10kVVD4真空断路器的运行维护与状态检修

10kVVD4真空断路器的运行维护与状态检修

耿伟矫旭昌单小勇

耿伟矫旭昌单小勇

（国网徐州供电公司江苏徐州221000）

摘要:本文针对ABB公司的10kVVD4真空断路器，介绍描述其运行维护与状态检修的工作内容及注意事项，并根据现场工作经验，分析其常见故障及技改建议，从而从运行维护的角度对10kVVD4断路器安全、可靠地运行做好断路器设备的选型及调试交接，通过运行中加强断路器设备的监视，做好其预防性试验工作，执行部颁检修规程、规定和检修导则工艺，结合实际情况，保证到期必修，修必修好。

关键词：真空断路器VD4运行维护检修电弧

0.前言

ABB公司的VD4真空断路器是以空气为绝缘介质的户内断路器设备单元。该断路器可在工作电流范围内进行频繁的操作或多次开断短路电流，正常使用的故障条件（特别是短路情况）下，只要在技术参数范围内，断路器基本满足操作、运行的安全、可靠。

VD4真空断路器适于重合闸操作有着较高的操作可靠性与使用寿命。该断路器采用了立式的绝缘筒可以防御各种气候的影响；在维护和保养方面，通常仅需对操作机构做间或性的清扫或润滑。

VD4真空断路器在断路器柜内的安装形式既可以是固定式，也可以是可移开式的，还可安装于框架上使用。真空断路器VD4,带弹簧操作机构,是合分短路电流和投切各类负荷,如有载或空载下的架空线及电缆,变压器和发电机,电动机,谐波控制系统,甚至是并联电容器的优良解决方案。

10kVVD4断路器作为新一代的、先进的断路器设备自投运以来，较之10kV油断路器，它具有开断容量大，灭弧性能好，机械电寿命长，运行维护量小，检修周期长等特点。截至2009年底，投入运行的10kVVD4断路器数量占10kV断路器总数的63.3%。从投运至现在，10kVVD4断路器发现缺陷和发生事故的次数比例虽低但问题较突出，主要表现为真空泡慢性漏气机构卡阻等方面，这就要求我们切实加强10kVVD4断路器在选型、安装、运行、检修等方面的全过程质量管理工作。

1.10kVVD4真空断路器灭弧及工作原理

ABB真空灭弧室的开断原理是断路器动静触头在真空灭弧室内开断时，电弧随着载流触头的开断而产生，在真空状态维持到电流过零点而结束。

真空电弧的发散或收缩是随着触头的分离，在阴极触头的表面形成多个独立的斑点，阴极斑点产生的金属蒸气维持着真空电弧。发散时真空电弧会扩散覆盖到触头表面并平均分配热应力。在真空灭弧室的额定电流范围内，电弧总是发散的，此时断路器触头的烧蚀就可以忽略不计了，因此额定电流开断次数可以非常高。

根据霍尔效应，发散型电弧有向收缩型电弧转变的趋势，电弧从阳极开始收缩，燃起的电弧区域中触头温度将会升高，同时带来巨大的热应力。为了防止触头过热及过度烧蚀，电弧被磁场驱动保持旋转。旋转的电弧可以看作一段通过电流的运动着的导体。相比固定不动的收缩型电弧，被驱动旋转的电弧掠过了更大范围的触头表面。这种方式，可以减少了触头上的热应力、寄触头的烧蚀，使真空开断更为可靠。

2.10kVVD4真空断路器的运行管理

当前电网发展的需求变电检修全面迈进综合自动化时代，为了保证设备稳定、安全运行要求，需要检修人员设备熟悉率达到新层次，确保检修人员对变电站的设备熟悉率、工作时完成任务的合格率。建设一支业务精、技术硬、作风实的检修队伍实现电网安全运行，工作现场检修人员按票工作，确保工作的安全，结合变电站的实际情况，对年轻人员应实施一对一监督，确保工作安全。

在运行维护与状态检修工作中，需要保证各项检修工作顺利及时有效的完成，供电可靠性、提高供电可靠性、提高变电检修人员整体技术水平、熟悉二次回路接线，是稳定运行是实现电网监控和安全调度的关键。

实践证明，只有严格把好设备的调试及交接试验关，及时发现并处理设备存在的先天缺陷，才能保证设备以良好的状况投入运行，减轻运行中的压力，降低设备运行中的故障和事故率。做好10kVVD4断路器调试及交接试验工作，及时发现10kVVD4断路器本体漏气及附属绝缘件击穿机构(含连杆、分合闸缓冲器等)异常，机械特性(弹跳、速度、同期等)不合格等情况，作出处理才投入运行，对确保运行的安全相当重要。

3.10kVVD4真空断路器的检查、巡视与维护

（1）10kVVD4断路器本体常见的缺陷

10kVVD4断路器本体常见的缺陷主要有：真空泡慢性漏气、本体绝缘件绝缘击穿等。在目前仍未有完善的在线监测手段的情况下，定期检查绝缘，试耐压是检验上述缺陷的主要手段。通过统计10kVVD4断路器缺陷情况可知，10kVVD4断路器出现问题的时间主要集中在投产0.5～2年这段时间，这时10kVVD4断路器的运行状态较不稳定，需加强运行检测。为此应与部颁规程相比增加投产后3个月、0.5年、1年各进行一次预防性试验的内容，然后再按正常的预试周期进行预试，从而达到在10kVVD4断路器不稳定期间内加强对其运行检测的目的。

10kVVD4断路器运行中，爬距不足或裂痕等原因可能造成电击穿或闪络放电。更要注意那些为满足爬距而采用内外两层结构的拉杆绝缘子，其内外两层之间的有机填充物在内部有气泡或受潮时亦会产生沿面闪络和电击穿。

（2）10kVVD4断路器的运行巡视

在日常运行巡视中，应注意观察有无异常现象，如在分闸操作中，断路器断开后，检查电缆头的带电显示装置有无显示带电；拉开母线侧刀闸时，观察刀口有无火花和真空泡有无闪光(玻璃泡)；在断开变低和母联断路器，10kV母线停电时，观察该段母线PT有无电压量输出等，避免事故发生的可能。

（3）10kVVD4断路器的维护工作

针对新投产断路器拒动次数较多的情况，应规定在投运后1年对机构进行一次维护工作，重新测量断路器分合闸线圈的动作电压值。并尽可能每年利用停电机会做一次维护，维护中注意对断路器分合闸缓冲器的动作性能进行检查。

4.10kVVD4真空断路器的的状态检修

一般来说，10kVVD4断路器的检修主要针对机构检修，断路器的本体不能检修。对机构的检修严格执行有关检修规程、规定和检修工艺导则，保证检修质量，其中强调：

新投运1年后，利用停电机会，应进行一次分合闸时间、速度、同期、弹跳、行程、超程、动作电压及机械连动部分的测试和维护工作。

运行中的机构利用停电机会每年进行一次维护工作。

运行中的机构每4年进行一次大修，不能以临修代替大修。

断路器本体通过测量试验和统计对真空泡的运行状态作出综合的判断。对真空泡进行分合闸耐压试验以发现漏气；测量真空泡合闸接触电阻，结合行程、超程等参数判断触头的损坏情况。

5.10kV少油断路器无油化改造方案

少油断路器无油化改造结合断路器的运行状况和综自“四遥”验收工作中变电站对设备无油化的要求，采用10kVVD4断路器代替少油断路器，原则上不更换操作机构，只对机构作相应调整。通过运行实践，在技术上和经济上均收到良好效果。

6.结束语

作为电气设备的最主要的电气元件之一的断路器，在日常的工作中，要进行妥善维护方能有效地延长设备的使用寿命，能保证设备正常运行，一定要做好以下几项工作：

（1）做好断路器设备的选型工作，严格把好断路器调试交接关。

（2）在运行中加强断路器设备的监视，争取做好预防性试验工作。

（3）严格执行部颁检修规程、规定和检修导则工艺，结合实际情况，保证到期必修，修必修好。

只要这样才可以有效提高设备的工作效率，能保证生产的安全性。随着综合自动化的发展，10kVVD4断路器在日常的生产工作中发挥着巨大的作用，而且其地位也在逐渐提高，10kVVD4断路器安全、可靠地运行是低压配网安全运行基础保障。

作者简介：

耿伟（1971年5月——），男，汉族，国网江苏省电力公司徐州供电公司，助理工程师，从事多年变电运维及检修管理等工作。

矫旭昌（1969年7月——），男，汉族，国网江苏省电力公司徐州供电公司，助理工程师，从事多年变电运维管理等工作。