高迪 李海全 南康杰 薛延剛

摘?要：中壓斷路器全壽命周期管理的核心是為了極大地提高運行可靠性，針對設(shè)備運行的各個階段進行科學的積極的管理。通過技術(shù)和經(jīng)濟的統(tǒng)一管理，以量化數(shù)據(jù)來進行決策，做到全面規(guī)劃，合理配置，擇優(yōu)選購，正確使用，精心維護，科學檢修，適時改造更新，使設(shè)備處于良好的技術(shù)狀態(tài)，綜合效能最高。

關(guān)鍵詞：全壽命;滅弧室;斷路器;回路電阻

中壓斷路器是電力系統(tǒng)中重要的開關(guān)設(shè)備。真空斷路器是能夠分合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流，并能分合在規(guī)定的時間內(nèi)承載和開斷異?；芈窏l件下的電流的開關(guān)裝置。真空斷路器是用來保護中高壓電力系統(tǒng)免受危險情況下的電力斷路器。將發(fā)生故障的電力設(shè)備從電力系統(tǒng)快速切除，以保證電力系統(tǒng)的正常運行。

1 斷路器診斷方案

1.1 背景

中壓斷路器的運行壽命曲線如圖1所示，對中壓斷路器進行適時的診斷和維護是設(shè)備安全可靠運行的有力保證。如果在波動階段開始前即對斷路器進行嚴格的診斷及維護，不僅能有效降低斷路器運行中的故障率，而且還能延長設(shè)備的使用壽命達10%～20%。

為了防止運行設(shè)備發(fā)生故障，目前常用的檢查模式為“年檢”。雖然幾乎所有的斷路器運行前均要求通過“年檢”，然而實際運行中由于斷路器故障而造成的事故案例在電力系統(tǒng)中每年時有發(fā)生，由此可見，“年檢”固然能檢查出設(shè)備一些較為明顯的缺陷，但是實際上也存在一定的局限性，某些事故隱患并無法通過常規(guī)的“年檢”檢測出來，存在較大的弊端和不足。

1.2 斷路器回路電阻抽檢情況

某廠44臺真空斷路器，抽檢6臺，回路接觸電阻最大1215.0uΩ，屬于嚴重超標。以當前實際工況為依據(jù)，以直流100A時導電回路電阻測試，通過嚴格的現(xiàn)場檢測，識別出故障的早期特征，對斷路器的薄弱環(huán)節(jié)及發(fā)展趨勢做出科學判斷，并提出有效的處理措施及專業(yè)的維護保養(yǎng)。

ABB公司對于VD4型真空斷路器提出了定期診斷的要求，具體周期見圖2，如果運行環(huán)境較為惡劣或不符合技術(shù)要求，應(yīng)適當增加診斷頻次。

1.3 診斷試驗方案

1.3.1 外觀及操作機構(gòu)檢查

全面了解斷路器外部及操作機構(gòu)物理狀態(tài)后，對斷路器的觸臂系統(tǒng)、觸指系統(tǒng)、極柱系統(tǒng)、底盤機構(gòu)及操作機構(gòu)進行全面檢查，根據(jù)經(jīng)驗判斷斷路器物理狀態(tài)存在問題及隱患。

1.3.2 絕緣試驗

全面檢測斷路器主回路絕緣情況。對斷路器的一次對地、相間、進行1分鐘的工頻耐壓試驗，試驗電壓參照國家相關(guān)規(guī)范，同時測試耐壓前后的絕緣電阻值。

1.3.3 接觸電阻試驗

合閘后的回路電阻是驗證導電回路的聯(lián)接是否良好的一個重要參數(shù)。隨著設(shè)備運行時間增加，斷路器導電回路表面可能會氧化、積灰，導致回路的接觸電阻變大，我廠回路接觸電阻最大達到1215uΩ。若回路電阻繼續(xù)增大，很可能是導電回路某連接處接觸不良，在大電流運行時接觸不良處位置局部溫升增高，嚴重時甚至引起惡性循環(huán)造成氧化燒損，并且高溫會損壞絕緣部件的絕緣性能。

1.3.4 機械特性試驗

安全、可靠運行的斷路器必須具有穩(wěn)定、良好的機械特性。合、分閘時間，合閘彈跳時間，合、分閘不同期時間，合、分閘速度，分閘反彈幅值，觸頭開距，行程，超行程是機械特性試驗的重要指標。這些數(shù)據(jù)對斷路器的電壽命、機械壽命、短路電流時的動穩(wěn)定性、開斷能力至關(guān)重要。合、分閘行程時間曲線可以幫助我們分析斷路器的機械性能

2 建議

中壓斷路器現(xiàn)場安裝、調(diào)試完成后投入現(xiàn)場運行，將步入關(guān)鍵的運行階段。ABB真空斷路器普使用壽命為20年，在此生命周期內(nèi)2年以內(nèi)屬于磨合期，3至9年屬于穩(wěn)定期，10至15年屬于關(guān)注期，16年以上屬于延壽期，運行10年以后需要對真空斷路器進行有效的管理，每年年檢進行一次年檢，如有回路電阻超標，絕緣降低趨勢應(yīng)進行返廠保養(yǎng)延長其使用壽命來確保真空斷路器安全、可靠、高效、經(jīng)濟的運行。

3 結(jié)語

某廠VD4型真空斷路器共44臺，2005年投入運行。通過對斷路器外觀各項檢查、斷路器操作機構(gòu)各項檢查、機械特性（行程）試驗、真空泡真空度測試、斷路器觸指系統(tǒng)狀態(tài)診斷、斷路器時間特性試驗和斷路器回路電阻試驗等預(yù)防性試驗，發(fā)現(xiàn)22類安全隱患問題，如插針開斷、二次線斷開、觸指彈簧失效、斷路器機構(gòu)嚴重銹蝕、機構(gòu)卡澀等;其中5類問題為嚴重隱患真空泡真空度超標、觸指、觸臂發(fā)熱等。全部處理完畢，達到出廠要求，交接試驗合格，投入現(xiàn)場使用正常，提高設(shè)備運行穩(wěn)定性。

參考文獻：

[1]交流電氣的裝置接地設(shè)計規(guī)范 GB/T500665-2011.

[2]交流高壓斷路器 GB1984-1989.

[3]72.5kV及以上氣體絕緣金屬封閉開關(guān)設(shè)備 GB 7674-1997.

基金項目：水利水電國家級實驗教學示范中心（西安理工大學）開放課題（WRHE1711）