关于VS1型10KV真空断路器冬季误动作故障分析|真空断路器的主要作用

　　摘要：近年来，随着电网事业的飞速发展，运行多年的老旧设备在不断的更新、改造，在10KV配电电网中，VS1型真空断路器就是其中更新的一种。此种类开关以它体积少、功率大、操作方便、辅助设备少和动作灵活等优点，越来越在配电设备上占主导地位。但通过几年的运行，也发现了存在的问题，就是进入冬季严寒季节，多少发生不正确动作故障，所以，在下面我们对此类故障情况进行分析。
　　关键词：事故越级 磁通量 摩擦力
　　配电开关由于它所输送的电能直接针对用户，可靠的供电质量和安全的运行就显得尤为重要，而且由于它时常处于高频繁动作运行，它的准确动作就会避免事故故障扩大的发生。
　　1、VS1型真空断路器是近年来引进的10KV配电专用断路器，自投入以来，以它独特的优点受到了广大检修人员的青睐，并随着安装地点的不断扩展和延伸，大量的VS1型真空断路器投入使用。随着不断大面积的使用，在VS1型断路器中又出现了一个新的问题，就是多次发生断路器在操作与运行过程中，发生不正确拒分合闸烧毁线圈故障，严重时造成故障越级扩大成事故的发生，在110KV的白云和其他几个变电站中，就发生过几起这样的故障。那到底是什么原因造成的这些故障发生呢？
　　根据这一特点，首先对以下几种情况下进行了分析：
　　1.1安装工艺上是否存在问题。
　　VS1型断路器作为一种新的设备进入我们的工作范围，之前对它的工艺要求没有任何了解，安装、调试、检测工作都是按照说明书的内容进行，但每次安装工作中，在施工准备前的工作非常充分，施工中专业专责技术员进行工艺现场把关，并严格按照作业指导书要求施工，最后通过特性试验来保证安装质量，当发生故障后，通过前后特性试验的对比，指标符合要求，此原因被排除。
　　1.2对分合闸线圈的阻值进行了测量。
　　因为如果线圈阻值增大，额定电流值就会相应减少，产生的磁通力同样减少，使铁芯冲击力降低，导致断路器无法正确动作（线圈内部匝间短路使匝数减少，安匝值降低会造成同样结果）。但通过故障前后的线圈阻值测量，并未发现此种问题，这一原因又被排除。（图1、2）
　　故障前图1 多台
　　故障后 图2 多台
　　1.3 VS1断路器由于是弹簧机构，因此它属于机械制动，也就是说断
　　路器的分合闸状态，都是通过挚子卡住分合闸的储能卡板来进行保持的，如果挚子扣入深度过大、过小，会使分合闸铁心破坏卡板的受力发生变化（分合闸铁心顶杆的受力是一定的），就会影响到断路器的正确动作。但我们同样通过故障前后的测量，挚子扣入深度未发生明显变化，这一原因被排除。
　　故障前图1（多台）
　　故障后图2（多台）
　　1.4包头地区冬季气温普遍较低，特别是处于山区和边远地区，气温常常降至零下20℃以下。在几个月当中，不同地点的同类型开关，就发生了不同次数的不正确动作故障（分闸、合闸过程中），但随着气温的变暖，此类故障也在逐步减少，如图所示：
　　结合图表分析，绘制出天气与地区和VS1断路器不正确动作的关系曲线图进行分析。
　　通过图表和曲线分析，地区、温度是影响VS1型断路器不正确动作故障发生的主要原因。但具体影响到VS1型断路器不正确动作的主要原因又是哪里呢？
　　2、通过图表和曲线图的分析结果表明，温度的降低是造成这种故障的主要原因，而温度又使断路器本身发生了哪些变化呢？因此对VS1型断路器的结构性质进行了再次分析。
　　2.1 VS1真空断路器的结构与少油断路器的结构有许多区别，特别就是在操作机构的配置上。少油断路器配备的是电磁机构，它是靠强大的合闸电流使线圈带电产电磁，以吸动合闸铁芯来进行合闸，操作力来自电磁源。而VS1型真空断路器的操作机构，是机械弹簧储能机构，它的操作能量是通过电机带动弹簧进行储能，再通过分、合闸线圈带动铁心破坏死点，使弹簧释放能量最终完成分合闸工作，一切转换都在机械部件相互传递中。根据这一特点，首先对以下几种情况进行了分析。
　　2.2包头地区位置靠近寒带，而且气温变化大，特别是温差大，在边元地区的白云和固阳地区更为突出。而机械材料的强度和韧性受气温的影响很大，极容易造成机械部件之间传动和滚动的部件环节发生变化，温度越低材料发生性质变化越大，导致机械配合间隙摩擦力增大（转动部件上有明显的摩擦点），同时润滑剂的粘度增加（已结成块状），在一定程度上又增加了摩擦力的值，导致断路器动作时阻力增大而发生不能正确动作的故障。发现了这一问题，如合去解决呢？只有通过改变环境温度，使VS1型断路器在运行期间不超过其规定范围（使用环境温度不低于-15℃）。
　　2.3原有断路器本身自带有加热装置，但它只有25W，主要目的是驱潮防止机械部件防锈用的，在设计中根本没有考虑部件加热使用。后通过计算在VS1断路器柜内加装了一只150W的加装装置，主要安放在机构下部，并通过一个温控器来进行控制（-10℃启动，-5℃返回），使操作机构部件不受环境温度影响发生大的变化，同时，也保证了润滑剂的使用功效。
　　3、从2009年5月-2010年10月，对高寒冷地区及市区内加装保温
　　装置的VS1型断路器进行了统计，结果发现没有发生一起VS1型断路器，由于不正确动作烧毁分、合闸线圈和拒分合故障的发生，证明VS1型断路器冬季不正确动作的真正原因已经找到，并通过改造得到了彻底的解决，从而确保了安全运行和可靠的供电，取得了潜在的经济利益。
　　当今电力事业在飞速的发展，各类新的设备也将不断的涌出，新的设备在给我们带来发展的同时，也存在着它不足之处，需要我们在工作中认真的发现、解决，只有这样新的设备才会变的完善、完美，才能以最大的能力为电力事业的发展做出贡献。