關于VS1型10KV真空斷路器冬季誤動作故障分析

摘要：近年來，隨著電網事業的飛速發展，運行多年的老舊設備在不斷的更新、改造，在10KV配電電網中，VS1型真空斷路器就是其中更新的一種。此種類開關以它體積少、功率大、操作方便、輔助設備少和動作靈活等優點，越來越在配電設備上占主導地位。但通過幾年的運行，也發現了存在的問題，就是進入冬季嚴寒季節，多少發生不正確動作故障，所以，在下面我們對此類故障情況進行分析。

關鍵詞：事故越級 磁通量 摩擦力

配電開關由于它所輸送的電能直接針對用戶，可靠的供電質量和安全的運行就顯得尤為重要，而且由于它時常處于高頻繁動作運行，它的準確動作就會避免事故故障擴大的發生。

1、VS1型真空斷路器是近年來引進的10KV配電專用斷路器，自投入以來，以它獨特的優點受到了廣大檢修人員的青睞，并隨著安裝地點的不斷擴展和延伸，大量的VS1型真空斷路器投入使用。隨著不斷大面積的使用，在VS1型斷路器中又出現了一個新的問題，就是多次發生斷路器在操作與運行過程中，發生不正確拒分合閘燒毀線圈故障，嚴重時造成故障越級擴大成事故的發生，在110KV的白云和其他幾個變電站中，就發生過幾起這樣的故障。那到底是什么原因造成的這些故障發生呢？

根據這一特點，首先對以下幾種情況下進行了分析：

1.1安裝工藝上是否存在問題。

VS1型斷路器作為一種新的設備進入我們的工作范圍，之前對它的工藝要求沒有任何了解，安裝、調試、檢測工作都是按照說明書的內容進行，但每次安裝工作中，在施工準備前的工作非常充分，施工中專業專責技術員進行工藝現場把關，并嚴格按照作業指導書要求施工，最后通過特性試驗來保證安裝質量，當發生故障后，通過前后特性試驗的對比，指標符合要求，此原因被排除。

1.2對分合閘線圈的阻值進行了測量。

因為如果線圈阻值增大，額定電流值就會相應減少，產生的磁通力同樣減少，使鐵芯沖擊力降低，導致斷路器無法正確動作（線圈內部匝間短路使匝數減少，安匝值降低會造成同樣結果）。但通過故障前后的線圈阻值測量，并未發現此種問題，這一原因又被排除。（圖1、2）

故障前圖1 多臺

故障后 圖2 多臺

1.3 VS1斷路器由于是彈簧機構，因此它屬于機械制動，也就是說斷

路器的分合閘狀態，都是通過摯子卡住分合閘的儲能卡板來進行保持的，如果摯子扣入深度過大、過小，會使分合閘鐵心破壞卡板的受力發生變化（分合閘鐵心頂桿的受力是一定的），就會影響到斷路器的正確動作。但我們同樣通過故障前后的測量，摯子扣入深度未發生明顯變化，這一原因被排除。

故障前圖1（多臺）

故障后圖2（多臺）

1.4包頭地區冬季氣溫普遍較低，特別是處于山區和邊遠地區，氣溫常常降至零下20℃以下。在幾個月當中，不同地點的同類型開關，就發生了不同次數的不正確動作故障（分閘、合閘過程中），但隨著氣溫的變暖，此類故障也在逐步減少，如圖所示：

結合圖表分析，繪制出天氣與地區和VS1斷路器不正確動作的關系曲線圖進行分析。

通過圖表和曲線分析，地區、溫度是影響VS1型斷路器不正確動作故障發生的主要原因。但具體影響到VS1型斷路器不正確動作的主要原因又是哪里呢？

2、通過圖表和曲線圖的分析結果表明，溫度的降低是造成這種故障的主要原因，而溫度又使斷路器本身發生了哪些變化呢？因此對VS1型斷路器的結構性質進行了再次分析。

2.1 VS1真空斷路器的結構與少油斷路器的結構有許多區別，特別就是在操作機構的配置上。少油斷路器配備的是電磁機構，它是靠強大的合閘電流使線圈帶電產電磁，以吸動合閘鐵芯來進行合閘，操作力來自電磁源。而VS1型真空斷路器的操作機構，是機械彈簧儲能機構，它的操作能量是通過電機帶動彈簧進行儲能，再通過分、合閘線圈帶動鐵心破壞死點，使彈簧釋放能量最終完成分合閘工作，一切轉換都在機械部件相互傳遞中。根據這一特點，首先對以下幾種情況進行了分析。

2.2包頭地區位置靠近寒帶，而且氣溫變化大，特別是溫差大，在邊元地區的白云和固陽地區更為突出。而機械材料的強度和韌性受氣溫的影響很大，極容易造成機械部件之間傳動和滾動的部件環節發生變化，溫度越低材料發生性質變化越大，導致機械配合間隙摩擦力增大（轉動部件上有明顯的摩擦點），同時潤滑劑的粘度增加（已結成塊狀），在一定程度上又增加了摩擦力的值，導致斷路器動作時阻力增大而發生不能正確動作的故障。發現了這一問題，如合去解決呢？只有通過改變環境溫度，使VS1型斷路器在運行期間不超過其規定范圍（使用環境溫度不低于-15℃）。

2.3原有斷路器本身自帶有加熱裝置，但它只有25W，主要目的是驅潮防止機械部件防銹用的，在設計中根本沒有考慮部件加熱使用。后通過計算在VS1斷路器柜內加裝了一只150W的加裝裝置，主要安放在機構下部，并通過一個溫控器來進行控制（-10℃啟動，-5℃返回），使操作機構部件不受環境溫度影響發生大的變化，同時，也保證了潤滑劑的使用功效。

3、從2009年5月-2010年10月，對高寒冷地區及市區內加裝保溫

裝置的VS1型斷路器進行了統計，結果發現沒有發生一起VS1型斷路器，由于不正確動作燒毀分、合閘線圈和拒分合故障的發生，證明VS1型斷路器冬季不正確動作的真正原因已經找到，并通過改造得到了徹底的解決，從而確保了安全運行和可靠的供電，取得了潛在的經濟利益。

當今電力事業在飛速的發展，各類新的設備也將不斷的涌出，新的設備在給我們帶來發展的同時，也存在著它不足之處，需要我們在工作中認真的發現、解決，只有這樣新的設備才會變的完善、完美，才能以最大的能力為電力事業的發展做出貢獻。