真空断路器故障与分析
国际能源集团华北电力有限公司廊坊热电厂， 河北 廊坊 065000
【摘要】随着我国电力事业的快速发展，真空继电器的应用范围不断扩大，为了保证电力企业运行水平，对真空继电器故障进行分析和处理具有重要意义。下面论文就以此为基础展开探讨。
【Abstract】With the rapid development of power industry in China, the application scope of vacuum relay is expanding. In order to ensure the operation level of power enterprises, it is of great significance to analyze and deal with the fault of vacuum relay. The following paper is based on this to explore.
【关键词】真空继电器；继电器故障；应用
【Keywords】vacuum relay; the fault of relay; application
【中图分类号】TM561.2 【文献标志码】A
1 引言
真空断路器是目前广泛使用的一类真空断路器，在配电系统的稳定功能中发挥着重要作用。目前的研究表明，零部件的老化、突发性事件或环境因素会导致真空断路器故障，真空断路器故障不仅会影响配电系统的运行效果，甚至会引发安全事故，需要对故障进行全面的检查和控制。
2 真空断路器概述
作为电力系统中重要的开关设备，断路器的正常运行直接影响电力系统的安全可靠性，断路器分合闸动作的可靠性尤其对断路器的正常运行起着至关重要的作用。如果断路器的三相不同期时间超出了标准规定范围就会增大其合闸弹跳时间，断路器的性能与寿命甚至是电力系统运行的安全性、稳定性都可能会受到影响。因此，结构合理、抗冲击性强的框架是提高断路器可靠运行的重要保障，较小的框架的变形量对提高分合闸同期性有显著影响。因此，在设计过程中要注意从设计源头对同期性进行合理有效控制。真空断路器的操作机构主要有三种:电磁操作机构、弹簧操作机构以及永磁操作机构，每种机构都各有特点。电磁操作机构结构简单、零部件少，但是其分合闸需要大功率的直流电源，体积较大。弹簧操作机构的应用范围比较广泛，但其结构复杂，零部件较多，仍然存在很多不可控的因素[1]。
3 真空断路器的日常维护与故障处理
3.1 动触头的日常维护
10kV真空断路器在运行时的另一种常见的故障表现在动触头方面，具体体现为动触头载流故障，从而引起弧光短路，造成触头系统烧毁，导致停电事故。动触头载流故障处理的具体措施有：第一，日常维护时加强对触头的检查，对有爬弧、烧灼痕迹的触头重点关注，必要时及时更换。第二，日常维护时对弹簧进行仔细检查，对有过热变色及变形现象的弹簧及时更换。第三，日常操作中推入断路器时调整好位置，避免位置不当造成弹簧断裂。第四，对已投运断路器在检修时进行弹簧导磁性检查，若是导磁性材料应尽快更换为非导磁性材料。
3.2 真空灭弧室的日常维护
真空灭弧室是真空断路器的关键部件，它是采用玻璃或陶瓷作支撑及密封，内部有动、静触头和屏蔽罩，室内真空为10-3～10-6Pa的负压，保证其开断时的灭弧性能和绝缘水平。随着真空灭弧室使用时间的增长和开断次数的增多，其真空度逐步下降，下降到一定程度将会影响它的开断能力和耐压水平。因此，真空断路器在使用过程中必须定期检查灭弧室的真空。主要应做到如下两点：第一，定期测试真空灭弧室的真空度，进行工频耐压试验。第二，应对真空断路器定期巡视。特别对玻璃外壳真空灭弧室，可以对其内部部件表面颜色和开断电流时弧光的颜色进行目测判断。当内部部件表面颜色变暗或开断电流时弧光为暗红色的时候，可以初步判断真空已严重下降。这时，应马上通知检修人员进行停电检测。目前，市场主流断路器均采用极柱固封式，通过工频耐压试验检测真空度[2]。
3.3 断路器合闸弹簧
断路器合闸弹簧作为合闸动力，能为断路器进行正常合闸动作提供合闸能量。储能簧完成储能动作后所释放的能量一部分用于完成分闸动作，另外一部分则会以摩擦、阻尼等形式被机构部件损耗，剩余部分则会在部件运动过程中以相互碰撞的形式被吸收。所以，断路器合闸弹簧所释放的能量大小对弹簧操动机构合闸运动的可靠性能和断路器动作的机械寿命有直接影响。由此可推知，降低断路器的合闸能量，不仅能有效提高断路器机构性能，同时有助于优化断路器弹簧设计，为研究开发更高性能的断路器提供借鉴作用。
3.4 弹簧操作机构合闸储能处理
在10kV真空断路器的故障中，比较常见的还有弹簧操作机构合闸储能故障，具体表现有：在合闸后，分闸操作无法实现；储能电机会出现运转不停的情况，而持续性的运转会导致电机的线圈过热受损。这种故障产生的原因有：①行程开关安装位置偏差，位置原因导致合闸弹簧未储能完毕，此时弹簧所储存的能量尚不足以满足分闸操作。②行程开关的安装位置偏上，在弹簧储能完毕后行程开关触点还未得到转换，此时的储能电机还处在正常的工作状态。③行程开关发生明显损坏，储能电机的正常工作受到了影响。
3.5 真空断路器处理
真空断路器故障在真空断路器的运行中也很常见，主要表现为分闸失灵。具体的故障有三种情况：第一，断路器远方遥控分闸分不开。第二，采用手动的方式就地分闸分不开。第三，在发生故障时会有继电保护动作，但是断路器分不开。断路器故障处理的具体的措施有：首先，对分闸回路进行全面检查，确定回路是否存在断线的情况，如果有断线，需要进行接线工作。其次，对分闸的线圈进行全面检查，确定线圈是否存在断线，如果有，更换分闸线圈。另外，对分闸线圈的电阻进行测量，检查其阻值是否合格，如果超出规定范围则需更换分闸线圈。再次，对分闸的顶杆进行检查，查看其是否存在变形的情况，如果有，需要对顶杆进行更换。最后，对操作电压进行检查，确定其是否正常，如果电压过高或过低，要及时查找原因、排除隐患，使电压恢复到正常范围。
4 结语
综上所述，真空断路器在目前的配电系统中起着重要作用，本文通过对真空继路器进行分析，提出了相应故障的维护措施。
【参考文献】
【1】蔡志民.10kV真空断路器交接试验失败原因探究[J].军民两用技术与产品,2017(02):147.
【2】曾江凉.刍议如何提高10kV配电网真空断路器故障处理效率[J].通讯世界,2018(03):184-185.
