高压断路器的运行维护及设备检修分析(全文)

精品文档-下载后可编辑高压断路器的运行维护及设备检修分析(全文)【摘要】断路器作为电力输送网中的开断设备，在电力系统中占据了十分重要的地位，对断路器的运行维护和检修是保证整个电力系统安全稳定运行的一个重要基础，本文分析了10kV及以上断路器运行维护及设备检修的现状、存在的问题及解决措施，希望可以对电力相关部门的工作起到一定的作用。

【关键词】高压断路器；检修运行

1高压断路器的运行现状

当前，按照灭弧介质划分，断路器主要分为SF6断路器、真空断路器、油断路器。作为油断路器的少油、多油断路器已较少使用，本文不做讨论。SF6断路器多用于电压等级35kV及以上系统，真空断路器用于35kV以下系统，常见10kV及35kV电压等级。

SF6断路器使用具有良好绝缘性能的SF6气体作为灭弧介质，具有良好的电气性能，运行简单、维护量少，是户外高压短路器的主流，常配弹簧或液压操作机构，多用于户外敞开布置。35kVSF6断路器少数用于高压开关柜，作为频繁投切或易发生电弧重燃的场合，如用于电容器组。10kVSF6断路器部分用于户外10kV配网。

真空断路器使用真空作为绝缘及灭弧介质，运行简单、维护量少，触头内部间距小，故用于35kV及以下电压等级，配弹簧操作机构或电磁机构，多用于户内高压开关柜或户外10kV配网。也有部分35kV用于户外敞开布置配电装置，多用于县及乡镇的35kV变电站。

断路器按结构分解可以概括为：开断元件、绝缘支撑元件、传动元件、操作机构、基座。由于断路器又有快速运动的机械部件、及承受高温高压电弧的部件，结构较为复杂，是故障概率较高的电气元件。对断路器的维护和维修往往是设备维护部门的主要工作。

2断路器运行中出现的问题

2.1SF6断路器出现的问题

SF6断路器本体最典型的问题就是漏气，一般SF6充装0.6Mpa左右的气体，并配以具备温度补偿的监视气压的密度继电器，密度继电器设置有报警节点，当压力降至某一程度（如0.55Mpa）启动报警发信，更低压力无法保证断路器正常性能的，则将断路器分合闸回路闭锁不允许操作。SF6断路器漏气，重则导致断路器闭锁丧失操作功能。SF6断路器漏气，往往是厂家装配工艺较差或密封面使用材质差导致，如厂家装配时密封面清洁不彻底，密封胶圈压住细小异物，运行数年后，胶垫弹性变差，导致漏气。或者是检修试验时，由于打开阀门、管路未恢复好，造成恢复运行后缓慢漏气，往往漏气点在密度继电器阀门处。

密度继电器指示压力异常也是SF6断路器常见问题，表现为压力异常降低或升高。异常降低一般是漏气。异常升高一般是压力表产生了误差，也可能是内部气体大量分解导致了压力升高，需综合判断。

SF6断路器在试验时微水超标也是常见问题，水分是水分是影响绝缘的关键因素，微水超标，有以下几种可能开关漏气导致水分进入，以往检修工艺不良导致水分进入，厂家工艺不良导致内部材料在运行中释放水分。

弹簧机构常见分合闸线圈烧毁、拒分、据合等问题，常见35kV电压等级设备，主要原因为厂家材质不良、防锈工艺差，机构密封工艺差导致设备部件锈卡，发生上述故障。液压机构常见漏油、渗油问题，主要原因为胶垫老化。

2.2真空断路器出现的问题

真空断路器灭弧室（真空泡）漏气时有发生，真空泡漏气表现为绝缘降低、耐压通不过或真空度下降，开关故障电流时由于无法灭弧将导致爆炸。真空泡漏气只能将真空泡整体更换。

真空断路器常配弹簧机构，由于真空断路器多用于高压开关柜内，断路器和开关柜存在一定闭锁关系，除如上的因设备锈卡造成拒动、线圈烧坏外，常有闭锁条件不满足导致的拒动、线圈烧坏，如手车柜，手车未完全推到位即进行电动操作则烧线圈。

3高压断路器运行维护及设备检修中的解决对策

3.1高压断路器运行维护

高压断路器日常运行时，定期巡视对基础、紧固件、瓷瓶、一次接头、气压、油压、机构箱密封和防潮情况、操作机构机械部件及二次元件等进行检查并记录，以及早发现缺陷尽快处理。当高压断路器接线板发红、SF6气压闭锁、瓷套外绝缘闪络、机构箱进水危及二次元件时，应紧急停运。如判断高压断路器不能操作的，需将断路器两侧电源切除再断开隔离开关的方式隔离故障的断路器。对SF6则应尽快安排补气并查找漏气点。高压断路器操作机构元件多，内部良好的环境对各元件的安全运行极为重要，常见因密封不良或加热器未及时投入造成内部锈蚀导致机械卡涩或继电器卡涩，严重时导致拒动，可见，定期的操作机构箱密封及温控器、加热器进行维护是日常维护的重要内容，将大大降低操作机构出问题的概率。

3.2断路器的检修

如前所述，SF6断路器常见漏气、压力异常、微水超标缺陷及分合闸线圈烧毁、拒分拒合故障漏气解决断路器故障。

SF6断路器常见漏气缺陷，用SF6检漏仪进行定性检漏查找漏气点再进行下一部处理，检查漏气的方法还有气泡法、红外检测法，几种方法中红外检测法较为准确但仪器成本很高，气泡检测只对明显的漏气有效，SF6检漏仪检测要求静风状态下检测较为准确。对极轻微的，或是断路器多次进行气体检测导致的气压低告警，则将SF6气体补至额定位置。对查找到的明显漏气点，则应更换胶垫，如属于管路或气压表（密度继电器）问题的则将管路或气压表更换，更换后注意打开气路要抽真空，避免水分超标。

对于SF6断路器压力异常缺陷，气压低告警缺陷如前所述补气并检查漏气点处理，如是气压高异常需综合判断，按照排除法的原则处理，采用红外成像及SF6气体组分测试等不停电手段排除内部故障导致SF6分解气压升高，采用停电进行断路器接触电阻测试确认不存在接触不良发热导致气体分解。更换气压表（密度继电器）排除气压表指示不正确问题。

对于SF6断路器微水超标缺陷，需将SF6气体回收，使用99.99%及以上的高纯氮气进行多次冲洗，再重复抽真空，再充入0.05～0.1Mpa的氮气，静置后测试微水合格，再排调氮气抽真空，最后充入合格的SF6气体，静置24小时后复测。

对于操作机构分合闸线圈烧毁、拒分拒合故障，线圈烧毁有几种原因，一是回路不能正确切换导致线圈长时间通电，发热烧毁。二是线圈本身有薄弱环节如匝间短路，局部导线过细等，运行后多次分合产生累计效应，在薄弱处烧毁。三是操作机构机械有卡涩或线圈电磁铁本身有卡涩。根据上述几种可能逐项排除，对线圈进行更换后，需进行分合闸电磁铁动作电压试验，合闸电磁铁应在85%～110%电压之间能可靠动作合闸，分闸电磁铁最低动作电压应在30%～65%之间能可靠分闸，分闸电磁铁在低于30%不应能动作分闸。断路器的拒分拒合故障除线圈及回路原因外，机械方面的原因，重点检查机械部分有无卡涩、部件有无变形、有无松脱阻塞。断路器弹簧操作机构直接暴露在空气中，受水汽等影响，易生锈卡涩，故为防止拒分、拒合故障，在定期检修中对机构各传动部件进行检查及极为重要。

高压断路器检修，备件要先行，根据经验，常需断路器备品为分合闸线圈、辅助开关、切换把手、微动开关、储能电机、密度继电器、计数器等。只有总结经验，把备品做好，才能保证及时处理断路器的缺陷，保证电力供应的可靠。

4小结

电力系统的稳定供应为人民生活提供舒适和便捷，也是现代经济社会快速发展的重要保障。高压断路器是电力系