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标题:[分享]真空断路器、真空负荷开关使用维护检查
兜兜宝宝
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 从电力系统中设备的重要程度来看,断路器、负荷开关必须正常的动作。为此,适当地进行维护检查,早期发现、修理不正常部位以保证元件的功能及延长寿命是很重要的。一般来说,真空开关设备几乎不需要维护,但因润滑油不足、生锈、橡胶及黄油等的老化引起的机械不良、触头消耗损伤等引起的电气不良会导致设备功能下降,所以必须进行适当的维护检查。另外,因设备绝缘件表面的污秽及凝露会使绝缘性能下降、因表面漏泄及电痕现象也会引发故障,所以,清扫也是一项很重要的维护业务。操作频率的记录也很重要。表10.1示出了检查项目,表10.2示出了推荐的维护检查周期。



10.2    检查方法
10.2.1    测量真空度
        为掌握真空度降低的状态,准确地测量真空灭弧室内部的真空度是不可缺少的。真空度测量方法有许多种,在此,介绍耐受电压试验法及中间电极电位检测法。
        (a)耐受电压试验法:当真空灭弧室的真空度因某种原因下降时,真空灭弧室触头问的闪络电压值按照帕邢定律,当气压约为13~133Pa(10(-1)~1Torr)时就会出现最低闪络电压。利用这一现象进行耐电压试验,将真空断路器分闸后,给每一相的极问施加交流或直流的电压,通过计测泄漏电流来判断合格与否(图10.1)。该方法因使用简单,故每隔一定期问就进行一次试验来判断灭弧室内部真空度是否正常,被广泛地使用在维护检查中。
        (b)中间电极电位检测法:真空灭弧室的中间电极电位当真空度正常时,能观测到高压、接地电位间的电容分压形成的中间电极电位,当真空度下降时,在高电压部和中间电极间会发生放电,中间电极的电位随着放电而发生变动,因而可以由中间电极电位的变化来检测真空度的下降。这时的中间电极电位的直接测量很困难,故使用应用了高绝缘性的泡克耳斯效应(二次电光效应)的光电场传感器或相向电极来检测中间电极电位的变化(图10.2)。该方法必须事先设置好检测装置或相向电极,它们都是一些极柱结构,很复杂,不可能用于常时监视,常使用在后述的予维护状态监视中。



爱情和生命,本来就分不太清楚。
2008-9-1 17:12:16IP: 保密
兜兜宝宝
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编辑 删除 引用 第2楼
10.2.2    触头消耗量的测量
        真空断路器的场合,触头消耗量可按下式计算。
                                       V=NαIβt
        这里,V:触头消耗量,N:开断次数,l:开断电流,t:燃弧时问,α、β:由触头材料、形状及电弧形态决定的常数。
        即触头消耗量是由电弧能量和触头材料、形状以及开断次数来决定的,所以通过计测开断电流和开断次数,即通过计测累积开断电流就可以推算出触头消耗量。
        而真空断路器的触头发生消耗时,施加在触头上的一定接触压力的触头弹簧的超行程尺寸会减少,所以,通常可以根据超行程来简单地进行触头消耗量的管理。
        在此,列举一例示出了根据触头压力弹簧部位的标示线测量触头消耗量的方法(图10.3)。


10.2.3    测量接触电阻
        由触头的两端通上10~100A的直流电流,使用欧姆定律从其回路的电压降计算接触电阻。良否的判断依照厂家的基准值。作为参考,在JEC-2300,JIS C4603标准中触头间通导的电流为10A以上,IEC-56为50A~额定电流。
10.2.4    合闸及分闸操作试验(操作动作特性试验)
        通过时间测量器或示波器测量合闸时问及分闸时间,检查控制部和机构部(驱动部)的不良(摩损、变形等)。使用图表记录纸来测量操作时间及三相不同期性。良否的判断依照厂家的标准值。
10.2.5    测量最低动作电压
        让控制电压下降,测量动作最低电压。良否的判断依照厂家的标准值。
10.2.6    测量绝缘电阻
        通常,是确认测量的主回路一大地间绝缘电阻值要在使用说明书的基准值以上。精密测量则是采用1000V绝缘电阻计按10mm的间隔测量数个部位的绝缘件表面。作为标准,如为1000MΩ/10mm的话则正常。确认异常时,可使用酒精、水或混合溶剂等用砂布清扫绝缘件表面。如为污秽的原因,通过这种处理就能恢复绝缘电阻值。但不能使用氯类溶剂。
10.3    对予维护的认识
l0.3.1    予维护的目的
        随着工厂生产设备流水线化和大型化,电气设备故障给生产带来的损失成增加趋势。因此,为避免这种状况,电气设备的维护思路也从原来的事后维护(立足于元件寿命的时间计划维护)变为了状态监视维护等的预维护(立足于元件的故障机理)。
        另一方面,开关设备的关键部分被密闭后,运行状态下的内部检查很困难。且随着技术人员的缺少和设备数量的增加,要求维护检查省力、高效率化。这样一来,就需要采取以下几点措施。
        (a)进行设备状态监视以及准确地检测出设备的异常征兆;
        (b)在非设备解体状态下实施适当的外部诊断;
        (c)运行状态下的设备监视;
        (d)予测出是否需要检查和检查日期,实现维护检查的省力、高效率化。
10.3.2    预维护所需的监视技术
        近年来,传感器技术、信息处理、传输技术、异常诊断技术取得了惊人的进步,基于这些技术开发出了各种监视技术,其中一部分已经使用,在此列举出以下几例。
        (a)真空度监视:作为常时监视真空度的方法,使用前述的中间电极电位检测法。通过电场检测传感器或相向电极就能检测出真空灭弧室的真空度下降后,在电极和中间屏蔽间发生局部放电时的中间屏蔽罩电位的变化(图10.2)。
        (b)触头消耗监视:因为开断电流值和操作次数、燃弧时问在内的累积开断电流和触头消耗量之间成正比关系,所以,从主回路CT和辅助开关中检测出这些量后,就可以推算出触头损耗量。
        (c)操作时间异常监视:断路器机构部发生不良时的前兆现象是发生动作时问延长。采用各种方式检测出这个动作时间后,通过判断是否在规定的正常范围内就可判断出动作的异常。此外,还有一种不单纯地测量操作时间,使用回转式编码器连操作速度的变化曲线也进行监视的方法。
        (d)控制线圈断线监视:为防止分闸线圈断线引起的拒动作,给分闸线圈一直通上微小电流来监视断线。
        (e)动作次数监视:断路器、负荷开关的动作次数因是作为设备检查间隔的参考性数值,故通常在巡视检查时确认计数器的指示,检测辅助开关的接点输出电压,这些数值均使用在维护管理中。
        使用这些监视技术后,就可以进行运行状态下的设备监视,预测出检查日期,实现维护检查的省力、高效率化。今后,通过降低设备成本,提高监视装置的可靠性,预维护技术的使用将会得到普及。
10.4    致力于免维护化
        真空开关设备中的真空灭弧室就近似于免维护化。且操动机构的操作力比其它方式的开关设备小许多,故维护也就很简单。作为减少维护的事例,以下示出黄油和齿轮。
10.4.1    黄油
        对某电力公司过去10年间真空断路器故障分析的结果,因操动机构部的不良造成的故障占全部的40%,其原因是因为长年老化引起黄油的性能下降和因不同种类黄油的混合引起黄油性能的下降。
        为此,采取的措施是在黄油中添加使用了合成油(黄油为矿物油)。实施了加速老化试验、转矩试验、金属腐蚀试验并取得了良好的结果。通过使用这种黄油可以延长检查周期、减少故障次数。此外,在断路器不直接和外界空气接触的机构部开发使用了一种具有20年以上的长寿命氟类黄油,实现了省力化维护的VCB也已经商品化。
10.4.2    齿轮表面改质
        以前,是在操动机构部的齿轮上大量地涂敷黄油,现在,通过实施无电解Ni-P电镀,从而即使无黄油也仍具有润滑性、永久性的免维护VCB已经商品化。其它还有通过使用热流体解析程序的热解析,即使在大额定电流中也能采用自冷方式而不需要风扇等旋转设备,从而减少了维护作业。
        在省力化维护方面,为提高设备的维护作业而做了以下改进的电铁用直流真空断路器也已经商品化。
        (a)通过将各构成零件单元化后可以按单元进行检查或更换,并可在白天进行维护作业。
        (b)开发了检查用的专用试验装置,改进了维护作业内容,大幅度地减少了维护时间。
        (c)通过以上措施实现了高可靠性和省力化维护的开关设备的使用量今后将会进一步地扩大化。

爱情和生命,本来就分不太清楚。
2008-9-1 17:12:33IP:保密
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