Vakuumkretsbruddere: Årsaker og løsninger

Feilanalyse og feilsøking av høyspenningvakuumkretsutslagere

Fordelene med vakuumkretsutslagere går ut over oljefri design. De tilbyr også lang elektrisk og mekanisk levetid, høy dielektrisk styrke, sterk sekvensiell brytningsevne, kompakt størrelse, lett vekt, egnet for hyppig drift, brannforebygging og lav vedlikeholdskostnad—fordeler som raskt ble anerkjent av kraftsystemoperatører, vedlikeholdsansatte og ingeniører. Tidlig produserte høyspenningvakuumkretsutslagere i Kina hadde ustabil kvalitet, for mye strømavklippsovervoltage under drift, og noen ganger vakuumbryterlekkasje.

Imidlertid, ved den tianjinnske Vakuumkretsutslagerapplikasjonsfremme-konferansen i 1992, hadde Kinas vakuumkretsutslagerproduseringsteknologi nådd internasjonale fronter, noe som markerte et vendepunkt i dens anvendelse og utvikling. Med det økte bruken av vakuumkretsutslagere, oppstår feil noen ganger. Denne artikkelen analyserer vanlige feil og gir tilhørende løsninger.

Vanlige uvanlige driftsforhold

1. Kretsutslageren klarer ikke å lukkes eller åpnes (Avvisning av operasjon)：Etter mottatt lukke- (eller trippe-) kommando, opererer lukke- (eller trippesolenoid), plungeren frigjør låsen, og lukke- (eller åpning-) fjæret frigir energi for å drive mekanismen. Imidlertid klarer ikke bryteren å lukkes (eller åpnes).

2. Utenfor kontroll tripping (Falsk tripping)：Bryteren tripper uten noen ekstern kontrollsignal eller manuell operasjon under normal drift.

3. Lagringmotor fortsetter å kjøre etter fjærladning：Etter lukking, starter motoren å lade fjæret. Selv etter full energilagring, fortsetter motoren å kjøre.

4. Økt DC-motstand：Etter lang drift, øker kontaktmotstanden i vakuumbryterkontaktene gradvis.

5. Økt lukketiden：Over tid, øker varigheten av kontaktbouncing under lukking.

6. Løp fra CT-overflaten til støttebraketten i midtkammeret：Under drift, oppstår bue mellom strømtransformator (CT) overflaten og støttestrukturen i midtkammeret.

7. Vakuumbryteren klarer ikke å åpnes：Etter en trippingsignal, klarer ikke bryteren å åpnes eller åpnes bare delvis (enkeltfasers eller tofasers operasjon).

Analyse av feilårsaker

1. Avvisning av lukking eller åpning

Når driftsmekanismen ikke fungerer, må først avgjøres om årsaken er i sekundærkontrollkretsen (f.eks. beskyttelsesrelen) eller mekaniske komponenter. Etter å ha bekreftet at sekundærkretsen er normal, ble det funnet at det var for mye spillerom i universalledningen som forbinder hovedhevelarmen i mekanismen. Selv om mekanismen fungerer normalt, klarer den ikke å drive koblingen, noe som resulterer i mislykket lukking eller tripping.

2. Utenfor kontroll tripping

Under normal drift, bør bryteren ikke trippe uten ekstern kommando. Etter å ha utelukket menneskelig feil, viste inspeksjon at det var en kortslutning på hjelpeswitchkontakter inne i mekanismerammen. Trippesolenoiden ble energisert gjennom denne kortslutningen, noe som førte til falsk tripping. Årsaken var regnvanninntrenging i mekanismerammen, som rant ned langs utgangskranksarmen og direkte på hjelpeswitchen, noe som forårsaket kontaktkortslutning.

3. Lagringmotor fortsetter å kjøre etter fjærladning

Etter lukking, starter energilagringsmotoren. Når fjæret er fullt ladet, indikerer et signal ferdig. Lagringskretsen inkluderer en normalt åpen hjelpeswitchkontakt fra bryteren og en normalt lukket grensekontakt. Etter lukking, lukker hjelpeswitchkontakten, og motoren starter. Når fjæret er fullt ladet, åpner mekanismerammen grensekontaktens normalt lukkede kontakt, og kutter strømmen til motoren. Hvis hevelen ikke klarer å åpne denne kontakten, forblir kretsen energisert, og motoren fortsetter å kjøre.

4. Økt DC-motstand

Vakuumbryterkontaktene er typen butt. For høy kontaktmotstand kan føre til overoppvarming under belastning, noe som nedsinker ledningskapasiteten og brytningsytingen. Motstanden må holdes under producentens spesifikasjoner. Kontaktfjærpresen har betydelig innvirkning på motstanden og måles under riktig overtravel-betingelser. Gradvis økende motstand reflekterer kontakterosjon. Kontaktslitasje og endringer i kontaktavstand er de primære årsakene til økende DC-motstand.

5. Økt lukketiden

Noen kontaktbouncing er normal under lukking, men for mye bouncing kan føre til kontaktbrenning eller liming. Tekniske standarder begrenser lukketiden til ≤2ms. Over tid, er de hovedårsakene til økt bouncing redusert kontaktfjærpresen og slitasjeindusert spillerom i heveler og pinner.

6. Løp fra CT-overflaten til støttebraketten

Midtkammeret inneholder en strømtransformator (CT). Under drift, kan uregelmessige elektriske felt dannes på CT-overflaten. For å forhindre dette, dekker produsenter overflaten med halvlederlakk for å likevektes feltet. Under montering, kan romrestriksjoner føre til at halvlederbelaget rundt monteringsbolter skrapes av, noe som fører til feltforvrengning og overflatedischarge til støttebraketten under drift.

7. Vakuumbryteren klarer ikke å åpnes

Under normale forhold, bør bryteren pålitelig bryte strøm, enten trippet manuelt eller av beskyttelsesrelen.

Vakuumkretsutslagere skiller seg fra andre typer ved å bruke vakuum både som isolasjon og bueluktmedium. Hvis vakuumnivået synker, forekommer ionisering inne i kammeret, noe som genererer ladde partikler som reduserer isolasjonsstyrken, noe som hindrer korrekt strømbryting.

Feilsøking og løsninger

1. Avvisning av lukking eller åpning：Insper alle koblingsdeler i driftsmekanismen for for mye spillerom. Erstatt slitt materiale med nye, hårde, godkjente deler.

2. Utenfor kontroll tripping：Seal alle potensielle regnvannsinngangspunkter; installér beskyttende silikonmannarmer på utgangskrankkoblingen; aktiver varme- og fuktighetssvinningsenhet inne i mekanismerammen.

3. Lagringmotor fortsetter å kjøre etter fjærladning：Juster posisjonen av grensekontakten slik at hevelen fullt åpner dens normalt lukkede kontakt når fjæret er fullt ladet.

4. Økt DC-motstand：Juster kontaktavstanden og overtravelen i bryteren. Mål kontaktmotstand ved bruk av DC-spenningsfallmetoden (med teststrøm ≥100A) som spesifisert i standarder. Hvis justering ikke reduserer motstand, erstatt vakuumbryteren.

5. Økt lukketiden：Øk litt den initielle pressen av kontaktfjæren eller erstatt den. Hvis spillerom i heveler eller pinner overstiger 0,3mm, erstatt disse delene. Juster drivmekanismen ved å flytte den litt mot dødpunktet i lukket posisjon—der overføringsforholdet er minimalt—for å redusere bouncing.

6. Løp fra CT-overflaten til støttebraketten：Gjentliggjør jevnt et lag halvlederlakk på CT-overflaten for å gjenopprette uniformt elektrisk feltdistribusjon.

7. Vakuumbryteren klarer ikke å åpnes

Hvis vakuumintegriteten er bekreftet under nødvendige nivåer, erstatt vakuumbryteren. Følg disse trinnene:

• Sørg for at den nye vakuumbryteren passer vakuumintegritetstest før installasjon.

• Fjern den gamle bryteren og installer den nye vertikalt. Sørg for justering mellom bevegelig kontaktrod og bryteren. Unngå torsjonsstress under installasjon.

• Etter installasjon, mål kontaktavstand og overtravel. Juster som nødvendig:① Juster overtravel via trådløsning på isolerende trekkerod.② Juster kontaktavstand ved å endre lengden på den bevegelige ledningsroden.

• Bruk en kretsutslageranalyser for å måle åpning/lukking hastighet, trefas synkronisering, og lukking bouncing. Gjør ytterligere justeringer hvis resultater er utenfor spesifikasjon.