真空開關(guān)可靠運行有哪些措施

真空開關(guān)是中等電壓最具發(fā)展前途的開關(guān)電器之一，也是目前最能全面地滿足現(xiàn)代化要求的開關(guān)電器。同時，真空開關(guān)是以極為優(yōu)異的絕緣性能和滅弧能力以及觸頭完全封閉的真空作為絕緣介質(zhì)，真空的極為優(yōu)異絕緣性能使真空開關(guān)的觸頭開距很小(10kV級真空斷路器的觸頭開距僅為8mm一12mm)，所要求的分、合閘速度又不高，因而真空開關(guān)的操作功耗不大，操作時的振動和噪音都較小。真空同時具有極強(qiáng)的熄弧能力和很高的弧后介質(zhì)強(qiáng)度，恢復(fù)速度，真空電弧電壓低、電弧能量小。真空開關(guān)的燃弧時間短，從小電流直至額定短路開斷電流的廣泛的電流范圍內(nèi)，燃弧時間保持穩(wěn)定，并可承受上升速度很高的恢復(fù)電壓。真空滅弧室具有非常長的機(jī)械壽命和電壽命，配上長壽命的操作機(jī)構(gòu)后，真空開關(guān)也具有很長的機(jī)械壽命和電壽命。真空滅弧室不需要維修，也不可能維修，操動機(jī)構(gòu)也可以做到少維修或免維修。因而真空開關(guān)的維修工作量極小，維修周期很長，是一種少維修或免維修的開關(guān)。真空開關(guān)不僅能開斷工頻電流，而且能開斷高頻電流。真空開關(guān)的電弧在密封的真空滅弧室內(nèi)燃燒，燃弧時不產(chǎn)生高氣壓和有毒氣體，因而真空開關(guān)沒有爆炸的危險，不會引起周圍易燃易爆物質(zhì)的燃燒和爆炸，也不會污染環(huán)境。真空開關(guān)是一種最安全，最“清潔”的開關(guān)。真空開關(guān)的主要缺點是有截流現(xiàn)象，在某些場合會產(chǎn)生較高的操作過氣壓。此外，真空斷路器的價格也比傳統(tǒng)的油斷路器高得多(但比SF6斷路器低)。隨著觸頭材料的進(jìn)步，以及真空滅弧室設(shè)計和制造工藝的改進(jìn)，現(xiàn)代真空開關(guān)的操作過電壓已大大降低，價格也明顯降低，它的缺點已越來越不明顯了。因而特別受到電力系統(tǒng)的歡迎，得到了最為廣泛的應(yīng)用，并且其運行可靠性亦被廣大使用單位所認(rèn)同。我局本部轄下七個變電站早在一九九七年已全部實現(xiàn)l0kV開關(guān)無油化，并且全部都是使用真空開關(guān)。從幾年來的運行維護(hù)經(jīng)驗中，對其運行可靠性總結(jié)出以下幾個方面，希望與大家共同研究。

2 分裝式真空開關(guān)在老設(shè)備改造方面的得與失

真空開關(guān)的使用，近幾年來在技術(shù)上已經(jīng)比較成熟，現(xiàn)在阻礙其大面積推廣應(yīng)用的主要是經(jīng)濟(jì)上的原因。我國10kV電力系統(tǒng)中油開關(guān)柜占有數(shù)百萬臺之多。一些用戶雖然也吃了許多油開關(guān)的苦頭，也認(rèn)識到真空開關(guān)的優(yōu)點，但要用真空開關(guān)完全取代油開關(guān)目前卻感到很困難，同時要報廢那么多的油開關(guān)柜不僅可惜，也不現(xiàn)實，經(jīng)濟(jì)上也承受不了。根據(jù)這種情況，只有進(jìn)行分裝式真空開關(guān)形式的改造。所謂分裝式真空開關(guān)就是只將原少油開關(guān)更換為真空開關(guān)，保留原開關(guān)的絕大部分，二次線路不需改動，一次接線只改動與開關(guān)聯(lián)接的部分，其余如電流互感器、隔離開關(guān)、電磁操動機(jī)構(gòu)、控制電源都不必改動。這樣做既保留了真空開關(guān)的全部優(yōu)點，如維修簡單、宜于頻繁操作、安全、無爆炸危險等，還具有安裝迅速，不影響正常生產(chǎn)，利用日常檢修即可完成等優(yōu)點。以前我局本部轄下的變電站全部使用少油開關(guān)，一年一度的開關(guān)大修就消耗了好幾個月的時間，并且在大修過程中經(jīng)常發(fā)現(xiàn)因故障跳閘而切斷短路電流的開關(guān)，其動觸頭、靜觸指、滅弧片等嚴(yán)重?zé)齻�，都必須要作全部更換處理。這就大大增加了開關(guān)設(shè)備的損耗率，而且不得不花大量的資金去購買開關(guān)備品，極大地浪費了人力和物質(zhì)資源。由于是充油設(shè)備，就存在滲漏油的情況，這將成為我們創(chuàng)“雙達(dá)標(biāo)”的主要障礙。同時由于我局近幾年用于生產(chǎn)上的資金比較充裕，在這樣的大氣候下局本部將原有的少油開關(guān)全部更換為真空開關(guān)。其中包括有：(1)河南信陽高壓開關(guān)廠的ZN50—10型、ZN9—10型、ZNll—30;(2).珠江高壓開關(guān)廠的ZN28—10型;(3).佛山電器廠的ZNl9—10型;(4).山東淄博高壓開關(guān)廠的ZN口一10型;(5).四川電器廠的ZNll—10Ⅲ型;(6).廣州南洋開關(guān)廠的VK一10J25A一1型等，它們除了VK一10J25A一1和ZNll—10Ⅲ型開關(guān)是使用彈簧機(jī)構(gòu)外，其他都是配用CD一10Ⅱ和CDl0Ⅲ型電磁機(jī)構(gòu)。由于少油開關(guān)與真空開關(guān)所要求的分合閘速度各有不同，真空開關(guān)的速度要求不高，對所配用的操動機(jī)構(gòu)不需要很大的合閘功，在改造后原少油開關(guān)配用的電磁操動機(jī)構(gòu)被留作真空開關(guān)的操動機(jī)構(gòu)，電磁機(jī)構(gòu)由于合閘電流很大，在被用作真空開關(guān)操動機(jī)構(gòu)時，提供較大的合閘功，會產(chǎn)生強(qiáng)烈的機(jī)械沖擊和震動，使合閘彈跳時間加長，行程和超行程產(chǎn)生變化。若真空開關(guān)的觸頭開距變大了就會導(dǎo)致開關(guān)的開斷能力下降，還會令開關(guān)滅弧室的機(jī)械壽命降低;若觸頭開距變小了就會引起開關(guān)的開斷能力和耐壓水平的降低。而接觸行程(即超行程)保持在允許范圍內(nèi)是能保證觸頭在一定程度電磨損后仍能保持一定的接觸壓力，保證可靠的接觸;給觸頭閉合時提供緩沖，減少彈跳;在觸頭分閘時，使觸頭獲得一定的初始加速度，拉斷熔焊點，減少燃弧時間，提高介質(zhì)恢復(fù)速度。由于配用電磁操動機(jī)構(gòu)造成真空開關(guān)的行程和超行程發(fā)生變化的情況。我們在實際生產(chǎn)過程中經(jīng)常碰到這樣的例子，例如110kV西區(qū)變電站的配用電磁操動機(jī)構(gòu)的10kV真空開關(guān)在年度預(yù)試中，通過復(fù)測真空開關(guān)的行程和超行程，我們發(fā)現(xiàn)幾乎全部真空開關(guān)的數(shù)值都發(fā)生了變化，超出允許標(biāo)準(zhǔn)的范圍。這是非常危險的。因為真空開關(guān)的行程和超行程是保證可靠運行的重要參數(shù)，若它們不合格就會影響整臺開關(guān)的工作性能，嚴(yán)重時可能令開關(guān)因開斷不了短路電流而導(dǎo)致開關(guān)爆炸。所以為確保真空開關(guān)的可靠運行，建議應(yīng)該采取如下措施：

(1).結(jié)合一年一度預(yù)防性試驗對真空開關(guān)的行程、超行程、分合閘時間、開關(guān)接觸電阻等參數(shù)進(jìn)行測量，若發(fā)現(xiàn)有不合格的數(shù)據(jù)應(yīng)馬上進(jìn)行調(diào)整，使其達(dá)到廠家規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，并對試驗前后數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄，編寫修試報告，作為下一年年度預(yù)試的參考資料。

(2).進(jìn)行真空滅弧室的真空度測量，檢查真空滅弧室是否完好。

(3).建議與真空開關(guān)的生產(chǎn)廠家聯(lián)系，要求解釋電磁機(jī)構(gòu)與彈簧機(jī)構(gòu)的合閘功存在的差異，能否滿足真空開關(guān)的技術(shù)性能要求，長期運行會否降低真空開關(guān)的可靠性和縮短其機(jī)械壽命，若確實存在，請?zhí)峁┙鉀Q方法。

另外，還要對真空開關(guān)進(jìn)行一些例行的維護(hù)檢查：

(1).應(yīng)經(jīng)常保持真空開關(guān)的清潔，特別應(yīng)注意及時清理絕緣子，絕緣桿和其它絕緣件的塵埃，對　　于真空滅弧室絕緣外殼上的塵埃應(yīng)用潔凈的干布擦拭。

(2).凡是活動摩擦的部位，均應(yīng)保持有干凈的潤滑油，使操動機(jī)構(gòu)動作靈活，減少機(jī)械磨損。

(3).磨損較為嚴(yán)重的零部件要及時給予更換。

(4).所有的緊固件均應(yīng)定期檢查，防止松脫。

(5).經(jīng)常觀察真空滅弧室開斷電流時韻顏色，如有懷疑應(yīng)進(jìn)行真空度檢查，發(fā)現(xiàn)真空度不滿足最低工作真空度要求時，應(yīng)及時更換。

3 配用國產(chǎn)彈簧機(jī)械的真空開關(guān)運行可靠性分析

配用彈簧機(jī)構(gòu)的真空開關(guān)比配用電磁操動機(jī)構(gòu)的真空開關(guān)有著明顯的優(yōu)勢，彈簧操動機(jī)構(gòu)是采用手力或小功率交流電機(jī)儲能，其合閘功靠合閘彈簧控制，不受電源電壓影響，相當(dāng)穩(wěn)定，既容易獲得較高的合閘速度，又能實現(xiàn)快速自動重合閘操作。但是，由于彈簧機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，每一個零部件都承擔(dān)非常重要的作用，特點是分、合閘彈簧。而國產(chǎn)的彈簧質(zhì)量尚不過關(guān)，如110kV康樂變電站使用了四川電器廠生產(chǎn)ZNll—10Ⅲ型小車式真空開關(guān)，在運行幾年后，由于分閘彈簧的老化變形，造成開關(guān)在運行一段時間后其行程、超行程、接觸電阻均發(fā)生變化，有的開關(guān)的超行程甚至為零。顯而易見開關(guān)的可靠性運行受到極大的威脅，是造成事故發(fā)生的隱患。消除該種隱患的辦法除了結(jié)合年度預(yù)試對開關(guān)的各項參數(shù)進(jìn)行檢查調(diào)整外，其根治的方法是要求使用高質(zhì)量的彈簧，降低彈簧的機(jī)械疲勞程度，從而延長彈簧的使用壽命。否則就采用國外生產(chǎn)的彈簧，雖然可能增加生產(chǎn)成本，但卻提高了真空開關(guān)的可靠性，這是有效提高真空開關(guān)運行可靠性的根本辦法。

4 結(jié)束語

筆者相信在上面提出的兩個問題，在不少同行單位都存在，隨著電力系統(tǒng)的相應(yīng)設(shè)備運行時間的不斷延長和老化，這些影響電力系統(tǒng)安全可靠性的問題會日益突出，只有把這些問題徹底解決才能真正提高在電力系統(tǒng)內(nèi)運行的真空開關(guān)的可靠性，保證整個電力系統(tǒng)的安全運行。