高压断路器检修工艺常见故障及处理方法

高压断路器检修工艺常见故障及处理方法2017.10.281培训主要内容

高压真空断路器简介一

高压真空断路种类和型号二高压断路器的操动机构

三高压断路器铭牌含义四高压真空断路器简介五

断路器日常维护检查内容六2一、高压断路器简介高压断路器是发电厂或变电站中最重要的电气设备之一，它具有完善的灭弧装置，是在正常和故障情况下接通或断开高压电路的专用电器。定义：额定电压为3kV及以上，能够关合、承载和开断正常工作电流，并能在规定时间开断非正常电流（短路电流、过负荷电流）的开关电器称为高压断路器。3二、断路器的种类和型号1、断路器的种类按灭弧介质和灭弧方式分为：SF6断路器真空断路器多油、少油断路器操动机构：断路器进行合闸、分闸操作，并保持在合闸状态，这些任务全靠操动机构完成。包括：气动机构、弹簧机构、液压机构手动机构、电磁机构。4三、高压断路器的操动机构1、电磁操动机构2

、弹簧操动机构

3

、液压弹簧操动机构5（1）电磁操动机构结构简单，加工维护容易。要求电源功率大，合闸速度低。35kv以下机构应用。6（2）弹簧操动机构

速度快，电源容量小，失电仍可操作一次。结构复杂强度要求高、稳定性差。110KV以下机构。7弹簧储能指示断路器实物图2：220kVSF6单断口弹簧机构SF6压力表断路器分合位置指示8大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点9大家有疑问的，可以询问和交流可以互相讨论下，但要小声点1011（3）液压操动机构

体积小，速度快，电源容量小，噪音小，稳定性好。制造工艺要求高，维护检修复杂，价格贵。高电压使用。12断路器实物图1：220kVSF6

两断口液压机构SF6压力表13断路器实物图3：220kV少油4断口液压机构油压力表断路器分合位置指示油位计14四、高压断路器铭牌含义产品名称安装场所设计序号额定电压额定电流1.高压断路器铭牌排序152.高压断路器的型号12345678产品字母代号，用下列字母表示：S—少油断路器；D—多油断路器；K—空气断路器；L—六氟化硫断路器；Z—真空断路器；Q—产气断路器；C—磁吹断路器装置地点代号；N—户内，W—户外设计系列顺序号；以数字1、2、3……表示额定电压，KV其它补充工作特性标志，G—改进型，F—分相操作额定电流，A额定开断电流，KA其特殊环境代号163.高压断路器技术参数动稳定电流额定电流最高工作电压额定电压最大断路电流热稳定电流分闸时间合闸时间常见参数17（1）额定电压高压断路器的额定电压过去叫“最高电压”后来改为“额定电压”。额定电压是指其导电和载流部分允许承受的(线)电压等级。由于输电线路首、末端等处的运行电压不同，所以断路器所能承受的最高工作电压高于额定电压的1.15----1.1倍，例如断路器的额定电压为10kV时，其最高工作电压大约为11.5

kV。目前我国规定的电气设备额定电压标准值为：额定电压在252kV及以下：3.6、7.2、12、24、40.5、72.5、126(123)、252(245)kV。额定电压在252kV以上：363、550、800、1100kV。这些都与以前所指的额定电压具有不同的定义。18（2）高压断路器的额定电流断路器的额定电流是指在规定的环境温度下，当断路器的绝缘和载流部分不超过其长期工作的最高允许温度时，断路器允许通过的最大电流值。也就是指铭牌上所标明的断路器可以长期通过的工作电流。所以额定电流也就决定了断路器的触头及导电回路的截面尺寸，并且在某种程度上也决定了它的结构。额定电流值从《标准电流等级》有：200、400、630、1000、1250、1600、2000、3150、4000、5000、6300、8000、12500、16000、20000A。19(3)额定断路电流：在额定电压下，断路器能可靠切断的最大电流，称为额定断路电流，它表明了断路器的断路能力

(4)动稳定电流：动稳定电流表明断路器在冲击短路电流作用下，承受电动力的能力

热稳定电流：是指断路器在某规定时间内，允许通过的最大电流

(5)合闸时间：对有操作机构的断路器，自发出合闸信号起，到断路器接通时为止所需时间。

(6)分闸时间：对有操作机构的断路器，自发出分闸信号起，到断路器开断至三相电弧完全熄灭时为止所需时间，一般为0.06---0.12S20(5)关合电流：是表征断路器关合电流能力的参数。因为断路器在接通电路时，电路中可能预伏有短路故障，此时断路器将关合很大的短路电流。这样，一方面由于短路电流的电动力减弱了合闸的操作力，另一方面由于触头尚未接触前发生击穿而产生电弧，可能使触头熔焊，从而使断路器造成损伤。断路器能够可靠关合的电流最大峰值，称为额定关合电流。额定关合电流和动稳定电流在数值上是相等的，两者都等于额定开断电流的2.55倍。21五、真空断路器简介

真空断路器是在高度真空中灭弧。真空中的电弧是在触头分离时电极蒸发出来的金属蒸汽中形成的。电弧中的离子和电子迅速向周围空间扩散。当电弧电流到达零值时，触头间的粒子因扩散而消失的数量超过产生的数量时，电弧即不能维持而熄灭。真空断路器开断能力强，开断时间短、体积小、占用面积小、无噪声、无污染、寿命长，可以频繁操作，检修周期长。真空断路器目前在我国的配电系统中已逐渐得到广泛应用。22真空断路器在开关柜安装位置上部为低压室中部为高压室下部为电缆室23真空断路器安装位置24真空断路器外形25真空断路器从结构功能上分，可分为导电部分、灭弧部分、绝缘部分、操动部分等四大组成部分。26真空断路器外形图27真空断路器外形图介绍触头前面板底盘机构手插定位装置28真空灭弧室是真空断路器中最重要的部件真空灭弧室的外壳是由绝缘筒、两端的金属盖板和波纹管所组成的密封容器。灭弧室内有一对触头，静触头焊接在静导电杆上，动触头焊接在动导电杆上，动导电杆在中部与波纹管的一个断口焊在一起，波纹管的另一端口与动端盖的中孔焊接，动导电杆从中孔穿出外壳。由于波纹管可以在轴向上自由伸缩，故这种结构即能实现在灭弧室外带动动触头作分合运动，又能保证真空外壳的密封性。291、上出线端2、真空灭弧室3、环氧树脂壁4、动出线杆5、下出线端6、软连接7、触头压力弹簧8、绝缘拉杆9、极柱固定嵌件10、操动机构连接处301－动触杆

2－波纹管

3－外壳

4－动触头

5－屏蔽罩

6－静触头真空断路器的真空灭弧室介绍31（1）外壳：

整个外壳通常由绝缘材料和金属组成。对外壳的要求首先是气密封要好；其次是要有一定的机械强度；再是有良好的绝缘性能。（2）波纹管：

波纹管既要保证灭弧室完全密封，又要在灭弧室外部操动时使触头作分合运动，允许伸缩量决定了灭弧室所能获得的触头最大开距（3）屏蔽罩：

触头周围的屏蔽罩主要是用来吸附燃弧时触头上蒸发的金属蒸气，防止绝缘外壳因金属蒸气的污染而引起绝缘强度降低和绝缘破坏，同时，也有利于熄弧后弧隙介质强度的迅速恢复。在波纹管外面用屏蔽罩，可使波纹管免遭金属蒸气的烧损。（4）导电系统：定导电杆、定跑弧面、定触头、动触头、动跑弧面、动导电杆构成了灭弧室的导电系统。其中定导电杆、定跑弧面、定触头合称定电极，动触头、动跑弧面、动导电杆合称动电极，由真空灭弧室组装成的真空断路器合闸时，操动机构通过动导电杆的运动，使两触头闭合，完成了电路的接通。（5）触头：触头结构对灭孤室的开断能力有很大影响。采用不同结构触头产生的灭弧效果有所不同的，早期采用简单的圆柱形触头，结构虽简单，但开断能力不能满足断路器的要求，仅能开断10kA以下电流。目前，常采用的有螺旋糟型结构触头、带斜槽杯状结构触头和纵磁场杯状结构触头三种，其中以采用纵磁场杯状结构触头为主。真空断路器的真空灭弧室结构介绍32真空断路器操动机构包括分合闸辅助开关储能马达内置的储能杆断路器分合闸机械指示计数器电气附件的插头、插座连接储能状态指示脱扣器合闸指示、分闸指示弹簧储能、未储能指示331.开关储能该断路器有电动和手动两种方式，电动储能采用交、直流两用单相串激电动机。储能时间小于15S。开关处于工作状态后（不管开关的主回路是否带电），储能电机的电气回路就处于工作状态，电机就进行储能，合闸弹簧储能到位后，位置开关自动断开储能回路。手动储能（包括开关本体分、合闸），一般情况下只在开关空载调试和检测时使用。342.断路器的合闸、跳闸有二种方法1）手动合闸、跳闸。当断路器弹簧加载后，手动按断路器面板上“合”按钮，断路器合闸。手动按“分”按钮，断路器分闸。2）电气合闸、跳闸回路。电气的合闸、跳闸又分为近控、远控两种，近控只在试验位置进行，远控可在试验、运行位置进行。35断路器性能特点。

正常时具有三个位置1）检修位置。小车由仓内拉出仓外，一次回路和控制回路均断开。2）试验位置。小车推入仓内试验位置，主回路与仓内断开；控制回路可以与仓内断开，也可以接通（只适合工备电源进线开关）3）运行位置。小车摇入仓内，主回路和控制回路与仓位内接通。36开关位置37开关间隔内部38高压断路器特性参数1、三相不同期:指开关三相分（合）闸时间的最大及最小值的差值。

2、弹跳时间：指开关的动静触头在合闸过程中发生的所有接触，分离（即弹跳）的累计时间值（即第一次接触到完全接触的时间）。

3、分闸时间：处于合闸位置的断路器，从分闸脱扣带电时刻到所有各极触头分离时刻的时间间隔4、合闸时间：处于分闸位置的断路器，从合闸回路带电时刻到所有极的触头都接触时刻的时间间隔5、开距：指开关从分状态开始到动触头与静触头刚接触的这一段距离。39断路器防止误操作的联锁/保护1.只有在断路器和接地开关处于分闸位置时断路器手车才能从试验位置推至工作位置。2.断路器只有在工作位置或者试验位置才能被合闸（机械闭锁，同时还要电气闭锁防止电动合闸）。3.当没有二次电源时，断路器只能被手动分闸（闭锁电磁铁）。不能手合。4.断路器只有在试验位置时，二次插头才能被拔出。5.接地开关只有在断路器处于试验位置或者被抽出后，才能被合闸。6.断路器处于合闸位置时不能从工作位置摇至试验位置。7.断路器室门打开，手车不能被摇进工作位置。8.如果手车在工作位置或者中间位置时，断路器室门不能被打开。9.如果电缆室门被打开，接地开关则不能合闸。10.如果接地开关分闸，则电缆室门不能被打开。11.母线带电，接地刀不能进行操作。40

六、断路器日常维护检查内容1、开关送电前一定要按要求测量开关的绝缘，以防绝缘不合格发生短路和开关爆炸，确保人身和设备安全。2、将小车开关由仓外送入柜内前一定要注意对开关的外观检查，确保无异常。3、插入二次隔离插头时应注意配合方向和方法，安装二次插件应使用锁紧装置使其平稳插入，禁止猛力敲击二次插头。取下二次插件时，应先松开锁紧装置，然后轻轻拔下，不可试图通过上下猛力摇动来取下，以免损坏插针。小车开关在进出车时应将柜门关好。4、进车前应注意接地刀闸的位置，确保接地刀闸在分开位置。5、进出车前应注意断开控制电源开关，保证安全。6、进出车时的速度应平稳均匀，进出车过程中如发现进出车困难应立即将开关退至原来位置，尽量避免在试验/工作位置之间停留。然后查明原因，必要时联系检修处理。切不可用力过猛，卤莽操作，否则可能造成设备的损坏和事故的发生。7、进出车时应注意摇把转动方向（进车顺时针，出车逆时针）直到转不动为止（约20转），且机械指示为“工作位置”或“试验位置”，确保开关进出到位，否则可能引起动静触头发热。8、开关到不到位应从多方面检查判断，不能仅以指示灯为准，还应从开关机械指示以及摇把能不能摇动来综合分析。41高压断路器的维护与检查我们都知道断路器对于高压开关柜的重要性，所以对运行中的断路器的维护也很重要。运行值班人员按照有关规定，根据断路器的实际运行状况，对高压开关柜运行中的断路器进行正常的维护工作，并在相关记录薄中做好记录。1、高压断路器不带电时维护检查（主要以真空断路器为例）2、高压断路器运行中时维护检查内容421.真空断路器只需按照要求安装和调整后便可投入运行。平时维护主要有：1.1应经常保持真空断路器的清洁，特别应注意及时清理绝缘子，绝缘杆和其他绝缘件的尘埃；对真空灭弧室绝缘外壳上的尘埃应用洁净的干布擦拭；1.2凡是活动摩擦的部位，均应保持有干净的润滑油，使操动机构动作灵活，减少机械磨损；1.3磨损较为严重的零件要即时给予更换；1.4所有的紧固件均应定期检查，防止松脱；1.5经常观察接触行程量，若与规定值偏差过大，应及时调整。接触行程量的变化就是灭弧室触头磨损量，因此每次接触行程调整后必须进行记录，累计达到触头磨损厚度时，应更换灭弧室。灭弧室的更换必须注意要用同型号的灭弧室代替。不能擅自做出更换决定。1.6真空断路器运行过程中的全面检查和调整要根据使用的场合和操作频繁程度而定。对于那些操作并不频繁，具体地说，每年操作次数不超过其机械寿命的五分之一，则在寿命期间内，每年至少进行