(3)在大量的试验中也发现断路器的分合闸速度对试验结果有影响,因为分闸速度太大将会产生较大的分闸弹振,合闸速度太大将会产生较大的合闸弹跳,这些操作都将会使灭弧室内的微粒由粘附性的变成运动性的,将导致在试验过程中的重击穿发生。
(4)在试验中发现重击穿概率随着投切次数的增加而减少,在投切初始的几次,出现重击穿的概率较大,随着投切次数的增加重击穿的概率明显减少。这是管子内部可活动性的杂质微粒被烧掉,微粒数目逐步减少之缘故。
(5)广东省电力试验研究所为了寻找真空断路器投切电容器组时发生重燃甚至电容器组发生爆炸的原因,把5组不同批号的普通型或高洁净度型的真空灭弧室作为样品,按先后次序安装于同一组真空断路器上进行投切同一组电容器组试验,并每次更换灭弧室后均保证真空断路器机械特性参数前后一致,结果证明真空灭弧室内部洁净度是影响真空断路器投切电容器组重击穿率的重要因素,结果如表1所示。(试验所用的真空灭弧室为BD401)
广东电力运行部门根据试验验证提供的技术依据,为防止电容器组爆炸等类似事故发生,把原普通型的真空灭弧室全部更换为高洁净度的真空灭弧室,更换后运行多年,无事故发生。这也为微粒击穿理论提供了有力的实践支持。
6 减少重燃率应采取的措施和对策
既然我们已经基本确定了重燃的机理,并分析清楚了影响重燃的因素,那么我们就可以有针对性的采取措施来提高真空开关投切电容器组时的可靠性,减少发生重燃的几率:
(1)完善和控制灭弧室生产过程,从零部件制造和生产工艺方面减少管内微粒的数量。
1)在金属零件的加工过程中,尽量避免和祛除干净零件的毛刺;提高零件表面质量,保证零件的表面光洁度。
2)在整管装配前坚持对部件进行有效的超声波清洗,可以取得明显的效果;不断改进清洗工艺,使灭弧室内的微粒通过清洗尽量祛除干净。
3)在生产过程中,保持良好的真空卫生和工作习惯,有效控制操作间内的空气湿度和空气中悬浮微粒的数量。
4)科学组织生产,使灭弧室的部件或触头加工出来后尽量减少存放时间,及时装配进炉,减少零部件氧化、污染的几率。
5)对用于投切电容器组的真空灭弧室适当提高电压进行工频电压老炼,并进行雷电冲击耐压老炼,可以减少灭弧室内的击穿弱点,提高其电压耐受能力,增加投切电容器组时的可靠性。
6)对灭弧室进行小电流老炼,可以利用电弧的高温祛除电极表面的一薄层材料,烧掉电极表面的毛刺,并使电极表面的气体、氧化物和杂质同时除去,起到清洁电极表面的作用,对灭弧室的电气性能有一定的提高。因此灭弧室在出厂前应进行适当的电流老练。
7)对灭弧室进行并联电容老炼,可以迅速明显提高产品的耐压能力。
(2) 提高断路器的设计质量和装配质量,控制其机械运动特性参数在合理的范围内。
1) 断路器的设计应该合理,能够保证灭弧室动导电杆安装对正垂直,并易于对其进行调整。
2) 断路器的装配质量应该得到可靠的测量和良好的控制,操动机构的合闸输出功与分闸输出功比较合适,其分、合闸速度应该调整在合理的范围内,使分闸弹振和合闸弹跳尽可能小。
3) 有时候虽然断路器已经定型,操动机构的输出功率也一定,其它装配状态良好,但偶然也会出现分闸弹振或合闸弹跳大,无法调下来的情况,这时可能与缓冲系统的油压或油的黏度有关,也可能与断路器框架的整体形位公差的控制失控有关。因此对断路器的零件或配件的质量控制就显得非常重要,必须将断路器各项参数都调整到理想状态才可以投入使用或进行试验。
(3) 真空开关在装配完成后进行一定次数的空载操作,可以稳定开关的机械参数;并对开关整体进行适当的电压和电流老练,可以减少灭弧室内新产生的毛刺,降低真空断路器投切电容器组的重燃率。
参考文献:
1. 高压断路器原理和应用 徐国政,张节容,钱家骊,黄瑜珑等 北京:清华大学出版社,2000.
2. 真空断路器投切电容器组性能的现状与对策 李电 金百荣 洪金琪 秋勇 《高压电器》 2003 NO.5 P44-P46
3. 真空断路器投切电容器组试验验证 陈锦清,李端姣 《广东电力》 2002年 第15卷 第4期
4. 真空开关分合容性负载过程中重击穿现象的研究 江文泉 西安交通大学 硕士学位论文 Y146293
5. 真空灭弧室电压老炼新技术研究 杨兰均等 《高电压工程》 1999 NO.1 P88-P90
作者简介:
李禹成(1971—),男,工程师,主要从事真空灭弧室的研发与应用研究。
张玉珍(1970—),女,工程师,主要从事真空灭弧室的研发与应用研究。
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