重庆户外高压真空断路器批发 奥诺

真空断路器常见故障及处理：
真空断路器运行中出现的一些不正常状态着手，阐述一些故障分析和处理方法，是在工作中对真空断路器方面的技术积累。在今后工作中还需不断学习，不断创新，使电力系统中电气设备始终处于良好的运行状态，为安全优质供电作出贡献。
　　一、常见的真空断路器不正常运行状态
　　 1.断路器拒合、拒分
　　表现为在断路器得到合闸(分闸)命令后，合闸(分闸)电磁铁动作，铁心**杆将合闸(分闸)掣子**开，合闸(分闸)弹簧释放能量，带动断路器合闸(分闸)，但断路器灭弧室不能合闸(分闸)。 2断路器误分
　　表现为断路器在正常运行状态，在不明原因情况下动作跳闸。 3断路器机构储能后，储能电机不停
　　表现为断路器在合闸后，操动机构储能电机开始工作，但弹簧能量储满后，电机仍在不停运转。 4断路器直流电阻增大
　　表现为断路器在运行一定时间后，灭弧室触头的接触电阻不断增大。 5断路器合闸弹跳时间增大
　　表现为断路器在运行一定时间后，合闸弹跳时间不断增大。 6断路器中间箱CT表面对支架放电
　　表现为断路器在运行过程中，电流互感器表面对中间箱支架放电。 7断路器灭弧室不能断开
　　表现为断路器在进行分闸操作后，断路器不能断开或非全相断开。
　　 二、故障原因分析
　　 1.断路器拒分、拒合
　　操动机构发生拒动现象时，一般先分析拒动原因，是二次回路故障还是机械部分故障，然后进行处理。在检查二次回路正常后，发现操动机构主拐臂连接的万向轴头间隙过大，虽然操动机构正常动作，但不能带动断路器分合闸联杆动作，导致断路器不能正常分合闸。 2断路器误分
　　断路器在正常运行状态下，在没有外施操作电源及机械分闸动作时，断路器不能分闸。在确认没有进行误操作的情况下，检查二次回路及操动机构。发现操动机构箱内辅助开关接点有短路现象，分闸电源通过短路点与分闸线圈接通，造成误分闸。原因是断路器机构箱**部漏雨，雨水沿着输出拐臂向下流，正好落在机构辅助开关上，造成接点短路。
2.断路器机构储能后，储能电机不停
　　断路器在合闸后，操动机构储能电机开始工作，弹簧能量储满后，发出弹簧已储能信号。储能回路中串有断路器一对常开辅助接点和一对行程开关常闭接点，断路器合闸后，辅助开关的常开接点接通，储能电机开始工作，弹簧储满能量后，机构摇臂将行程开关常闭接点打开，储能回路断电，储能电机停止工作。储能电机一直工作的原因是在弹簧储满能量后，机构摇臂未能将行程开关常闭接点打开，储能回路一直带电，储能电机不能停止工作。 4断路器直流电阻增大
　　由于真空灭弧室的触头为对接式，触头接触电阻过大在载流时触头容易发热，不利于导电和开断电路，所以接触电阻值必须小于出厂说明书要求。触头弹簧的压力对接触电阻有很大影响，必须在**行程合格情况下测量。接触电阻值的逐渐增大也能反映出触头电磨损情况，是相辅相成的。触头电磨损和断路器触头开距的变化，是造成断路器直流电阻增大的根本原因。 5断路器合闸弹跳时间增大
　　真空断路器合闸时，触头总有些弹跳，但若过大会使触头易烧伤或者熔焊。真空断路器触头弹跳时间技术标准为≤2ms。随着断路器运行时间的增长，引起合闸弹跳时间增大的主要原因为触头弹簧弹力下降和拐臂、轴销间隙磨损变大。 6断路器中间箱CT表面对支架放电
　　断路器中间箱内装有电流互感器，在断路器运行时，电流互感器表面会产生不均匀电场，为避免这一现象，互感器制造厂在互感器表面涂有一层半导体胶，使得表面电场均匀。在断路器装配过程中，受空间限制，互感器固定螺栓周围的半导体胶被刮落，断路器运行中互感器表面不均匀电场的产生，导致互感器表面对支架放电。 7断路器灭弧室不能断开
　　在正常情况下，无论是手动分闸操作还是保护动作跳闸，断路器均能有效断开电路，切断电流。
　　真空断路器的灭弧原理与其他型式断路器不同，是指触头在真空中关合、开断的开关设备，也就是利用真空作为绝缘及灭弧介质的断路器。真空泡的真空度下降，真空泡内会有一定的电离现象，并由此产生电离子，使灭弧室内绝缘下降，导致断路器不能正常开断。
　　三、处理方法
　　1.断路器拒合、拒分
　　检查操动机构所有连接部件的间隙，对不合格部件，更换新的高硬度的合格零件。 2断路器误分
　　检查所有可能漏雨点并进行有效封堵；在输出拐臂联杆上安装密封胶套；开启机构箱内的加热驱潮装置。 3断路器机构储能后，储能电机不停
　　调整行程开关安装位置，使得摇臂在较高位置时能将行程开关常闭接点打开。 4断路器直流电阻增大
　　调整灭弧室触头开距和**行程，测量接触电阻的方法可以用《规程》要求的直流压降法测量(电流要在100A以上)，否则更换灭弧室。 5断路器合闸弹跳时间增大
　　(1)适当增大触头弹簧的初始压力或更换触头弹簧。
　　(2)若拐臂、轴销间隙**过0.3mm，可更换拐臂、轴销。
　　(3)调整传动机构，利用机构在合闸位置**过主动臂死点时传动比很少的特点，将机构向靠近死点方向调整，可减小触头合闸弹跳。 6断路器中间箱CT表面对支架放电
　　在互感器表面均匀涂抹一层半导体胶，使得表面电场均匀。 7断路器灭弧室不能断开
　　对于达不到真空度要求值的真空灭弧室的处理，若通过检测真空灭弧室真空度确已降至要求值以下，应更换真空灭弧室。具体步骤
　　(1)对将换上的真空灭弧室须经真空度检测合格。
　　(2)拆下原真空灭弧室并换上新真空灭弧室。安装时要垂直．注意动导电杆和灭弧室同轴度，操作时不应受到扭力。
　　(3)安装好新真空灭弧室后，应测量开距和**程(接触行程)。若不满足要求应作相应调整：①调整绝缘拉杆的螺栓可调整**程；②调整动导电杆的长度可调整灭弧室开距。
　　(4)采用电力开关综合测试仪测量分合闸速度、三相同期性、合闸弹跳等机械特性，若不合格应作调整。
大多数故障表现为功率开关器件的损坏，其中以功率开关器件的开路和直通较为常见。电力电子电路故障诊断与一般的模拟电路、数字电路的故障诊断存在较大差别，由于电力电子器件过载能力小，损坏速度快，其故障信息仅存在于发生故障到停电之前数十毫秒之内，因此，需要实时监视、在线诊断；另外电力电子电路的功率已达数千千瓦，模拟电路、数字电路诊断中采用的改变输入看输出的方法不再适用，只能以输出波形来诊断电力电子电路是否有故障及有何种故障。
故障诊断的关键是提取故障的特征。故障特征是指反映故障征兆的信号经过加工处理后所得的反映设备与系统的故障种类、部位与程度的综合量。故障诊断方法按提取特征的方法的区别，可分为谱分析方法、基于动态系统数学模型的方法、采用模式识别的方法、基于神经网络的方法、*系统的方法、小波变换的方法和利用遗传算法等。这些方法将在下文具体介绍。
故障诊断中的谱分析方法
在故障诊断中比较常用的信号处理方法是谱分析。常用傅里叶谱、沃尔什谱，另外还有滤波、相关分析等。谱分析的目的：信号中包含噪声，为了提取特征；故障信号的时域波形不能清楚地反映故障的特征。而电力电子电路中包含故障信息的关键点信号通常具有周期性，因此可以用傅里叶变换将时域中的故障波形变换到频域，以**故障特征，实现故障诊断。



高压断路器的开断容量可以在制造过程中做的很高。主要是依靠加电流互感器配合二次设备来保护。可具有短路保护、过载保护、漏电保护等功能。高压负荷开关和高压隔离开关，都可以形成明显断开点，大部分高压断路器不具隔离功能，也有少数高压断路器具隔离功能。高压隔离开关不具备保护功能，高压负荷开关的保护一般是加熔断器保护，只有速断和过流。

高压断路器的主要结构大体分为：导流部分， 灭弧部分，绝缘部分，操作机构部分。
高压开关的主要类型按灭弧介质分为：油断路器， 空气断路器，真空断路器，六氟化硫断路器， 固体产气断路器， 磁吹断路器。
按操作性质可分为：电动机构， 气动机构，液压机构，弹簧储能机构，手动机构。
(1)油断路器。利用变压器油作为灭弧介质， 分多油和少油两种类型。
(2)六氟化硫断路器。采用惰性气体六氟化硫来灭弧，并利用它所具有的很高的绝缘性能来增强触头间的绝缘。
(3)真空断路器。触头密封在高真空的灭弧室内，利用真空的高绝缘性能来灭弧。
(4)空气断路器。利用高速流动的压缩空气来灭弧。
(5)固体产气断路器。利用固体产气物质在电弧高温作用下分解出来的气体来灭弧。
(6)磁吹断路器。断路时， 利用本身流过的大电流产生的电磁力将电弧迅速拉长而吸人磁性灭弧室内冷却熄灭。

根据断路器安装地点，可分为户内和户外两种。爬电比距不一样，户外断路器可以用在户内，要保证带电间距，户内不能用在户外。可以实现远程控制，配置电流互感器、电压互感器就可以了，户外断路器比户内断路器体积大，外形上大，不能安装在开关柜内。

户外高压真空断路器结构及工作原理：
真空断路器工作原理与其他断路器相比之是灭弧介质不同罢了，真空不存在导电介质，使电弧快速熄灭，因此该断路器的动静触头之间的间距很少。该断路器一般用于电压等级相对低的厂用电配置中！随着电力系统的迅猛发展， 10KV 真空断路器在我国已经大批量地生产和使用。对于检修人员来说，提高对真空断路器的认识，加强维护保养，使其安全运行，成了一个迫在眉睫的问题。本文以 ZW27 — 12 为例，简要说明真空断路器的原理与维修。
一、真空的绝缘特性
　　真空具有很强的绝缘特性，在真空断路器中，气体非常稀薄，气体分子的自由行程相对较大，发生相互碰撞的几率很小，因此，碰撞游离不是真空间隙击穿的主要原因，而在高强电场作用下由电极析出的金属质点才是引起绝缘破坏的主要因素。

　　真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小，电场的均匀程度有关，而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大。真空间隙在较小的距离间隙（ 2—3 毫米）情况下，有比高压力空气与SF6 气体高的绝缘特性，这就是真空断路器的触头开距一般不大的原因。

　　电极材料对击穿电压的影响主要表现在材料的机械强度（抗拉强度）和金属材料的熔点上。抗拉强度和熔点越高，电极在真空下的绝缘强度越高。

　　实验表明，真空度越高，气体间隙的击穿电压越高，但在 10-4 托以上，就基本保持不变了，所以，要保持真空灭弧室的绝缘强度，其真空度应不低于 10-4托。
二、真空中电弧的形成与熄灭
　　真空电弧和我们以前学习的气体电弧放电现象有很大的差别，气体的游离现象不是产生电弧的主要因素，真空电弧放电是在触头电极蒸发出来的金属蒸汽中形成的。同时，开断电流的大小不同，电弧表现的特点也不同。我们一般把它分为小电流真空电弧和大电流真空电弧。

1、小电流真空电弧
　　触头在真空中开断时，产生电流和能量十分集聚的阴极斑点，从阴极斑点上大量地蒸发金属蒸汽，其中的金属原子和带电质点的密度都很高，电弧就在其中燃烧。同时，弧柱内的金属蒸汽和带电质点不断地向外扩散，电极也不断的蒸发新的质点来补充。在电流过零时，电弧的能量减小，电极的温度下降，蒸发作用减少，弧柱内的质点密度降低，最后，在过零时阴极斑消失，电弧熄灭。
　　有时，蒸发作用不能维持弧柱的扩散速度，电弧突然熄灭，发生截流现象。

2、大电流真空电弧
　　在触头断开大的电流时，电弧的能量增大，阳极也严重发热，形成很强的集聚型的弧柱。同时，电动力的作用也明显了，因此，对于大电流真空电弧，触头间的磁场分布就对电弧的稳定性和熄弧性能有决定性的影响。如果电流太大，**过了极限开断电流，就会造成开断失败。此时，触头发热严重，电流过零以后仍然蒸发，介质恢复困难，不能断开电流。
三、断路器的结构和工作原理
　　真空断路器的生产厂家比较多，型号也较繁杂。按使用条件分为户内（ ZNx—**）和户外（ZWx—**）两种类型。主要由框架部分，灭弧室部分(真空泡)，和操动机构部分组成。

　　断路器本体部分由导电回路，绝缘系统，密封件和壳体组成。整体结构为三相共箱式。其中导电回路由进出线导电杆，进出线绝缘支座，导电夹，软连接与真空灭弧室连接而成。

　　机构为电动储能，电动分合闸，同时具有手动功能。整个结构由合闸弹簧，储能系统，过流脱扣器，分合闸线圈，手动分合闸系统，辅助开关，储能指示等部件组成。

工作原理
　　真空断路器利用高真空中电流流过零点时，等离子体迅速扩散而熄灭电弧，完成切断电流的目的。

动作原理
　　储能过程：当储能电机 14接通电源时，电机带动偏心轮转动，通过紧靠在偏心轮上的滚子10带动拐臂9及连板7摆动，推动储能棘爪6 摆动，使棘轮11 转动，当棘轮11 上的销与储能轴套32的板靠住以后，二者一起运动，使挂在储能轴套上32 上的合闸弹簧21 拉长。储能轴套32 由定位销13 固定，维持储能状态，同时，储能轴套32 上的拐臂推动行程开关5切断储能电机14 的电源，并且储能棘爪被抬起，与棘轮可靠脱离。

合闸操作过程：当机构接到合闸信号后（开关处于断开，已储能状态），合闸电磁铁 15 的铁心被吸向下运动，拉动定位件13 向逆时针方向转动，解除储能维持，合闸弹簧21 带动储能轴套32逆时针方向转动，其凸轮压动传动轴套 30，带动连板29及摇臂27 运动，使摇臂27 扣住半轴25，使机构处于合闸状态。此时，连锁装置28 锁住定位件，使定位牛不能逆时针方向转动，达到机构联销的目的，保证了机构在合闸位置不能合闸操作。

分闸操作过程：断路器合闸后，分闸电磁铁接到信号，铁芯吸合，分闸脱扣器 19 中的**杆向上运动，使脱扣轴16 转动，带动**杆18向上运动，**动弯板26 并带动半轴25 向反时针方向转动。

半轴25 与摇臂27 解扣，在分闸弹簧的作用下，断路器完成分闸操作。

四、断路器的调试
　　开距与**行程断路器的开距与**行程的测量可以根据图三所示，在分合闸状态测量出的 X 值之差为断路器的开距，Y 值之差为断路器的**行程。调整的方法为放长或缩短绝缘操作杆3 或机构与主轴的连杆。
　　分合闸机构调整
1、摇臂 27 与半轴25 的扣接量为1.5~2.5mm,可以通过调整螺钉24 来实现。
2、传动轴套 30 转动较大角时，摇臂27 与半轴间要有1.5~2mm的间隙，以保证传动轴套回落到合闸位置时，摇臂27 能自动扣接到半轴 25 上，可以通过螺钉31 的调节来实现。
3、辅助开关 2的转换应准确可靠，可以通过调整辅助开关2的拐臂3位置及位杆4 的长短来实现。
4、在储能过程中，当棘爪到达最后一个齿的较高点时，应能保证储能轴套 32 上的拐臂使行程开关的触点可靠切换，切断电机电源，可以通过调整行程开关5 的上下前后位置来实现。
5、调整分闸合闸弹簧的预拉长度，保证断路器的可靠分合，且分合闸速度达到规定值。
五、断路器的控制回路
　　在我国的农网 35KV标准化变电站中，采用了控制母线和合闸母线分开的原则。
　　在短路器的辅助常闭接点与合闸线圈之间，把断路器储能行程开关的一对常开接点串联进控制回路。这样，在断路器未储能的情况下，将不能进行合闸操作。防止了在断路器未储能的情况下合闸，合闸回路保持，烧毁合闸线圈。
同时，在接线的过程中，要注意储能行程开关接点中合闸母线与控制母线的极性要一致，防止出现在开关蓄能时，合闸回路的电弧击穿行程开关，造成控制保险的熔断或控制空气开关的掉闸。
　　这一点在综合自动化变电站上要特别注意。

　六、运行维护与检修试验
　　真空断路器的燃弧时间短，绝缘强度高，电气寿命也较高，触头的开距与行程小，操作的能量小，因此，机械寿命也较高。在日常的运行中，维护工作量很小，主要检查机构的运动部件磨损情况，紧固件有无松动，清除绝缘表面的灰尘，在活动部位注入一些润滑脂等。

在春检预防性试验中，对开关的直流电阻测试要与历史数据进行比较，发现问题及时处理更换，对断口的工频耐压试验，是检验真空泡是否漏气的有效方法。（户内真空断路器可以借鉴断开负荷时，真空泡内闪光的颜色来初步判断真空泡的真空度，颜色暗红时表明真空度降低，颜色淡蓝时，表明真空度良好）保护定植校验时，对断路器做低电压掉合闸试验，检验开关在母线故障状态时，电压降低时动作是否可靠。