论述10kV真空断路器差别管理工作及状态检修

论述10kV真空断路器差别管理工作及状态检修

[摘要]本文作者结合10kV真空断路器使用情况与运行状况，提出了在实际运行维护中取“差别管理”，以及维护周期和维护项目，并对真空断路器进行状态诊断与检修的有关问题进行了详细论述。

【关键词】真空断路器；差别管理；维护周期；状态检修；实施手段

真空断路器具有结构紧凑、体积小、重量轻、电气性能优良、维护简单、无污染、噪音低等优点，在我国的10kV配电系统中得到广泛的应用。据不完全统计，该电业局所属各变电站已投运的各种型号10kV真空断路器近2000台，并以每年上百台的速度递增。因此，研究在电网不断推进，而人员要求“减员增效”的同时，合理配置检修资源与力量，完成真空断路器的检查、维护、检修已成为一个值得探讨的问题。

1.真空断路器的“差别管理”

真空断路器具有优秀的电气性能与机械性能，现场安装、调试、维护简便，在经过严格的出厂试验与检查后，在投运之时，具相对统一的性能与表现，但是，随着运行时间的加长，同一厂家、同一批次、同一性能、应用于不同电气功能位置的断路器由于运行状况存在差异，设备性能逐渐受到不同影响，归纳如下：

新投运的真空断路器：新投运的真空断路器由于运输、安装中的一些问题，在投运初期比较容易发生缺陷。因此有必要在投运后一年安排一次全面的检修与试验，确保设备具有良好的运行状态。

老旧的真空断路器：老旧设备是指接近其运行寿命的设备，根据国内外的研究，电力设备的运行一般遵循浴盆曲线，即在设备投运初期和寿命终了期是缺陷发生概率较高期，这也比较符合运行经验。

运行状况频繁变化或非正常变化的真空断路器：运行状况频繁变化或非正常变化的设备是指操作频繁的真空断路器或非正常开断的断路器，如用于电容器回路的真空断路器、开断了短路电流的真空断路器、“偷跳”的真空断路器等，对于此类真空断路器，在日常维护中应做好运行记录，加强设备性日常跟踪维护，根据实际运行状况，适当缩短其检修周期。

状态健康、运行正常的真空断路器：状态健康、运行正常的真空断路器是指在充分保证交接、预防性检修与试验质量的前提下，运行工况良好、操作正常的真空断路器，可适当延长其检修维护周期，降低其维护工作量。

1.1维护周期

由于现阶段对10kV真空断路器的检修仍然采用定期检修的模式，即投运后

第一年首检，后每隔三年进行一次检修，随着设备数量的不断增加，使得检修工作量不断加大。如电业局变电检修部的检修高峰（春季和秋冬）每月都要对一百台左台的真空断路器进行检修维护，加之其它电气设备的检修维护，维护工作量大，检修人员作业负荷大、易疲劳作业，难以对每台断路器都进行全面细致的状态诊断与维护。

对真空断路器不应再采取定期维护的检修模式，而应根据真空断路器的实际运行状况以及设备健康水平进行预测式状态诊断与检修，如建立真空断路器极限开断电流值智能诊断系统，与电网调度监控系统和变电生产管理系统结合使用中，在日常运行实时对真空断路器的正常开断操作和短路开断操作进行记录和归档，并自动进行判别，当发现极限开断电流值∑Ｉ达到厂家的极限值时，就提示进行真空灭弧室的检修或更换，从而实现一定程度的在线状态预测诊断，进行实现一定程度上的状态检修。

I＝∑Ir+∑Ik

N=∑Nr+∑Nk

式中I——厂家提供的断路器额定工作电流

Ir——断路器正常开断电流值

Ik——断路器短路开断电流值

N——厂家提供的断路器额定工作电流

Nr——断路器正常开断次数

Nk——断路器短路开断次数

当出现如下情况时，应进行真空断路器的检查、维护与检修：①断路器开断过短路电流②断路器的累计开断次数或开断电流超过产品要求③巡视检查中发现断路器存在影响安全运行的缺陷④其他需要停电检修的情况。

1.2维护项目

完整的维护项目设置与执行，对于保证检修质量以及保障真空断路器的安全可靠运行至关重要。不同制造厂家、不同型号、不同时期、用于不同电气功能位置的真空断路器性能差异很大，因此，合理恰当的设置维护检修项目，使真空断路器的检修维护到位，保证其安全、可靠运行，又提高检修质量和效率，从而实现人力、物力、财力“三节约”。

现在使用的真空断路器主要有VD4、VS1、3AH、VB2等几个系列的真空断路器，这几类真空断路器具有结构紧凑、外形美观、性能可靠、维护简便等特点。

针对这些真空断路器制定了详实的维护检修规范，全面具体地规范了维护项目。以VD4系列真空断路器的维护项目为例，如表1所示。

表1 10kV VD4型真空断路器的检修项目

项目名称 项目内容

外观检查 1.各绝缘部位均无破损，清扫干净、无残留物

2.动触头触指完整，无烧伤痕迹，并对触指接触部分进行处理，保证接触良好

3.本体传动系统各部位及轴承，动作需灵活，需加润滑油

全面了解断路器的物理状态，对断路器的绝缘部件及机构进行全面检查，保证其结构的完整性

开关本体 1.回路直流接触电阻测试；2.真空灭弧室真空度测试；3.绝缘电阻试验

操动机构 1.机构传动系统各部分传动正常，动作灵活，必要时需加润滑油

2.机构内部二次接线端子是否有松动，松动的插线端子需重新插紧

3.机构内部接触器动作正确、灵活

4.辅助开关转换动作灵活，接点接触电阻值良好

5.开关分、合闸限位都应正确到位

3.分、合闸弹簧储能需到位、正确

7.储能电机运转正常，运转时无异常声响、无火花，电机测试电阻正常8.储能弹簧限位切换辅助开关动作正常，限位切换辅助开关内接点接触良好

9.分、合闸铁芯动作灵活、无卡涩，铁芯测试阻值正常

10.开关就地分、合闸正确动作

二次辅助回路试验 检查二次辅助回路各元件功能的正确性，按国家标准要求测试不同的操作电压下，断路器能否正确的合、分闸，在规定的操作电压下，断路器不会误动作，断路器的各元件状态变化对应的输出信号是否正确。

机械特性试验 1.合、分闸速度测试；2.合、分闸时间测试；3.合闸弹跳时间测试；4.分闸反弹幅值测试；5.合、分闸不同期时间测试；

6.触头行程、超行程测试

以上测试结果是机械特性试验的重要指标。这些测试数据对评判真空断路器的电气寿命、机械寿命、短路电流时的动稳定性、开断能力至关重要。

2.10kV真空断路器的状态检修探讨

2.1状态检修的意义

状态检修是国家电网公司以安全、环境、成本为基础，通过设备状态评价、风险评估、检修决策等手段开展设备检修，达到设备运行可靠，检修成本合理的一种检修策略。状态检修的目的是强调管理和技术分析在电力安全生产“可控、在控、能控”中的作用，通过精细化和科学化管理，提高设备检修的针对性和有效性，提高设备完好率和利用率。实现输变配电设备的状态检修有助于降低设备的维护检修成本和维护人员工作量，提高设备的利用率和供电可靠性，从而提高设备的全寿命投资回报率，实现社会效益与经济效益的双赢。

2.2 状态检修的现状

目前，国家电网公司自上而下在开展电气设备的状态检修诊断工作，主要集中在110kV及以上电压等级的电气设备，并已取得良好的经济与社会效益。以某电网为例，2008年12月，变电检修部状态检修工作以高分通过福建省电力有限公司输变电设备状态检修评估小组的评估，取得了110kV及以上一次设备开展状态检修的资格，并于2009年正式开始实施状态检修。在过去的一年里，变电检修部根据09年制定的检修计划，紧密结合月度设备修前、修后状态，科学评估、合理安排，在保证安全、可靠的前提下，减少了不必要的检修设备数，有效降低了检修试验成本。

从上述我们可以看到状态检修已在110kV及以上电压等级的电气设备开展实际应用，并取得良好效果，但目前针对10kV级电气设备的状态检修诊断工作开展还不是很多，而10kV电气设备又是电网中数量比重最大的设备，针对这种情况，结合110kV及以上电压等级的输变电设备的状态检修经验，电业局现已开展10kV开关设备状态检修相关工作，并制定相应的《电业局10kV开关柜状态检修导则》，进行不断探索与研究。

2.3状态检修的实施手段

开展设备状态检修应充分利用信息化手段，建立设备状态检修相关信息管理系统，与电网调度监控管理系统、变电生产管理系统实现对接使用，实现设备运行数据实时跟踪、记录、归档和自动判别。设备信息应包括设备的设计资料、出厂试验、安装交接记录、历次检修记录、运行记录、设备缺陷、预防性试验、在

线和带电检测等设备全过程技术数据，实现设备状态跟踪记录的常态化管理，及时评估诊断设备状态，制定相应的检修策略。

开展设备状态检修应制定统一的技术标准要求，积极推广各种新技术、新设备，重视故障预测、设备缺陷监测和设备寿命等的研究工作，实现对设备的绝缘状态、机械特性、灭弧性能等状态的在线监测与预测诊断，达到对设备状态的全过程技术监督，及时掌握设备状态并预计发展趋势，为状态检修的策略制定提供正确有效的数据支持。

开展设备状态检修还应提高全员的专业素质。检修质量是保证设备安全运行的关键，良好的检修质量需依靠高素质的检修人员来实现，因此，实现设备的状态检修就要求状态检修决策与执行人员具备过硬的专业素质，能够科学合理正确地进行设备状态检修的决策与执行，如应对决策人员加强以设备状态诊断概念相关的管理理念与管理方法等的培训，使决策人员能够对设备运行状态做出全面科学的分析判断，从而制定正确的检修策略；而执行人员应加强提高专业素质与检修技能的培训，对设备构造原理有详细的了解与掌握，做到想修就修、修必修好。

3.结语

随着真空断路器设计与制造水平的提高以及检测检验手段的不断研究与应用，现有的以定期检修为主，事后（故障后）维修为辅的检修模式已不适应电网的发展要求，因此，实现真空断路器的“差别管理”的必要的，进而实现设备的状态诊断与检修，但由于现行开展真正意义的10kV真空断路器状态检修还缺少相应的技术支持，特别是设备状态实时在线监测与故障诊断技术还需要不断研究与完善。