高壓真空斷路器是關(guān)系到電力系統(tǒng)能否得到有效控制的關(guān)鍵性電器之一，只有保持它的良好運(yùn)行狀態(tài)才能夠保證電路系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。依據(jù)斷路器的關(guān)鍵性功能，工作中務(wù)必要實(shí)時(shí)的檢測真空斷路器的運(yùn)行狀態(tài)，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)的問題采取相應(yīng)的措施進(jìn)行解決。本文跟大家分享高壓真空斷路器現(xiàn)場故障的處理方法，希望能為廣大網(wǎng)友提供參考。一、一般性的
真空斷路器的故障 斷路器故障(如斷路器拒合、據(jù)分、誤合誤分)；儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)故障；真空度降低，滅弧能力受損；斷路器滅弧室滅弧能力下降等。二、故障原因分析 1、斷路器拒分、拒合 導(dǎo)致斷路器拒動(dòng)主要原因有斷路器二次回路故障和機(jī)械部分故障兩方面。要根據(jù)不同的原因分情況進(jìn)行解決。當(dāng)檢測二次回路沒有出現(xiàn)故障的之后，要觀察操動(dòng)機(jī)構(gòu)主拐臂連接的萬向軸頭間隙的長度，有的時(shí)候該間隙過大的時(shí)候
任然能使得操動(dòng)機(jī)器正常運(yùn)轉(zhuǎn)，但是在這樣的情況先容易使得斷路器分合閘聯(lián)桿無法被帶動(dòng)起來，終造成斷路器無法有規(guī)律的分合閘，所以要將該間隙維持在一定的范圍之內(nèi)。 2、斷路器誤分 斷路器在一般的運(yùn)轉(zhuǎn)情況之下，在還沒進(jìn)行外施操作電源及機(jī)械分閘的時(shí)候，不要急于將斷路器分閘。要保證各項(xiàng)操作進(jìn)行準(zhǔn)確無誤之后，認(rèn)真的檢測二次回路及動(dòng)作機(jī)構(gòu)。要是操動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)短路，此時(shí)分閘電源就會(huì)通過分閘線圈與短
路點(diǎn)形成回路，造成真空斷路器誤分合閘。導(dǎo)致接線短路主要的主要因素就是斷路器機(jī)構(gòu)箱頂部漏雨，雨水和輸出拐臂連接成一條線恰好接觸到機(jī)構(gòu)輔助的開關(guān)。 3、斷路器機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能后，儲(chǔ)能電機(jī)不停 操動(dòng)機(jī)構(gòu)儲(chǔ)能電機(jī)只有在斷路器在合閘后才能進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，簧能量積聚滿格之后就會(huì)發(fā)出簧已儲(chǔ)能指示。當(dāng)簧能量滿足之后，行程開關(guān)處于閉合狀態(tài)，儲(chǔ)能回路接通，電機(jī)帶電并保持運(yùn)轉(zhuǎn)。 4、斷路器直流電阻增大
由于真空滅弧室的觸頭為對接式，所以在觸頭接觸電阻超出了實(shí)際的承載量范圍的話就會(huì)導(dǎo)致載流時(shí)觸頭的溫度上升，這樣通常會(huì)造成導(dǎo)電和開斷電路情況的出現(xiàn)，因此接觸電阻值務(wù)必不能大于出說明書規(guī)定的大值。觸頭簧的壓力的大小直接影響到接觸電阻的大小。所以說有在測量之前要仔細(xì)的檢查超行程是不是滿足要求。接觸電阻值的要是出現(xiàn)持續(xù)升高的情況也是在一定程度上反應(yīng)著出觸頭電磨損度，它們之間的關(guān)系是相互影響的。
可觀察部位的連接螺栓有無松動(dòng)、軸銷有無脫落或變形。6.接地是否良好。7.引線接觸部位或有出了一種基于強(qiáng)迫換流原理的混合型中壓直流真空斷路器方案。闡述了關(guān)鍵部件如斥力真空觸頭機(jī)構(gòu)增強(qiáng)通流能力和提高初始速度的方法，脈沖功率組件串聯(lián)應(yīng)用和提高浪涌通流技術(shù)，避雷器的技術(shù)要求及參數(shù)設(shè)計(jì)的原則，介紹了已開展的工作。對換流過程進(jìn)行了理論分析，研制銷售和服務(wù)為一體的規(guī)模型企業(yè)，公司技術(shù)力量雄厚，設(shè)備配套完善，產(chǎn)品型號(hào)多樣，隨著公司的不斷發(fā)展，產(chǎn)品設(shè)計(jì)科學(xué)、制作精良、造型美觀，是現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)的理想的配套產(chǎn)品，其中戶內(nèi)（外）真空斷路器，隔離開關(guān)，負(fù)荷開關(guān)，氧化鋅避雷器，熔斷器，穿墻套管，絕緣子，電流互感器，高壓電力計(jì)量箱等一系列高低壓電氣產(chǎn)品暢銷全國各地我們以“科技興業(yè)，質(zhì)量創(chuàng)牌，誠經(jīng)營，優(yōu)良服務(wù)”的企業(yè)宗旨；一直致力于追求卓越的民族電氣工業(yè)，為廣大新老用戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和良好的服務(wù)而不懈努力，您的滿意始終是我們追求的目標(biāo)，真誠歡迎新老朋友惠顧，共創(chuàng)美好未來。了額定5kV/6kA斷路器樣機(jī)，進(jìn)行了系列實(shí)驗(yàn)，驗(yàn)證了理論分析和參數(shù)選擇的有效性。引言隨著艦船綜合電力系統(tǒng)的提出，電力推進(jìn)方式和高能的出現(xiàn)，艦船電力系統(tǒng)發(fā)生革命性的變化，其地位從輔助系統(tǒng)變成主動(dòng)力系統(tǒng)，容量急劇增大。直流區(qū)域配電以其、靈活的優(yōu)點(diǎn)成為系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的 ，艦船電力邁向中壓直流系統(tǒng)。艦船直流母線額定電壓可達(dá)5kV，額定電流可達(dá)6kA，故障時(shí) 短路電流上升率將達(dá)到20A/μs以上，預(yù)期短路電流峰值時(shí)間2~5ms，峰值電流高達(dá)110kA?，F(xiàn)有的艦船直流保護(hù)設(shè)備均為低壓電器，不適用于中壓系統(tǒng)，無法為艦船的中壓直流電力系統(tǒng)提供有效保護(hù)，中壓直流斷路器的缺乏成為制約艦船直流電力系統(tǒng)進(jìn)入工程應(yīng)用的一個(gè)主要因素。基于強(qiáng)迫換流原理的混合型直流真空斷路器(HDCVB)是直流中高壓開斷的有效方式。全俄電力技術(shù)研究所研制了額定3.3kV/3000A直流真空限流斷路器，并進(jìn)行了180A小電流、 1.9kA近額定電流和10kA短路電流3種不同工況下的開斷實(shí)驗(yàn)。西安交通大學(xué)研制的人工過零真空斷路器進(jìn)行了4.1kA和29kA的分?jǐn)鄬?shí)驗(yàn)，但停留在實(shí)驗(yàn)室階段。上述成果難于滿足艦船中壓直流電力系統(tǒng)的參數(shù)要求。海程大學(xué)提出了一種基于強(qiáng)迫過零原理的改進(jìn)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，并在低壓參數(shù)下對斷路器的設(shè)計(jì)、小開距下介質(zhì)恢復(fù)特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究，為研究混合型中壓直流真空斷路器奠定了基礎(chǔ)。筆者首先介紹基于強(qiáng)迫換流原理的混合型中壓直流真空斷路器方案，并對其關(guān)鍵部件斥力真空觸頭機(jī)構(gòu)、脈沖功率組件及避雷器和換流過程進(jìn)行了分析設(shè)計(jì)， 給出了典型分?jǐn)鄬?shí)驗(yàn)。
混合型直流真空斷路器工作原理混合型直流真空斷路器典型結(jié)構(gòu)見圖1，它由斥力真空觸頭機(jī)構(gòu)(VI)、換流電路(C-F-L-D)和避雷器(MOA)并聯(lián)組成?；旌闲椭袎褐绷髡婵諗嗦菲鞯难芯繄D1HDCVB結(jié)構(gòu)示意圖正常情況下，斥力真空觸頭機(jī)構(gòu)處于合閘狀態(tài)，換流晶閘管組件處于關(guān)斷狀態(tài)，換流電容預(yù)充電。當(dāng)傳感器檢測到故障電流或控制器接到分閘指令后，立即觸發(fā)斥力機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)觸頭分離(t1)，真空滅弧室觸頭分離形成真空電弧，觸頭間產(chǎn)生弧壓。當(dāng)觸頭間隙形成足夠的開距或延遲一定的時(shí)間后(t2)，控制器向晶閘管組件F發(fā)出導(dǎo)通號(hào)，主回路電流i開始向換流支路轉(zhuǎn)移，換流電容C的放電電流iC一部分可能會(huì)從二極管D上流過，VI支路電流iVI將逐漸減小直至過零熄弧(t3)。換流電流大于主回路電流部分將流過二極管支路(t3~t4)。當(dāng)iD過零D截止后，主回路電流全部轉(zhuǎn)移到C-F-L支路上(t4)，一體的規(guī)模型企業(yè)，公司技術(shù)力量雄厚，設(shè)備配套完善，產(chǎn)品型號(hào)多樣，隨著公司的不斷發(fā)展，產(chǎn)品設(shè)計(jì)科學(xué)、制作精良、造型美觀，是現(xiàn)代電網(wǎng)建設(shè)的理想的配套產(chǎn)品，其中戶內(nèi)（外）真空斷路器，隔離開關(guān)，負(fù)荷開關(guān)，氧化鋅避雷器，熔斷器，穿墻套管，絕緣子，電流互感器，高壓電力計(jì)量箱等一系列高低壓電氣產(chǎn)品暢銷全國各地我們以“科技興業(yè)，質(zhì)量創(chuàng)牌，誠經(jīng)營，優(yōu)良服務(wù)”的企業(yè)宗旨；一直致力于追求卓越的民族電氣工業(yè)，為廣大新老用戶提供優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品和良好的服務(wù)而不懈努力，您的滿意始終是我們追求的目標(biāo)，真誠歡迎新老朋友惠顧，共創(chuàng)美好未來。同時(shí)，斷路器兩端出現(xiàn)正向過電壓。當(dāng)換流電容反充電壓大于MOA動(dòng)作電壓后(t5)，電流向MOA支路轉(zhuǎn)移，MOA開始限壓吸能。隨著F電流減小到零后截止關(guān)斷，短路電流全部轉(zhuǎn)移到MOA上(t6)，系統(tǒng)感抗中存儲(chǔ)的能量被MOA吸收耗散(t6~t7)，終電流減小到零被切斷，分?jǐn)噙^程結(jié)束(t7)，見圖2。混合型中壓直流真空斷路器的研究圖2HDCVB分?jǐn)噙^程示意圖斥力真空觸頭機(jī)構(gòu)VI上并聯(lián)二極管組件D使分?jǐn)噙^程中恢復(fù)過電壓出現(xiàn)的時(shí)刻后移，為觸頭電流過零后動(dòng)靜觸頭間介質(zhì)恢復(fù)創(chuàng)造了近似零電壓的恢復(fù)過程，增強(qiáng)了觸頭間隙后續(xù)承受恢復(fù)電壓的能力，提高了分?jǐn)嗫煽啃?。在電感L兩端并聯(lián)續(xù)流二極管的目的是為了減小晶閘管組件通過浪涌電流后截止時(shí)的du/dt和降低電容反充電壓幅值?；趶?qiáng)迫換流原理的HDCVB通流能力強(qiáng)，分?jǐn)嚯娏鞲撸曳謹(jǐn)鄷r(shí)間短，限流效果和工程適用性好。5、結(jié)語混合型中壓直流真空斷路器方案，原理簡單、分?jǐn)嗨俣瓤臁⒖煽啃愿?，可以?shí)現(xiàn)大容量中壓直流分?jǐn)啵诔饬υ淼恼婵沼|頭機(jī)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)額定電流通流和快速動(dòng)作的功能;中壓脈沖功率組件均壓措施改善了串聯(lián)應(yīng)用的分壓特性，采用擴(kuò)大門極和強(qiáng)觸發(fā)可有效提高浪涌通流能力，光控觸發(fā)的方案實(shí)現(xiàn)了電氣隔離，節(jié)約了觸發(fā)電源;避雷器的能量等效性原則和參數(shù)設(shè)計(jì)方法等為中壓直流短路器的研制打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
對采集數(shù)據(jù)進(jìn)行形態(tài)學(xué)操作，得到內(nèi)部高能等離子體及電弧外部輪廓的時(shí)間-
面積變化曲線。從引弧、穩(wěn)定燃弧、熄弧及弧后介質(zhì)恢復(fù)四個(gè)角度，對不同階段的電弧面積變化做出定量分析，并探究電弧熄弧階段電弧內(nèi)外面積差變化。實(shí)驗(yàn)表明，通過分析不同階段的等離子體形態(tài)變化，能夠找到電弧平穩(wěn)燃弧及弧后介質(zhì)恢復(fù)的關(guān)鍵點(diǎn)，為高壓等級真空斷路器研發(fā)設(shè)計(jì)及后期電弧形態(tài)診斷提供進(jìn)一步參考。 隨著我國電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，真空斷路器的生產(chǎn)數(shù)量逐漸超過中壓SF6開關(guān)。由于其體積小、開斷壽命長和電
流容量大等優(yōu)點(diǎn)，真空斷路器的應(yīng)用范圍越來越多向高壓、超高壓擴(kuò)展。真空電弧是斷路器觸頭斷開時(shí)，依靠蒸發(fā)金屬蒸氣并電離來維持的低溫等離子體，其形成、發(fā)展和后熄滅對開斷電路有著重要影響。研究真空電弧等離子體的形態(tài)特征，對斷路器電場、磁場設(shè)計(jì)有很好的指導(dǎo)作用。 通過對高速攝像機(jī)采集到一組真空電弧分析，t= 0.2～6.8 ms 為引弧和穩(wěn)定燃弧階段，此階段電弧形態(tài)主要為陰極斑點(diǎn)形成和電弧等離子體充滿真?zhèn)€觸頭間隙，因此時(shí)兩極不斷向間隙補(bǔ)充電子及高能粒子，故此時(shí)雖電弧整體輪廓不斷增大，但擴(kuò)散現(xiàn)象并不明顯。為更加清晰地展示內(nèi)外電弧幾何形態(tài)區(qū)別，本文主要對熄滅階段及弧后介質(zhì)恢復(fù)階段的電弧形態(tài)做出
后期處理，對穩(wěn)定燃弧階段的內(nèi)部高能等離子體形態(tài)未做出細(xì)節(jié)分析。t=6.9ms 開始為真空熄弧階段，內(nèi)外面積差開始激增，內(nèi)部高能等離子體面積逐漸減小，電弧外部輪廓在縱向磁場作用下維持?jǐn)U散狀態(tài)，其電弧原始圖像與內(nèi)部高能等離子體分布二值圖像如圖6。圖中可看出內(nèi)部高能電弧即將從兩極分?jǐn)嚅_來，外部電弧輪廓基本維持在穩(wěn)定擴(kuò)散狀態(tài)。 t = 7.5 ms 以后熄弧階段開始向弧后介質(zhì)恢復(fù)階段過渡，內(nèi)部等
離子面積分布迅速減小，外部電弧輪廓也出現(xiàn)縮小現(xiàn)象，