进车时,会消失卡滞现象,而且方杆也会消失一些变形现象,使得工作人员在推动过程中感觉特别吃力。
另外,该10kV真空断路器的额定电流为3200A,相比较于三相六个梅花触头的1260A的额定电流的接触力来说,其三相六个梅花触头的接触力更大,所以当小车进车到最终阶段时,需要加大力气。
换言之,在小车进车到最终阶段时,由于动静触头没有插入到的足够的深度,进而使得位于柜内小车行程的开关接触不良好,从而引起掌握回路消失断线故障。
10kV真空断路器常见故障分析及处理要点
10kV真空断路器常见故障分析及处理要点摘要:在电气工程当中,真空断路器应用越来越普遍,是一种新型的开关。
10千伏真空断路器能够确保电网处于稳定的状态下运行,让配电网络和变电站在变电运行的过程中更为稳定,然而真空断路器在实际使用的过程中往往会产生很多问题,比如说一些漏气、机械卡阻以及真空泡等情况,这些情况都会导致真空断路器在正常使用的过程中出现较大影响,本文重点分析研究真空断路器出现的常见故障,并且针对性的提出相关的处理方式,以供参考。
关键词:真空断路器;故障分析;处理要点1 真空断路器的基本工作原理1.1 合闸过程在此过程中合闸动作相关的线圈会处于通电的状态,另外合闸的线圈会产生闭合,利用拐臂的作用让真空室当中的动导电杆依照要求进行相应的运动,在此过程中断路器会进行合闸操作,保证相关电路处于合闸的状态。
1.2 分闸过程分闸的动作以及合闸动作在使用的时候处于互逆的状态,如果系统出现分闸动作,那么分闸线圈当中会处于通电状态,造成分闸铁芯合上。
在此过程中锁扣会自然释放分闸弹簧模块,这个时候就会进行工作,让断路分离得以实现,这便是整个分闸的具体过程。
1.3 灭弧过程断路器的螺旋槽在灭弧的时候轴向上进行一个横向磁场的设置,出现磁力,如果驱动电路在工作的过程中出现纵向磁场,会导致电弧出现高速旋转,防止接触触头出现过热等情况,10千伏真空断路器的灭弧性能方面具有较大的优势。
在实际使用的过程中,10千伏真空断路器的检修和运维较为方便,而且使用过程中具有较长的寿命,然而往往在真空断路器设计的过程中会出现一些技术失误,在使用的过程中导致漏气机构故障以及真空泡等问题,造成真空断路器在工作的过程中受到一定的影响,对电厂等场所的正常供电和用电产生影响。
2 10kV真空断路器常见故障2.1 真空度降低对10千伏真空断路器进行分析,可以发现最常见的故障是真空泡真空度低,真空断路器当中的真空泡具有非常大的作用,其本身没有定量和定性对真空度进行检测的装置,导致真空度降低等情况出现。
10kV真空断路器拒动故障分析与解决方案
10kV真空断路器拒动故障分析与解决方案摘要:本文以某110KV变电站项目为例,对10kV真空断路器拒动故障分析与解决方案进行相关探讨。
关键词:110KV变电站;真空断路器;解决方案1断路器机构动作原理1.1机构合闸操作原理该站10KV开关操作机构示意图如图1所示。
储能电机(2)得电带动储能轴(1)旋转合闸弹簧被拉长储能,储能到位后滚子(4)靠在储能保持掣子(6)上,合闸电磁铁(12)得电后铁心顶出,铁心冲击合闸脱扣板(9)使得储能保持轴(7)逆时针转动,储能保持解除,合闸弹簧释放能量带动机构合闸。
图1 10KV开关操作机构示意图1.2手车底盘联锁原理10KV开关手车连锁机构示意图如图2所示。
当手车处于试验位置或者工作位置时,联锁板(11)处于图1状态,联锁板(11)与连锁销分离脱开,此时断路器可以可靠合闸;当手车在摇进摇出的过程中,联锁板(11)处于图(2)状态,联锁板(11)勾住联锁销(10),储能保持掣子(6)不能解除保持,断路器不能完成合闸操作。
图2 10KV开关手车连锁机构示意图2合闸电磁铁烧毁原因分析及整改方案2.1原因分析断路器出厂试验时,因合闸扣接量偏大低电压合闸困难将储能保持擎子(6)向逆时针方向调整,扣接量调小,满足低电压合闸要求。
低电压试验后做手车摇进摇出操作(见图2)。
手车在摇进摇出的过程中,连接底盘车的联锁弯板(11)在底盘车的作用下向上抬起,联锁弯板(11)勾住联锁板(8)上的联锁销(10),正常情况应有间隙,因为调整合闸扣接量的原因,在调整过程中未注意该处间隙,使得联锁弯板(11)勾住联锁板(8)上的联锁销(10),无间隙直接摩擦,手车到工作位置或试验位置后联锁弯板(11)未能勾住联锁板(8)上的联锁销(10)可靠复位,电动合闸时,储能保持掣子(6)未能可靠解除保持完成合闸动作,线圈长期通电造成合闸线圈烧毁。
出厂时未发现连锁卡滞问题。
2.2整改方案调整合闸脱扣板(9)和联锁弯板(8)角度,使得手车在摇进摇出过程中联锁弯板(11)的挂钩处与联锁销子有适当间隙,手车摇到工作位置或试验位置时联锁弯板(11)可以可靠复位,向住联锁板(8)上的联锁销(10)断路器可以可靠合闸。
10kV真空断路器常见故障分析初探
10kV真空断路器常见故障分析初探摘要:真空断路器具有适合频繁操作、零件数少、检修维护工作量小、电寿命长、防燃、防爆、运行可靠性高等优点,是一种很少需要维护的开关设备,但在使用过程中也应注意预防故障,一旦发生故障应及时处理,使它的优越性得到充分发挥。
关键词:真空断路器故障分析电力系统真空断路器是一种新型、高性能的开关电器,特别是近年来我国配电系统“无油化”改造的顺利实施,真空断路器的应用越来越广泛。
一、真空灭弧室的故障原因真空断路器是以在真空中熄弧为特点,但不是在任何真空度下都可以,而是在某一定真空度范围内才具有良好的绝缘和灭弧性能。
真空灭弧室的不同、动静触头结构的不同、屏蔽罩的封接不同、壳体材料的不同、波纹管材质和加工方法的不同等,都会影响真空灭弧室的性能。
真空断路器的电寿命由真空灭弧室的电寿命决定。
高压真空断路器应用或保管环境的污秽等级、湿度、盐雾等选择不够合适,有害气体、凝露造成波纹管点状腐蚀,可导致波纹管和盖板及封接面的漏气。
随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数增多,其真空度也可逐步下降,下降到一定程度将会影响它的开断能力和耐压水平。
真空断路器的触头多为对接式结构,在分合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。
分合闸时的冲击速度及冲击力较大发生弹跳都可能产生触头和导电杆的变形,甚至产生裂纹,反弹可能导致波纹管经受强迫振动可能产生裂纹,使灭弧室漏气。
二、真空灭弧室的故障预防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。
目前检查方法有以下几种。
一是对玻璃外壳真空灭弧室可以定期目测巡视检查,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。
二是定期进行一次工频耐压试验。
当动静触头保持额定开距条件下,如果工频耐受电压不低于额定工频耐受电压,则表明真空度满足使用要求。
一起10kV柱上真空断路器故障的解体分析
电工电气 (2021 No.3)李通,李顺尧,黎浩钧(广东电网有限责任公司东莞供电局,广东 东莞 523000)一起10kV柱上真空断路器故障的解体分析0 引言10kV柱上开关应用在配网线路的分段、联络等位置,为提升电网的供电可靠性作出了重要贡献。
真空断路器由于其结构简单、性能可靠等优点在配网线路中广泛应用。
但是柱上开关的生产厂家众多,竞争激烈,企业为了追求个人利益,往往以牺牲产品质量为代价。
虽然这些设备能够通过型式试验、出厂试验等,但是由于材料不合格等因素,在长期的并网运行中会逐渐裂化,使用寿命大大缩短,甚至引发停电事故,影响供电可靠性。
文中通过对一起柱上真空断路器故障的深入分析,发现某厂家设备存在家族性缺陷,及时避免了同类故障的再次发生。
故障分析过程中涉及到故障后试验、设备解体、X光检测、部件解剖等阶段,为同类设备的故障分析提供参考,便于发现设备故障的真正原因。
1 故障情况2018年至2019年期间,广东电网某供电局发生多起柱上开关故障,且故障设备为同一厂家生产,型号为ZW32-12/630-20。
由于厂家采取直接将故障设备换新的解决方法,加上配网运维人员由于技术水平限制及考核压力等原因也未对设备故障的原因进行深入分析,致使该类设备问题最初并未得到重视,不同片区局反复发生同类故障。
2020年3月,配网又发生一起柱上开关故障,过程如下:2020年3月9日12时22分,生产计划部综合班值班员电话报障“10kV F29三宝Ⅱ线729开关保护动作跳闸重合闸不成功”。
生产计划部组织抢修人员分段排查;经抢修人员开展线路故障排查,恢复非故障段线路供电。
主线#4塔4T1开关后段经抢修人员巡视无异常,合上4T1开关试送,4T1开关本体故障,试送失败。
通过调查及现场分析,10kV F29三宝Ⅱ线#4塔4T1自动化柱上断路器,运行时间1年,判断该自动化柱上断路器产品质量不合格,导致在进行送电合闸操作时发生接地故障引起线路跳闸。
10kV真空断路器常见故障分析及处理
10kV真空断路器常见故障分析及处理摘要:现如今,我国在电器工程中普遍应用真空断路器,是全新的开关,而10kV真空断路器可以确保电网稳定运行,提高部分变电站以及配电网络变电运行的安全性以及稳定性。
然而一般来说,10kV真空断路器在运行中依旧不可避免存在一些故障,常见的有真空度下降、误动、拒动故障、绝缘故障以及弹簧储能不到位等等,这些必定对真空断路器日常使用有很大的影响。
基于此,本文主要介绍了10kV真空断路器的常见故障,而且分析了10kV真空断路器故障的处理措施,以供大家参考。
关键词:10kV真空断路器;故障来处理真空断路器通常是由多个部分构成,比如:操作机构以及真空灭弧室等等。
相对于10kV油开关来说,10kV真空断路器的优点较多,比如:使用寿命较长、灭弧性能优良以及便于维护运行等等。
但是因为受到一些原因带来的影响,包括技术不合理、设计不足等等,导致真空断路器容易出现真空泡慢性以及漏气机构卡阻等各种故障,这样就会直接影响断路器的使用。
因此,必须要深入研究分析关于10kV真空断路器的常见故障及相应处理措施,进而保证真空断路器更加安全稳定的运行。
一、10kV真空断路器的常见故障众所周知,任何设备,使用时间久了,都容易出现或多或少的故障,而10kV 真空断路器也是如此。
其在经过一段时间的使用后,会出现各种故障,具体表现在以下几点:(一)真空度下降真空断路器必须要在真空泡中实施电流开断和灭弧。
而因为真空断路器没有相应的定量及定性检测真空度的设备,所以很难及时找到因真空度降低而造成的故障,其故障危害程度明显比其显性故障大。
导致真空度降低的原因有很多,具体如下:对分体式真空断路器进行操作时,因为连杆的操纵距离偏长直接影响开关的同期以及超行程等工作特性,进而导致真空度更加迅速地降低;真空泡的制作材料和制作工艺有不足,导致真空泡内部的细小漏点相当多;真空泡比心管的制作材料质量不合格或者制作工艺不合理,在进行重复操作户,存在漏点。
10kV真空断路器回路故障分析与维护
10kV真空断路器回路故障分析与维护摘要:本文在日常设备检修工作的基础上,通过对相关文献进行讨论,并查阅了大量的有关资料,对10 kV真空断路器在运行过程中所发生的常见故障展开了分析和处理,以期为今后的检修工作提供一些可资借鉴的地方,进而提升检修水平,降低设备停电率。
关键词:10kV真空断路器;回路故障;分析它的优点是:质量轻,结构简单,开断能力大,灭弧性能好,适合频繁操作,机械电气寿命长,运行维护量少,维修周期长。
近几年来,随着国内电网的快速发展,真空断路器的使用越来越广泛。
对检修员而言,应熟练掌握真空断路器常见故障的分析和处理,加强对真空断路器的维修,以保证其安全可靠运行。
1四起控制回路断线故障在进行断路器控制回路断丝故障的处理之前,首先要对其原因进行分析,确定其原因是否为二次回路断裂,或者是由于机械元件的变形破坏所致。
1.1小车进车不到位引起控制回路断线故障现象:在110 kV变电站的一台10 kV断路器由检修转运行时,运行人员摇动小车,直至进车费力,以为小车进车到位了,此时,智能操控装置上的“控制回路断线”灯亮了,开关不能进行分合闸,因此向检修单位报告了故障。
修理人员到了现场,又用相同的办法把推车摇了一遍,但还是有一些地方出现了断线的故障。
在得到操作人员的许可后,维修人员将小汽车开到停车位置时,发现小汽车在开动时,里面的隔离隔板都是打开的。
维修人员分析判断:小车未入位,仍然需要入位。
加大力度,继续推入,只听“嗒”一声,机柜上的“断路器”指示灯就会熄灭,开关就会打开,然后就会关闭,从而出现了故障。
故障分析:这台10 KV真空开关机的传动方形杠杆,在人工操纵下,出现了一些卡顿,同时还出现了一些扭转,让这台车在普通车速下显得十分困难。
此外,本断路器的额定电流为3150 A,故其三相六个梅花式触点所需要的接触力比1250 A三相六个梅花式触点所需要的接触力大,且从进入到最后动、静触点的插入所需要的作用力也大。
10kV真空断路器常见故障分析及处理技术
10kV真空断路器常见故障分析及处理技术10kV真空断路器能够全面确保电网安全稳定运行。
但是真空断路器容易受到技术失误和设计问题所影响,常常会出现真空泡慢性漏气故障、误动和拒动故障等故障,对其安全运行造成极大影响。
本文通过分析研究10kV真空断路器常见故障,并且按照故障产生原因提出针对性的处理措施,希望能够给相关人员提供一定的参考。
标签:10kV真空断路器;故障分析;处理1真空断路器的概述真空断路器主要组成部分包括真空灭弧室,操作机构以及支撑部分,如图1所示。
真空断路器的工作原理为由于真空中气体平均自由形成较大且出现游离,当实施开关分闸时触头间会发生电弧现象,在高温作用下会导致触头表面生成金属蒸汽。
在触头部位电流所形成的磁场会导致电弧沿触头表面切线方向移动,使屏蔽罩上凝结蒸汽,在自然过零时电弧会熄灭,相应恢复触头介质强度。
10kV 真空断路器比油开关的灭弧性能比较良好,并且具有较高的开断容量,便于后期维护。
但是,真空断路器会受到设计和技术失误影响,导致其发生真空泡慢性、误动和拒动等故障,极大影响了断路器的运行稳定性。
所以,需要深入研究10kV 真空断路器常见故障以及相应的解决措施,可以在较大程度上确保断路器安全稳定运行。
2 10kV真空断路器常见故障2.1真空度降低10kV的真空断路器本常见故障是真空泡真空度低。
真空断路器在真空泡内开端电流并且进行灭弧,但是真空断路器它本身并没有定性和定量检测真空度特性的装置,使得真空度降低。
真空度降低的故障是一种隐性的故障,在进行检修和运行测试时比较难发觉,但是真空泡真度低的危险程度远远大于一些显性的故障,当真空度很低甚至使得断路器不能进行正常工作的时候就会产生断口燃烧或者爆炸等十分严重的后果。
真空泡真度降低的原因有很多种,比如真空泡的材质存在问题,就会使得真空泡产生漏气;或者由于制造的工艺不精良,也会导致真空泡存在一些缺点,进而影响了它的真空度。
真空断路器在长时间的运行过程中会不断地产生振动,导致真空泡的一些密封的部位出现松动的现象,这也会导致真空度降低。
10kV真空断路器常见故障及处理
10kV真空断路器常见故障及处理10kV真空断路器常见故障及处理随着真空断路器在电力行业中广泛应用,由于生产厂家不同,一部分真空断路器性能较好,检修、维护工作量小,供电可靠性高;也有一部分真空断路器性能很差,存在的问题比较多;还有一些真空断路器缺陷极其严重,容易造成事故越级,导致大面积停电。
下面我们一起走进电气工程师处理真空断路器故障的现场中,让自己也积累经验,做到综合性维修。
真空泡真空度降低一、故障现象真空断路器在真空泡内开断电流并进行灭弧,而真空断路器本身没有定性、定量监测真空度特性的装置,所以真空度降低故障为隐性故障,其危险程度远远大于显性故障。
二、原因分析:真空度降低的主要原因有以下几点(1) 真空泡的材质或制作工艺存在问题,真空泡本身存在微小漏点;(2) 真空泡内波形管的材质或制作工艺存在问题,多次操作后出现漏点;(3) 分体式真空断路器,如使用电磁式操作机构的真空断路器,在操作时,由于操作连杆的距离比较大,直接影响开关的同期、弹跳、超行程等特性,使真空度降低的速度加快。
三、故障危害空度降低将严重影响真空断路器开断过电流的能力,并导致断路器的使用寿命急剧下降,严重时会引起开关爆炸。
四、处理方法(1) 在进行断路器定期停电检修时,必须使用真空测试仪对真空泡进行真空度定性测试,确保真空泡具有一定的真空度;(2) 当真空度降低时,必须更换真空泡,并做好行程、同期、弹跳等特性试验。
五、预防措施(1) 选用真空断路器时,必须选用信誉良好的厂家所生产的成熟产品;(2) 选用本体与操作机构一体的真空断路器;(3) 运行人员巡视时,应注意断路器真空泡外部是否有放电现象,如存在放电现象,则真空泡的真空度测试结果基本上为不合格,应及时停电更换;(4) 检修人员进行停电检修工作时,必须进行同期、弹跳、行程、超行程等特性测试,以确保断路器处于良好的工作状态。
真空断路器分闸失灵一、故障现象根据故障原因的不同,存在如下故障现象:(1) 断路器远方遥控分闸分不下来;(2) 就地手动分闸分不下来;(3) 事故时继电保护动作,但断路器分不下来。
10kV真空断路器故障分析及处理方法
10kV真空断路器故障分析及处理方法摘要:当前,10kV真空断路器在电力企业、变电站中得到广泛的应用,确保真空断路器的安全运行对保障供电的可靠性具有十分重要的意义。
本文分析了真空断路器控制回路故障的原因,提出了运行人员在操作时应注意的事项,并结合实例对10kV真空断路器的故障进行分析,提出了相应的处理方法。
关键词:10kV;真空断路器;故障0 引言随着我国社会经济的快速发展,社会用电需求日益增加,电力行业也取得了迅速的发展。
在配电网中,真空断路器以其体积小、重量轻、污染小、运行维护简便以及寿命长等优点取代了少油断路器,发挥着十分重要的作用。
但是,在真空断路器应用过程中,故障问题时有发生,不仅起不到保护和控制作用,甚至会引发严重的事故,导致大面积停电。
对此,笔者进行了相关介绍。
1 断路器操动机构控制回路断路器操动机构内部电气接线包括:储能回路、分闸回路、合闸及防跳回路、合闸闭锁回路、储能状态接点、断路器位置接点、断路器状态接点、过流脱口回路。
图1为最简单的断路器控制回路原理图。
图1 简单的断路器控制回路原理图KK-控制断路器 HC-合闸线圈或合闸接触器线圈(电磁机构)TQ-跳闸线圈 DL-断珞器辅助接点 1ZJ-保护及自动装置接点 BCJ-保护出口继电器接点 HQ-电磁机构中的断路器合闸线圈2 控制回路断线原因分析2.1 控制回路断线信号的报出控制回路断线信号是由跳闸位置继电器与合位继电器常闭触点串联构成的,不论什么原因引起跳位继电器与合闸位置继电器同时失磁,控制回路断线信号都将报出。
2.2 引起控制回路断线信号的原因(1)控制保险溶断,跳闸位置继电器KCT、合闸位置继电器KCC触点同时失磁,控制回路断线信号报出。
(2)跳合闸线圈损坏,回路不通。
(3)断路器辅助接点没有闭合好,同样引起外回路不通。
(4)由断路器机构箱引至控制回路的各种闭锁信号,引起控制回路断线。
3 断路器跳合闸线圈烧毁原因分析引起断路器合闸线圈烧毁的原因既有间接原因,又有直接原因。
10kV真空断路器常见故障分析及处理要点分析
10kV真空断路器常见故障分析及处理要点分析摘要:本文以10KV真空断路器为研究对象,对断路器使用过程中常见故障进行了分析,并制定了相应的处理要点。
本文所制定的处理措施对10KV真空断路器常见故障处理提供了借鉴和指导意义。
关键词:10KV;真空断路器;故障分析1 引言真空断路器(V acuum circuit breaker)其基本特点是使用高真空截至,并且尺寸较小,重量轻,因此此类断路器设备被广泛应用于配电网中[1-3]。
从外观上看来,主要包含触头、真空室、操作机构、操作面板、支架及其他部件组成。
近年来主要被用于变电站、发电厂等电器设备的控制和保护中。
其实物图如图1所示。
图 1 真空断路器的实物图2 真空断路器的基本工作原理断路器的主要工作场景可以分为以下三类:合闸关闭过程、分闸开启过程及灭弧过程。
2.1 合闸过程每当真空断路器的发生合闸动作时,其与合闸动作相关的线圈便开始通电工作,此时合闸的铁芯便被吸合,借助断路器的运动连杆及拐臂运动,使得真空室内的动导电杆开始运动,此时断路器便合闸。
2.2 分闸过程分闸过程和合闸过程在使用过程上是互逆过程,一旦操作机构发生分闸动作,分闸线圈通电,此时分闸铁芯随机被吸合,使得锁扣得到释放,断路器的分闸弹簧模块开始工作,实现断路分离。
2.3 灭弧过程在断路器的动静触头上被加工有螺旋槽,在灭弧过程中轴箱上外加一个横向的磁场,产生磁力。
当驱动电弧在工作时,会产生总想磁场,使得电弧发生高速旋转,从而避免了接触触头产生过热现象。
10KV真空断路器在灭弧性能以及其他方面相比较与油开关具有优良的性能。
例如,10KV的真空断路器其灭弧性能比较高、运维和检修比较方便,并且使用寿命比较长。
但是往往在真空断路器在设计设计过程中存在去叶县及技术失误等问题,在具体使用过程中往往出现真空泡及漏气机构故障等问题,这就使得真空断路器的正常工作受到影响,从而影响了电厂等场所的正常供电及用电。
10kV真空断路器常见故障原因分析
10kV真空断路器常见故障原因分析摘要:在配电网系统中10kV真空断路器占据非常重要的主导地位,其常见的故障包括真空泡真空度降低、绝缘降低或破坏、断路器“拒动”或“误动”等。
在生产制造、安装调试、运行维护等环节中,必须要注意真空断路器故障的预防和处理,以发挥10kV真空断路器在10kV配电网系统中的优势。
关键词:10kV真空断路器真空泡操作机构随着国民经济的进一步发展,人们对用电容量和供电可靠性也提出了更高的技术要求,10kV配电线路和需求侧用电负荷的不断增加,真空断路器作为10kV配电网中的核心设备,其性能正常发挥和故障检修维护越来越受到变电运行检修维护工作人员的广泛关注。
由于受当时建设技术水平和综合投资资金等因素的制约,一部分真空断路器存在一定性能缺陷,尤其是断路器的功能特性方面,在实际运行维护存在较多问题,故障发生率偏高,甚至一些真空断路器存在严重缺陷问题,极易引起断路器故障的进一步扩大,导致大面积停电事故发生。
本文针对10kV真空断路器在实际运行、维护、检修等环节中出现的故障问题进行详细归纳分析,进而提出有针对性的处理方法和预防措施,确保10kV配电网具有较高供电安全性、可靠性、节能经济性水平[1]。
1、10kV真空断路器常见故障分析及防治措施1.1 真空泡真空度降低故障10kV真空断路器其操作灭弧过程是在真空泡内进行,也就是真空泡真空度直接影响到断路器灭弧性能。
另外,真空泡自身没有安装真空度在线监测装置,即便真空泡真空度发生降低,检修、维护、运行人员也很难直观判断,这样就很容易导致故障发生扩大成事故,其危险程度要比显性故障大很多。
由于断路器真空泡真空度发生降低,其将引起断路器在操作过程中不能正常灭弧,进而引起电弧在断口部位长时间燃烧,引起断路器操控性能降低,严重时还会引起爆炸等恶性事故发生。
断路器真空泡真空度发生降低,主要与设备制造原材料、生产制造工艺、以及安装调试质量水平等因素有关。
10kV真空断路器常见故障的原因运行分析
10kV真空断路器常见故障的原因运⾏分析10kV真空断路器常见故障的原因运⾏分析摘要:对张家⼝供电企业⽇前运⾏的⼏种10 kV真空断路器常见故障的原因进⾏了深⼊地分析,针对性地提出了改进建议。
要害词:真空断路器;故障;运⾏真空断路器以其结构简单、机电寿命长、维护量⼩、⽆⽕灾危害和适宜频繁操作等优异特性在中压系统中得到⼴泛应⽤。
张家⼝供电企业⾃1996年10 kV开关⽆油化改造以来,⾄今已全部更换为真空断路器,型号有ZN28A12、ZN2812T、ZN1210T、ZN6312(VS1)。
⽇前存在以下问题:a. 真空灭弧室的损坏。
b. SN1010II 型断路器改造为ZN28A12型后,辅助开关转换不到位或操纵回路断线。
c. VS1型断路器(ZN63A和ZN63C)操纵回路断线,开关合不上闸。
d. ZN1210T型断路器出现拒合故障。
1真空灭弧室的运⾏分析1.1运⾏分析真空灭弧室是真空断路器的核⼼部件,它主要由动静触头、屏蔽罩、波纹管、波壳及上下法兰组成。
真空断路器开断时,在动静触头分断的瞬间要产⽣电弧,⽽真空断路器的灭弧介质正是真空。
因此,灭弧室的真空度在使⽤寿命中必需保持在必定⽔平之上,灭弧室真空度与试验电压曲线图见图1。
试验证实,在⾼真空状态下,当真空度达到10-2Pa以下时,真空间隙的击穿电压不再随真空度的继续提⾼⽽升⾼。
通常情况下真空灭弧室内真空度在10-5~10-7 Pa之间。
这对于确保熄弧和开关的可靠⼯作有重要意义。
真空灭弧室内的真空度可⽤磁控真空度测试仪测量。
以往测试中多采纳最简便的间接测量真空灭弧室真空度的⽅法,即⼯频耐压法。
它是将灭弧室的触头分开,使触头间达到额定开距,然后按技术数据(断⼝间42 kV/min)进⾏1 min⼯频电压试验,能够承受试验电压的灭弧室证实其内部保持有⾜够的真空度。
此种检测⽅式只能判定灭弧室的优劣,没有真空压⼒测试数据,不能确定灭弧室真空度的⼤⼩,因此效果差、效率低,有时会造成误断。
10kV配电网真空断路器故障分析与处理
10kV配电网真空断路器故障分析与处理摘要:10 kV 真空断路器(以下简称断路器)是配电线路普遍使用的开关设备,它具有开断容量大、灭弧性能好、机械寿命长、运行维护简单、检修周期长等特点。
但随着其在配电线路中的广泛应用,出现故障的情况也时有发生。
断路器一旦出现故障,会给配电网的安全稳定运行带来影响,甚至可能造成人身伤亡事故。
关键词:10kV配电网;真空断路器;故障分析;处理1 10 kV 真空断路器中的常见故障1.1 分合闸同期性不一,合闸弹跳时间过长为了保证10 kV真空断路器的正常运行,应定期测试运行相应的力学性能,并为每个断路器需要进行测定,以确保中国的10 kV真空断路器能满足应用要求。
在时间的确定,主要是在当时的断路器性能的具体方法的运用,主要是切换时间,合闸弹跳时间、不同历史时期,只有确保几个属性的时间控制在合理的范围内,可以很好的保证设备满足要求。
如果测量时间不合格的话,会严重影响10 kV真空断路器的使用寿命,这种情况会导致严重的爆炸,因此,我们应该重视这一判断,防止故障的发生。
通过分析我们可以知道,10 kV真空断路器的故障主要有以下几点:第一点是设备本身的性能太差,影响断路器的使用效率;第二点是由于10 kV真空断路器使用的企业没有安装标准,导致器件性能的影响,最后一部分是设备故障;第三是由10kV真空断路器的材料质量,影响整体效益;第四点是关闭接触面和中心轴10 kV真空断路器的垂直度不符合标准要求,所以,横向滑动的条件这样会影响设备的效率。
当三相与开关的位置不一致时,有必要对机械技术的参考数据进行前后分析。
在动态和静态之间的最小距离,接触,动态和静态接触行程数据符合规定的情况下,修复需要调整绝缘杆的长度,打开和关闭使三相不一致时间回到规定的范围内。
调整拉杆的长度时,当断路器分、合绝缘杆和驱动臂之间的传动杆销拉出,与绝缘拉杆旋转,达到调整的动态和静态接触之间的最小距离的目的。
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10kV柱上真空断路器故障分析
【摘要】10kV柱上真空断路器是我国低压配电网中重要的开关电器之一,对及时切断电网故障、确保电网安全具有重要意义。
真空断路器具有结构简单、维护量小、应对频繁操作能力较强等优点,获得了普及和应用。
本文结合自身工作经验,介绍了10kV柱上真空断路器及其特性,分析了电网中常见的10kV柱上真空断路器故障,并给出了应对措施,与广大同行交流和分享。
【关键词】10kV;柱上真空断路器;故障分析;应对措施
引言
近年来,随着我国电网一次设备的不断发展和进步,开关电器正朝着大容量、智能化、小型化的方向发展,10kV配电网直接接入用户端,运行环境和影响因素较为复杂,10kV侧的一次设备运行也备受考验。
本文结合具体实践,对10kV 柱上真空断路器进行了故障分析,并探索解决方法。
1. 10kV柱上真空断路器及其特性简介
真空断路器和SF6断路器是目前无油化趋势的主导,其中,SF6断路器多用于35kV及以上的配电开关设备中,而真空断路器在低压电网尤其是10kV配电网中获得了广泛应用。
柱上断路器是指安装在电线杆上,能够关合和开断高压电路的开关电器,柱上真空断路器是其中最常见的一种,随着我国建设坚强智能电网的战略推进,不断加大对城乡电网的改造和升级力度,10kV柱上真空断路器获得了普及和发展。
真空断路器具有结构简单、维护量少、灭弧性能好、适宜低压配网的频繁操作等优点,可以开断正常的负荷电流和故障电流,适合低压电网户外运行的严酷环境,有利于提升电网运行人员的工作效率,提高配电网的可靠性。
目前,困扰我国开关电器的最突出问题就是机械和绝缘故障,真空断路器的故障率相对不高,但是它并不是号称的免维护电器。
目前,我国对真空断路器的运行和维护以定期检修、预防性试验和定期巡视为主,随着我国10kV电网设备的可靠性不断提升,对其进行的检修和试验周期也不断加长,根据运行规程,一般为3-5年左右,对真空断路器尤其是10kV柱上真空断路器,很难提前发现和预防其存在的故障缺陷。
而真空断路器一旦发生故障,很容易造成事故跳闸或越级,从而引发停电事故。
2. 10kV柱上真空断路器故障分析
近年来,我国电网需求不断增长,接入10kV的电力用户不断增多,频繁的开关和各类外界因素干扰,使得真空断路器的故障率不断增多,主要集中在电气
回路故障和机械故障两个方面,如下图1所示为ZN28-12系列真空断路器结构示意图,现结合现场实际运行情况和故障排查经验,将10kV柱上真空断路器的常见故障总结如下:
(1)真空灭弧室漏气故障
如上图1所示,12即为真空断路器的真空灭弧室,是真空断路器用来进行灭弧的主要空间,正常情况下,真空灭弧室内的真空度保持在 6.4×10-1.3×10Pa 范围内,而随着真空断路器的运行时间变长,开断次数不断增多,真空灭弧室的真空度也会逐渐下降,而真空断路器必须保持一定的真空度,才能具有良好的绝缘和灭弧性能。
当真空灭弧室内真空度降低到一定程度,不仅导致真空断路器的开断能力与耐压水平下降,严重时还可能导致故障,在真空断路器触头的分合闸过程中,反弹现象产生的冲击力可能导致灭弧室漏气,引发维持触头的可靠接触压力不够,导致真空灭弧室的极柱发热,真空泡老化,严重时导致导向套碎裂,甚至引发开关爆炸。
图1:ZN28-12系列真空断路器结构示意图
1-开关调整片2-主轴3-触头压力弹簧4-弹簧座
5-接触行程调整螺栓6-拐臂7-导杆8-导向板9-螺栓
10-动触头支架11-导电夹紧固螺栓12-真空灭弧室
13-真空灭弧室坚固螺栓14-静触头支架
15-绝缘子固定螺栓16-绝缘子
(2)绝缘故障
真空断路器的绝缘技术经历了空气绝缘—复合绝缘—固封绝缘这三个阶段,不断走向成熟。
目前复合绝缘技术应用较多,固封绝缘在我国仍未得到完全普及,复合绝缘技术将灭弧室用环氧树脂套筒保护起来,由于未能将带电部分完全隔离,所以,在断路器运行过程中,受到粉尘、外界温湿度、电磁场等的影响,容易产生绝缘老化。
绝缘老化造成的绝缘故障可能导致断路器的击穿、过热甚至烧毁。
目前,对柱上真空断路器来说,绝缘故障发生概率很高,据统计,在6-35kV的开关设备中,真空开关设备的绝缘故障约占46%,应当引起关注。
(3)断路器的拒动和误动故障
真空断路器的拒动和误动故障原因多是由于断路器的操作机构和控制回路故障,如上图1中所示,3为断路器的触头压力弹簧。
真空断路器的操作机构多为电磁或弹簧机构,很多真空开关柜的操作机构和真空断路器未能达到最佳匹配,需要逐台进行特性测试,确保分合闸同期、触头弹跳能力正常。
断路器的拒动和误动故障表现为:机械特性破坏导致断路器拒动;断路器线圈局部损坏或烧毁,接到动作指令后拒绝动作;断路器机械部分锈蚀,引起拒动;断路器触点失灵,或控制回路故障,未接到指令的情况下误动作等。
3. 10kV柱上真空断路器故障预防措施研究
根据上文分析,10kV真空断路器并不是完全不需要维护,在实际运行中,存在着各类不同的典型缺陷。
积极研究10kV柱上真空断路器故障发生的原因,并进行预防措施研究,对提升真空断路器的安全管理水平具有积极意义。
3.1 定期检查灭弧室内的真空度
为了降低真空灭弧室漏气故障发生的概率,应该对灭弧室真空度定期检查,正常情况下,灭弧室内部颜色明亮,一旦出现真空度下降,内部的颜色将逐渐变浅至灰暗,开端电流时弧光将不再呈现为正常情况下的浅蓝色,而是表现为暗红色。
发现灭弧室真空度下降后,应该及时更换真空泡,或将真空断路器整个更换。
更换后,重新进行相关的行程测试、触点弹跳性能等测试后,才可以重新使用。