专版ｌｌ电力建设 １ ０ｋＶ真空断路器的状态评估诊断 及其检修建议 口文／黄亮叶立群郭捷敏 摘要：本文以厦门局１１０ｋＶ将军祠、叶厝变变电站的共计５８台ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路器为例，进行设备的状态评 估诊断，具体分析诊断该类断路器的常见缺陷，为ＶＤ４型ｌ０ｋＶ真空断路器及其它型号的真空断路器运行维护提供 有益参考。 关键词：ＶＤ４；状态评估诊断；建议 行规程、设备故障处理流程等项目。 引言 先进新颖的ＶＤ４是德国ＡＢＢ Ｃａｌｏｒ Ｅｍａｇ公司在广 泛吸收ＶＺ１、ＶＤ１、ＶＤ２和ＶＤ３的经验基础上，充分利用 １．２评估诊断试验项目 评估诊断试验项目，包括外观检查、机械特性试验、 绝缘性能试验、接触电阻试验、真空灭弧室试验、二次辅 助回路试验等。 表１评估诊断试验项目表 序号 评估诊断 试验项目 试验原理 现代真空开关技术研制出来的新一代ＡＢＢ真空断路 器，具有结构紧凑、体积小、重量轻、安装调试操作简便、 运行可靠性高和绝缘设计优化等特征，自问世以来，凭 其卓越的性能、艺术化的造型，在厦门中压电网得到广 泛应用，运行数量多、运行时间跨度长、所处功能位置关 键。 １ 外观检查 全面了解断路器物理状态，对断路器的绝缘部件及机构进行 全面检查。 安全、可靠运行的断路器必须具有稳定、良好的机械特性。 ２ 机械特性 合、分闸时问，合闸弹跳时间，合、分闸不同期时间，合、分闸 试验 速度，分闸反弹幅值，触头开距，行程，超行程是机械特性试 验的重要指标。 ３ 绝缘性能 对断路器的一次对地、相间、断路器断曰问进行１ｍｉｎ的工频 试验 耐压试验。 合闸后的回路电阻是验证导电回路的联接是否良好的一个 直流接触 重要参数。若 Ｉ路电阻超过规定值时，很町能是导电回路某 ４ 电阻试验 连接处接触不良，在大电流运行时接触不良处位置局部温升 增高，严重时甚至引起恶性循环造成氧化烧损，并且高温会 损坏绝缘部件的绝缘性能 真空灭弧室是断路器的核心部分，真空灭弧室内极高的真空 度是断路器熄灭电弧，保持良好绝缘性能的根本条件，准确 为了了解１１０ｋＶ将军祠变电站与叶厝变电站运行 的ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路器的设各状况，厦门电业局委 托厦门ＡＢＢ开关有限公司对这两座变电站使用的５８ 台（９４～０２年）牛产的ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路器进行了状 态评估诊断。通过此次状态评估诊断，了解ＶＤ４型１０ｋＶ 真空断路器的设备性能状态，为ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路 器制定针对性的运行维护方案提供了依据，同时也为对 的验证灭弧室真空度是断路器诊断的一个重要内容。图ｌ 为真空灭弧室的闪络电压和真空灭弧室压力的对应曲线。 ５ 真空灭弧 图中Ｂ点为真空泄漏后（等同大气压力）对应的曲线位置，图 室试验 中Ａ点为仪器设定对应的曲线点。如果真空灭弧室内气体 压力（真空度）低于仪器设定值，则在试验电压ＵＤ Ｆ不会有 ｃｑ络现象，真空灭弧室可以放心使用。如果在试验电压ｕＤ Ｆ发生闪络现象，则说明真空灭弧室的气体压力高压设定值 其它类型真空断路器的运行检查与维护提供参考。 ｌ ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路器的状态评估诊 断方案 根据ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路器的各项运行技术指 标要求，从设备总体运行状况和诊断试验项目两方面制 定了诊断评估方案。 （真空度不够），此真空灭弧室不能继续使用。 检查断路器的＿次辅助回路各元件功能的正确性，按国家标 ６ 二次辅助 准要求测试不同的操作电压下，断路器能否正确的合、分闸， 同路试验 在规定的操作电压Ｆ，断路器不会误动作，断路器的各元件 状态变化对应的输出信号是否正确。 １．１设备总体运行状况评估 设备总体运行状况评估，包括高压配电室卫生、高 ２状态评估诊断 按照以上状态评估诊断方案对１ １０ｋＶ将军祠、叶厝 压配电室通风装置、高压配电室内温度与湿度、设备运 变电站的共计５８台ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路器进行了状 １１８ｌ广东科技２０ｔｌ １第２期 ｌＰｏ 压力，ｔｏｇ Ｐ 置芏灭弧塞压力，＾ Ｉ空灭雨蔓要掌 最禹压 Ｕ。试齄电压：Ｌｏｇ ｕ．发生旧络的电压 图１真空灭弧室闪络电压和真空压力对应图 态评估诊断。 ２．１总体运行状况评估诊断 状态评估诊断结果表明，１ｌＯｋＶ将军祠变电站与 １ｌＯｋＶ叶厝变变电站的高压配电室总体运行状况良好， 高压配电室卫生清洁、高压配电室通风装置运行正常、 高压配电室内温度与湿度适宜、设备运行规程与设备故 障处理流程规范合理，符合真空断路器运行的技术要 求。 ２．２断路器状态评估诊断 ５８台ＶＤ４型ｌＯｋＶ真空断路器普遍存在断路器操 动机构及触指润滑油憎干涩、机构锈蚀；部分断路器机 械特性试验数据超出标准要求：个别被试断路器存在断 路器行程（开距）、速度超出标准要求、断路器直流接触 电阻明显增大超标（和历史数据比较）、断路器真空泡绝 缘套筒漏电流大、断路器横梁弯曲、断路器辅助行程开 关接触不良、断路器触臂绝缘罩破损、断路器航空插头 扣板断裂等偶发性问题，具体分析如下： ２．２．１断路器操动机构及触指润滑油脂干涩、机构锈蚀 评估诊断中发现被试的５８台断路器均存在断路器 操动机构及触指润滑油脂干涩，断路器构架、机构内部、 触头部位锈蚀的现象，此现象主要是由于在断路器运行 期间，未对真空断路器进行保养，造成的断路器操动机 构及触指表面涂抹的润滑油脂干涩；除此之外，还与与 开关柜加热器未按规定投入运行密切相关。 在检修过程中由于检修不到位，针对机构内部出现 的铜锈等情况并无及时进行处理，导致转动部件老化， 增大阻力，接触部件老化，增大回路电阻（如图２所示）。 ２．２．２断路器特性试验数据超行程超出标准要求 此次检测发现的一个问题是有１４台断路器存在一 相或多相的合闸时间、分闸时问偏长、合闸速度、分闸速 度偏小，由于合闸时间偏长，合闸速度偏小，会造成真空 ＿＿ 一一 图２断路器操动机构及触指 润滑油脂干涩、机构锈蚀图 图３断路器操动机构及触指 润滑油脂干涩、机构锈蚀图 灭弧室内预击穿时间增长，触头磨损增大甚至造成触头 熔焊；而分闸时间长，分闸速度偏小，会使燃弧时间增 长，影响电寿命和开断能力。断路器特性试验数据速度 超出标准要求，会影响断路器的性能，对安全运行是重 大隐患，因此将这１４台断路器需返厂处理。经解体检查 分析认为，为长时间运行期间，断路器没有得到妥善的 保养维护，断路器操动机构内部发生不同程度的锈蚀卡 涩状况，部分机械部件磨损量较大，机构中拨又问隙增 大，各机械部件配合发生变化，断路器机构整体分合闸 性能受影响，从而造成分合闸测试结果超出标准要求。 断路器特性试验发现，在被试的５８台断路器中，２５ 台断路器存在分闸时断路器开距减小（但是在标准的要 求范围内）、一相或多相超行程超出标准要求的问题。试 验结果出现大范围的断路器超行程参数超出出厂标准 要求，主要存在以下方面原因： （１）经过长时间的持续运行，断路器真空灭弧室内 动静触头表面由于电腐蚀而高低不平，使断路器开距变 小，超行程增大； 广东科技 。 ’第 期Ｊ１１９ ｌ专版ｌＩ电力建设 （２）长时间运行期间，断路器没有得到妥善的保养， （１）由于ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路器性能可靠，长期 机构卡涩，并且断路器机构内部发生不同程度的锈蚀状 况，机械部件发生变化，导致机构中拨叉间隙增大，断路 器机构受影响，断路器开距变小，超行程增大； 超行程数据超出标准要求，会影响着断路器合闸时 动静触头的接触压力。超行程大于标准值，会加大断路 器的接触压力，造成合闸能量增大，影响断路器的机械 以来，检修人员对该类型断路器的维护不够重视，甚至 存在该类型断路器不需维护的认识误区，应加强运维人 员对断路器的维护意识，鉴于断路器滑动部件的润滑油 脂在长期运行后会干涩，建议对断路器进行定期（每年） 保养维护；ＶＤ４型断路器操作机构的润滑脂按厂家相关 说明书要求。针对ＶＤ４以外的断路器操作机构，可以建 寿命，但对断路器的动稳定性、开断能力及电气寿命没 有影响。若超行程增大的同时，断路器开距减小（并没有 超出开距的要求值），总行程没有变化，对断路器的其他 性能没有影响。 ２．２．３断路器直流接触电阻超标 试验发现一台１９９７年出厂的断路器直流接触电阻 值超出标准要求值７０％。断路器合闸直流接触电阻增 大，会加速断路器大负荷运行情况下的温升。特别是对 于额定电流为１２５０Ａ以上的断路器，真空灭弧室的动触 头连接到接线端为滑接，受环境影响较大。 ２－２．４断路器真空泡泡筒漏电流大 此次检测发现有２台断路器绝缘耐压通过，但真空 灭弧室部分泄露电流较大，经分析判断为真空灭弧室外 绝缘筒泄漏电流大所造成的，通过更换外绝缘筒后测试 正常。 ２．２．５机械操作次数较多 有些配套在电容器负荷的断路器的操作次数已经 超过４０ｏ０次，对于这些断路器应在平时做好运行记录， 当操作次数达到产品说明书规定次数时及时进行保养 维护。 ２．２．６偶发性问题 个别断路器存在横梁弯曲、断路器触臂绝缘罩破 损、断路器航空插头扣板断裂等偶发性问题，经分析为 人为操作不当导致断路器组件受损，经更换相应组件， 使断路器恢复正常状态。 ３维护建议 通过对厦门电业局１１０ｋＶ将军祠变与叶厝变的共 ５８台ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路器运行情况的诊断分析，为 ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路器的维护提供了有益的建议，具 体如下： １２。Ｉ厂东科技。。 第 期 议采用ＶＤ４型要求的此类润滑脂，或采用优质的二硫 化钼锂基润滑脂进行定期的检修维护。 （２）对已有锈蚀现象存在的断路器机构，为了缓解 锈蚀状况，提高设备运行的安全性及可靠性，建议对开 关柜及运行环境进行整改，主要措施有：确保加热器全 天候投入运行，保持开关柜底电缆沟干燥，高压配电室 内装设除湿设备，保证高压配电室内干燥．把开关柜内三 个隔室的压力释放板由原先密封板替换为带有网格孔 的压力释放板。 （３）对断路器进行保养维护时，应对开关柜断路器 室的触头盒、静触头及母线室的主母线连接进行检查， 消除开关柜运行安全隐患。 （４）对于合闸直流接触电阻明显增大的断路器，需 要定期检测，有条件的情况需要对断路器主回路进行清 洗。 （５）提高开关柜红外测温与在线局放试验的频率， 加强开关柜运行工况与绝缘状况的在线检测与监测，力 求及时发现设备危险隐患，防范于未然。 （６）建立真空断路器极限开断电流值诊断系统与电 网调度监控系统和变电生产管理系统结合使用中，在日 常运行中实时对真空断路器的正常开断操作和短路开 断操作进行记录和归档，并自动进行判别，当发现极限 开断电流值达到厂家的极限值时，就提示进行真空灭弧 室的检修或更换．从而实现一定程度的状态预测诊断，进 行实现一定程度上的状态检修。 ４结束语 本文结合厦门电业局１１０ｋＶ将军祠变与叶厝变的 ５８台ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路器评估诊断情况，介绍了 ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路器评估诊断方案，分析了运行时 问逾１Ｏ年的ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路器的常见缺陷，为 对变电站变电运行管理的探究 口文／王刚 摘要：随着国民经济水平和科技水平的不断提升，保障经济发展的输变配电网无论在规模和设备装备水平上都发 生了显著的变化．显现出较强的现代化特征。如何针对这种物质基础的变化．对传统的变电运行管理方式进行必要的 优化和调整．是保障电网安全稳定运行的必然需求．也是电网运行管理部Ｉ＂１重点研究的课题。本文介绍了变电站倒闸 操作管理规定和管理措施，阐述了变电运行管理的具体要求，就变电站变电运行模式、安全管理以及运行中存在的问 题进行了分析。 关键词：变电站；运行管理；变电运行 变电运行是一个综合性很强的行业，在这个行业中 人员较为分散难于集中管理。一旦发生变电事故，轻则 有技术性很强、很复杂的东西，也有技术性很弱、很琐碎 造成经济上的损失，重则危及电网、设备和人身的安全， 的事情。要把变电运行工作做好，不管技术性强的，还是 甚至会给社会带来不安定因素，影响社会的稳定。每个 很弱、很琐碎的事情都不能马虎。因为每个方面都是我 值班员是保证电网安全运行、稳定运行和经济运行的直 们安全。运行的保障。往往是一些细小的东西没有做好， 接执行者。随着电网技术的发展，变电站应用了大量的 便潜伏了隐患，最终酿成事故。 新设备及装置，运行人员急需了解它们的内部结构、原 近年来国民经济发展迅猛，电能供需矛盾日趋突 理、操作和检修方法等深层次的知识，以满足运行高标 出，变电所数量增长迅速，变电运行人员日趋紧张，为解 准要求。因此，加强变电运行管理，提高变电运行管理水 决运行人员不足的矛盾，我供电公司通过变电所无人值 平是很有必要的。 班改造和彻底调整变电运行模式，不仅达到了减人增效 无人值班变电所是变电所一种先进的运行管理模 的目的，而且规范了运行管理，提高了生产效率，为其他 式，以提高变电所设备可靠性和基础自动化为前提，借 供电公司变电运行模式的优化提供了很好的实践经验。 助微机远动技术，由远方值班员取代变电所现场值班 ｌ变电运行模式 员，实施对变电所设备运行的有效控制和管理。目前随 着高科技的发展，无人值班变电所已成为趋势。但要真 变电运行的主要任务是电力设备的运行操作和维 正做到安全运行，无人值班管理已成为关键问题。 护管理工作。其特点是维护的设备多，出现异常和障碍 正确理解“无人值班变电所”，无人值班变电所是一 的机率大；工作繁琐乏味，容易造成人员思想上的松懈； 种先进的运行管理模式。并不是不需要任何技术措施的 断路器的运行状况提供了准确的判断依据，针对诊断结 参考文献： 果提出了有效消除ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路器运行隐患、 【１】厦门电业局．１０ｋＶ开关柜状态检修导则［ＺＪ．厦门电业局， 提高运行可靠性的维护建议。目前厦门电业局投运的 ２０１０． ＶＤ４型１０ｋＶ真空断路器所占比例较多，应在运行维护 ［２】庄顺．ＶＤ４真空断路器『Ｊ】．电气时代，２００２（９）：８６～８７． 中加以重视，特别应对运行超过１０年的ＶＤ４型１０ｋＶ 真空断路器进行普查，消除运行隐患，同时此项状态诊 （作者单位：厦门电业局） 断评估工作的开展，也可以借鉴到其它型号的１０ｋＶ真 空断路器上，对设备的实际运行状态进行评估。 广东科技２０１１ １第２期＿１２１ Ｉ