真空斷路器故障的簡(jiǎn)要分析

近幾年來(lái)，隨著(zhù)電網(wǎng)的不斷建設發(fā)展，各類(lèi)用戶(hù)對電壓質(zhì)量和供電可靠性提出了更高的要求。真空斷路器由于滅弧能力強、電氣壽命長(cháng)、現場(chǎng)維護方便、技術(shù)含量高等優(yōu)點(diǎn)，在電力系統35kV及以下電壓等級中被廣泛應用。盡管真空斷路器已經(jīng)普及應用，對某些問(wèn)題仍需慎重對待、正確處理，方可保證電力系統的安全穩定運行。及時(shí)發(fā)現查找出真空斷路器的故障點(diǎn)，采取積極的防范措施，對提高電網(wǎng)供電的可靠性是很有幫助的?，F結合始興供電局最近發(fā)現的一起真空斷路器故障作簡(jiǎn)要分析。

1故障的發(fā)現

2007年4月8日9時(shí)10分，始興供電局一座110kV綜自化變電站在交接班例行巡視設備時(shí)，發(fā)現35kV321真空斷路器發(fā)出斷斷續續的“吱吱”異常聲響，經(jīng)過(guò)進(jìn)一步觀(guān)察，確認是C相發(fā)出該響聲。值班人員用紅外線(xiàn)測溫儀檢查C相電氣連接點(diǎn)、TA及斷路器本體，溫度約16.5℃左右，均為環(huán)境溫度，外觀(guān)檢查該斷路器沒(méi)發(fā)現其他異常。后將321真空斷路器從電網(wǎng)中解列退出運行，同時(shí)通知工程技術(shù)人員到現場(chǎng)進(jìn)行查測，以保證最短時(shí)間內處理故障，恢復正常供電方式。

2故障的分析

2.1外觀(guān)檢查和真空度試驗

該真空斷路器型號為ZW7-40.5，內置LZZBJ4-35電流互感器，2005年6月投入運行。我們首先對該真空斷路器進(jìn)行了絕緣電阻、真空度、接觸電阻的測試，結果表明，真空斷路器的真空滅弧室、下端絕緣套管、內置電流互感器絕緣電阻良好，而且真空度、接觸電阻也合格。從紅外線(xiàn)測溫儀檢測的結果可以看出，一次電氣連接點(diǎn)接觸良好，沒(méi)有發(fā)熱現象。我們繼續對斷路器的絕緣拉桿、水平拉桿、箱體進(jìn)行檢查，沒(méi)有發(fā)現斷裂、銹蝕、放電、斷銷(xiāo)、異物或者零部件脫落的情況，固定連接部分元件沒(méi)有松動(dòng)，絕緣亦無(wú)破損、污損，密封膠圈未老化，電流互感器鐵芯的硅鋼片螺絲也上得很緊。真空斷路器發(fā)出斷斷續續的“吱吱”異常聲響是否是電流互感器二次回路開(kāi)路，或者連接線(xiàn)松動(dòng)所致？對該斷路器進(jìn)行多次手動(dòng)分合閘操作試驗，自由脫扣試驗，電動(dòng)分合閘操作試驗，斷路器沒(méi)發(fā)現異常，該斷路器的彈簧儲能操作機構和機械傳動(dòng)系統應該不存在問(wèn)題。

2.2加壓試驗

為了確切找出真空斷路器C相發(fā)出異常響聲的具體位置，遵循不擴大設備的損傷范圍、不加劇設備破壞程度的原則，在該斷路器分閘的情況下進(jìn)行單相分段施加額定電壓22.5kV試驗，沒(méi)有發(fā)現異常響聲。

為了更真實(shí)反映故障，盡快找出發(fā)出異常響聲的具體位置，對斷路器進(jìn)行空載送電（即只合上母線(xiàn)側隔離開(kāi)關(guān)和斷路器），約4min后C相終于出現了斷斷續續的“吱吱”放電聲，具體發(fā)出聲音的部位在下端絕緣套管和電流互感器之間，箱體內的電流互感器響聲尤為明顯，而且隨著(zhù)時(shí)間的推移放電聲越來(lái)越大，好像感覺(jué)隨時(shí)都有發(fā)生擊穿的可能。

真空度測試畢竟不能代替工頻耐壓試驗。真空度測試由于受測試范圍限制，必須配合工頻耐壓試驗才能對真空滅弧室作出準確的診斷。特別是對于真空泡完全泄漏的情況，試驗值會(huì )與真空度良好時(shí)的數值接近，容易引起錯誤判斷。于是決定對該斷路器在開(kāi)斷狀態(tài)下進(jìn)行按規程的預防性工頻耐壓試驗。

首先，下端絕緣套管接地，只給上端的真空滅弧室施加電壓。電壓升至95kV1min后，沒(méi)發(fā)現異常。

其次，給下端絕緣套管（已包括電流互感器）施加電壓。當電壓升至58kV時(shí)，突然發(fā)出異常的噼啪響聲，高壓試驗儀器跳閘。

用兆歐表測試，上端真空滅弧室絕緣電阻為2500MΩ，下端絕緣套管絕緣電阻為0MΩ，顯然被擊穿了。其中下端絕緣套管包括電流互感器、絕緣拉桿、套管和電流互感器之間充填的絕緣硅脂，但是外觀(guān)檢查下端絕緣套管各個(gè)部位均沒(méi)發(fā)現任何放電和擊穿的痕跡。由于電流互感器是內置，不方便解列，故先解開(kāi)絕緣拉桿逐步測試。下端絕緣套管絕緣電阻為2500MΩ，絕緣拉桿絕緣電阻為0MΩ，看來(lái)故障點(diǎn)終于找出來(lái)了，問(wèn)題出在絕緣拉桿上。把絕緣拉桿完全卸下，才發(fā)現絕緣拉桿下端的防護罩里面有一層碳化的粉末物。絕緣拉桿放電痕跡如圖1所示。

2.3故障處理

更換絕緣拉桿后，再次對該真空斷路器的C相下端絕緣套管進(jìn)行工頻耐壓試驗，未發(fā)現異常，也排除了由于電流互感器、絕緣硅脂局部絕緣薄弱而導致放電的原因。同時(shí)對斷路器的機械特性、斷口絕緣水平、直流接觸電阻進(jìn)行了試驗，均滿(mǎn)足要求。