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ZW7-40.5户外高压真空断路器故障及处理

文章出处:admin 人气:发表时间:2017-04-27 14:31

ZW7-40.5户外高压真空断路器图片
概述
    ZW7-40.5户外高压真空断路器是三相交流50Hz户外高压开关设备,适用于35kV输电系统的控制和保护,也可用于联络断路器及开合电容器组的场合。
 
型号及含义:
ZW7-40.5户外真空断路器型号及其含义图
ZW7-40.5户外高压真空断路器图优点:
        ZW7-40.5户外真空断路器以检修维护工作量小、对环境友好、适合频繁操作、噪声小、供电可靠性高等优点在电力系统中得到了广泛的应用,特别是在中等电压领域占有明显优势.河南油田6 kV~ 35 kV配电网自20世纪80年代起逐步采用真空断路器,提高了电网运行的安全可靠性,但在运行过程中也暴露出不少问题,主要为ZW7-40.5型户外真空断路器故障.ZW7-40.5户外高压真空断路器主要安装在油田新建35 kV恒山变电站、王集开关站内,现对ZW7-40.5型真空断路器的故障原因加以分析和总结,提出相应的改进措施,以避免同类故障再次发生.
 
ZW7-40.5户外高压真空断路器发展历程简介:
        自1992年电力部门推广使用真空断路器起,仅过了13年,我国已从少油断路器过渡到真空断路器。在40.5 kV电压等级的断路器中,真空断路器所占比例在逐年攀升,从2002年的57.51%上升到2003年的62.24%,真空断路器(主要是户内型)相比SF6断路器已占上风,在城乡电网改造中,ZW7-40.5型户外高压真空断路器(以下简称7型真空断路器)占有部分的市场份额。但是户外高压真空断路器并未占据绝对优势,户外SF6断路器仍保持较高的市场份额。现从技术方面对7型真空断路器的有关问题进行探讨,以期使它得以广泛运用。 
 
 ZW7-40.5户外高压真空断路器结构图 
 ZW7-40.5户外高压真空断路器结构图
 
ZW7-40.5户外高压真空断路器的若干问题:
 
ZW7-40.5户外高压真空断路器常见问题描述:
     ZW7-40.5户外高压真空断路器所配内置式电流互感器(图1中的1)的外绝缘采用的是电器绝缘酯。此绝缘酯属于液体绝缘介质,水分在电器绝缘酯中呈悬浮状态,将易形成“小桥”等而使击穿电压明显下降,当电器绝缘酯中含水仅十万分之几时,耐压值就会显著下降;如果含水量继续增多,则只是增加几条击穿的并联路径,击穿电压不会继续下降。当有纤维存在时,水分的影响特别明显。如果处理不当,产品在运行当中就会存在绝缘隐患,因此应对相关的装配工艺和结构进行改进。
 
ZW7-40.5户外高压真空断路器问题解决常用方法:
 
  1、装配工艺的改进。要求用适宜的溶剂(如丙酮、无水乙醇)清洗,达到无水分、油垢和纤维等杂质,在浸电器绝缘酯前,对电流互感器及相关零部件进行烘干处理,而且在装配过程中要防止水分等杂质侵入。同时还要求装配车间要保持空气清洁、干燥。所有静密封的静密封圈处按照典型工艺涂抹乐泰207密封胶。电流互感器装配完成后,浸电器绝缘酯的部分要与大气隔绝。 
 
     2、改进铝支架(图1中的4)的结构,提高其密封性。在铝支架按照气体密封的要求进行结构设计改进,并装设干燥剂;将输出轴的Y型密封圈改为O形密封圈,并改进输出轴的相关结构;在铝支架上有4个外露铜排连接螺栓,在螺栓头处加装密封盖。 
 
  3、增加被动安全预防措施。在油浸变压器等液体绝缘高压设备中设置被动安全预防措施,即加装防爆膜。由于本产品的电流互感器外绝缘与油浸变压器类似,也应加装防爆膜。防爆膜的材料可以选用经过防锈处理的铝箔,加装位置可选在铝支架的手孔盖处。 
 
        ZW7-40.5户外高压真空断路器电流互感器的相关技术问题描述:
 
  采用外置式电流互感器,环氧树脂浇注料由高耐侯性脂环族环氧树脂、甲基六氢苯酐、活性填料(经特殊处理)及适量的促进剂组成。采用的改性脂环族环氧树脂分子中既有耐紫外线及耐热的饱和六元环结构,又有柔韧性好的脂肪链结构,因而具有良好的抗开裂、耐冷热冲击性能。互感器外置后,既降低了断路器本体的复杂程度,又减少了故障隐患,不过同时也增加了用户的维护工作量。 
 
   ZW7-40.5户外高压真空断路器电流互感器的相关技术问题解决方案:
  1、若仍采用开关本体内置式电流互感器,那么应增加控制电流互感器回路电阻的项目。由于电流互感器一次回路可能存在焊接缺陷,造成回路电阻值偏大,致使运行中温升值超标,而高温则会降低环氧树脂及电流互感器周围填充的电器绝缘酯的绝缘性能。回路电阻值可参考型式试验时的所测值,按照发热功率相等的原则,推算不同额定电流值的电流互感器的回路电阻值,并可按照导体发热温度等公式进行计算回路电阻值。 
 
    2、电流互感器导体半径为r1,绝缘体外径近似为r2,导体稳态发热温度为q1,周围空气温度为q0。 
 
计算导体的热损耗 :
 
         Φ= KaI2R 
 
         式中 Ka——为交流附加损耗系数; 
 
   I——为电流互感器的额定电流; 
 
   R——电流互感器的回路电阻。 
 
绝缘层的热传导热阻 :
 
         Rt1 = (1/2)ΠΛl×ln(r2/r1) 
 
         式中 λ——为铜的热导率; 
 
   l——为电流互感器环氧树脂部分的高度。 
 
绝缘层外表面散热热阻 :
 
         Rt2= (1/K)S = (1/K)×2Πr2L 
 
         式中 K——为环氧树脂的表面散热系数。 
 
计算导体发热温度 :
 
         θ1 = Φ×(Rt1 +Rt2) + θ0 
 
  如果θ1 - 20 K的值小于国标规定的温升值(铜为65 K)的要求,则说明推算的回路电阻值合理,否则为不合理,需要修正。 
 
总结 :
 
  由于户外环境相对恶劣,而且供电部门对产品的质量稳定性要求越来越高,为满足电网供电的连续性,因此需要对户外高压真空断路器的技术等方面不断探讨、改进和推陈出新,才能充分发挥其具有的体积小、重量轻、寿命长、操作方便、维修简单、无SF6气体等特点,使其在与SF6断路器的市场竞争中,取得技术上的优势。

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