Vakuumpåbryderfejl: Årsager og løsninger

Fejlfinding og troubleshooting af højspændingsvakuumkredsløbsbrydere

Forskydningerne ved vakuumkredsløbsbrydere går ud over en oliefri design. De tilbyder også lang elektrisk og mekanisk levetid, høj dielektrisk styrke, stærk konsekutiv brydekapacitet, kompakt størrelse, let vægt, egnet til hyppig drift, brandforebyggelse og lav vedligeholdelse – fordele, der hurtigt blev anerkendt af kraftsystemoperatører, vedligeholdelsespersonale og ingeniører. Tidligt producerede højspændingsvakuumkredsløbsbrydere i Kina led under ustabil kvalitet, for høj strømklipningsoverstrækning under drift og lekkage af vakuumafbrydere.

Imidlertid havde Kinas teknologi til produktion af vakuumkredsløbsbrydere i 1992 Tianjin Vakuumskaldeapplikationskonference fremskredet til international topniveau, hvilket markerede et vendepunkt i dets anvendelse og udvikling. Med den udbredte brug af vakuumkredsløbsbrydere forekommer fejl nogle gange. Denne artikel analyserer almindelige fejl og foreslår tilsvarende løsninger.

Almindelige abnorme driftstilstande

1. Kredsløbsbryderen kan ikke lukkes eller åbnes (afvisning af handling)：Efter modtagelse af en lukke- (eller trip-) kommando, virker lukke- (eller tripping-) solenoide, plungeren frigiver låsen, og lukke- (eller åbnings-) fjederen frigiver energi til at drev mekanismen. Imidlertid lukker (eller åbner) afbryderen ikke.

2. Uventet tripping (falsk tripping)：Bryderen tripper uden enhver ekstern kontrolsignal eller manuel handling under normal drift.

3. Lagringmotor fortsætter med at køre efter fjederoplading：Efter lukning starter motoren oplading af fjederen. Selv efter fuld energilagring, fortsætter motoren med at køre.

4. Øget DC-resistans：Efter langvarig drift øges kontaktresistansen af vakuumafbryderens kontakter gradvist.

5. Øget lukkehoppe-tid：Over tid øges varigheden af kontakt-hopping under lukning.

6. Afledning fra CT-overflade til støttebræt i midterkammeret：Under drift opstår bue mellem strømtransformator (CT) overfladen og støttestrukturen i midterkammeret.

7. Vakuumafbryder kan ikke åbnes：Efter en trip-kommando, kan afbryderen ikke åbnes eller kun delvist (enten en-fase eller to-fase drift).

Analyse af fejlårsager

1. Afvisning af lukking eller åbning

Når drivmekanismen ikke aktiveres, skal det først afgøres, om årsagen ligger i sekundærkontrolkredsløbet (f.eks. beskyttelsesrelæ) eller mekaniske komponenter. Efter at have bekræftet, at sekundærokret er normal, blev det fundet, at universalledningen, der forbinder hovedhejletarmen i mekanismen, havde for stor spillerum. Selvom mekanismen fungerer normalt, lykkes det ikke at drev koblingen, hvilket resulterer i mislykket lukking eller tripping.

2. Uventet tripping

Under normal drift bør bryderen ikke trippes uden ekstern kommando. Efter at have udelukket menneskelige fejl, viste inspektion en kortslutning ved hjælpeskaltakontakterne inden i mekanismedammen. Trippingsolenoiden blev strømført gennem denne kortslutning, hvilket forårsagede falsk tripping. Rodårsagen var regnvand, der trængte ind i mekanismedammen, løb ned langs outputkurbelarmen og direkte på hjælpeskaltet, hvilket forårsagede kontaktkortslutning.

3. Lagringmotor fortsætter med at køre efter fjederoplading

Efter lukning starter lagringsmotoren. Når fjederen er fuldt opladt, viser et signal færdiggørelse. Lagringskredsløbet inkluderer en normalt åben hjælpeskatkontakt fra bryderen og en normalt lukket grænsekontakt. Efter lukning lukker hjælpeskatkontakten, og motoren starter. Når fjederen er fuldt opladt, åbner mekanismedammen den normalt lukkede grænsekontakt, hvilket skærer strømmen til motoren. Hvis hejlet ikke åbner denne kontakt, forbliver kredsløbet strømført, og motoren fortsætter med at køre.

4. Øget DC-resistans

Vakuumafbryderkontakter er typisk butt-type. For høj kontaktresistans forårsager overophedning under belastning, hvilket forringere ledningsevne og afbrydes ydeevne. Resistansen skal forblive under fabrikantens specifikationer. Kontaktfjedertryk har betydelig indflydelse på resistansen og skal måles under korrekt overophedningsforhold. Gradvis stigende resistans afspejler kontakt-nedbrydning. Kontakt-slitage og ændringer i kontaktspalt er de primære årsager til stigende DC-resistans.

5. Øget lukkehoppe-tid

Nogen kontakt-hoppe er normal under lukning, men for meget hoppe kan forårsage kontaktbrand eller svævel. Tekniske standarder begrænser lukkehoppe til ≤2ms. Over tid er de primære årsager til øget hoppe reduceret kontaktfjederkraft og slitageinduceret spillerum i hejle og pinde.

6. Afledning fra CT-overflade til støttebræt

Midterkammeret indeholder en strømtransformator (CT). Under drift kan ulige elektriske felt opstå på CT-overfladen. For at forhindre dette, dækker producenter overfladen med halvlederfarve for at jævne feltet. Under montering kan pladsbegrænsninger forårsage, at halvlederbelægningen rundt om monteringsbolter bliver skrapet af, hvilket fører til feltdistorering og overflade til støttebræt afledning under drift.

7. Vakuumafbryder kan ikke åbnes

Under normale forhold bør bryderen pålideligt afbryde strøm, enten ved manuelt tripping eller ved beskyttelsesrelæ.

Vakuumkredsløbsbrydere adskiller sig fra andre typer ved at bruge vakuum som både isolering og buelokked medium. Hvis vakuumniveauet falder, finder ionisering sted i kammeret, hvilket genererer ladete partikler, der reducerer isoleringsstyrken, og forhindrer korrekt strømafbrydning.

Troubleshooting og løsninger

1. Afvisning af lukking eller åbning：Kontroller alle forbundne dele i drivmekanismen for for høj spillerum. Erstat slidte komponenter med nye, hårde, godkendte dele.

2. Uventet tripping：Luk alle potentielle regnvandsindgangspunkter; installér beskyttende silikonsleeves på outputkurbellinkaget; aktiver opvarmnings- og fugtighedsfjerningsenhed inden i mekanismedammen.

3. Lagringmotor fortsætter med at køre efter fjederoplading：Juster positionen af grænsekontakten, så hejlet fuldt åbner den normalt lukkede kontakt, når fjederen er fuldt opladt.

4. Øget DC-resistans：Juster kontaktspalt og overophedning af afbryderen. Mål kontaktresistans ved hjælp af DC-spændingsfaldsmetoden (med teststrøm ≥100A) som angivet i standarder. Hvis justering ikke formindsker resistansen, erstatter vakuumafbryderen.

5. Øget lukkehoppe-tid：Øg let lidt den initielle tryk på kontaktfjederen eller erstat den. Hvis hejle- eller pindespillerum overstiger 0,3mm, erstatter disse dele. Juster drivmekanismen ved at flytte den let mod dødpunktet i lukket stilling – hvor transmissionsforholdet er minimalt – for at reducere hopping.

6. Afledning fra CT-overflade til støttebræt：Genvend jevnt et lag halvlederfarve på CT-overfladen for at genoprette jævn elektrisk feltfordeling.

7. Vakuumafbryder kan ikke åbnes

Hvis vakuumintegriteten er bekræftet under de påkrævede niveauer, erstatter vakuumafbryderen. Følg disse trin:

• Sørg for, at den nye vakuumafbryder passer vakuumintegritetstesten, før installation.

• Fjern den gamle afbryder og installer den nye vertikalt. Sørg for justering mellem den bevægelige kontaktrod og afbryderen. Undgå torsionsstress under installation.

• Efter installation, mål kontaktspalt og overophedning. Juster efter behov:① Juster overophedning via isolerende trækstangens trådforbindelse.② Juster kontaktspalt ved at ændre længden på den bevægelige ledende rod.

• Brug en kredsløbsbryderanalyser til at måle åbning/lukningshastighed, tre-fase synkronisering og lukkehoppe. Foretag yderligere justeringer, hvis resultaterne er uden for specifikationer.