周淳
贵州北源电力股份有限公司道真鱼塘分公司, 贵州省遵义市 563509
摘要：中置式高压开关柜已占据较高的市场份额，与之配套的真空断路器随着生产厂家的技术更新，凭借自身的良好性能，已逐步成为中压开关领域中的一种发展趋势；随着机电一体化技术的不断成熟、推广和应用，真空断路器终将在发电控制上实现中压开关无油化的普及应用。
关键词：开关柜；真空断路器；发电控制；普及应用
随着中置式开关柜技术的不断成熟，在中压开关设备中，中置式开关柜的应用也得到了普及，目前已占据了国内市场的80％。真空断路器利用真空良好的绝缘和灭弧性能，实现跳合和开断电流的性能。但不是在任何真空度下都可以，而是在某个一定的真空范围内才具有良好的绝缘和灭弧性能，试验表明：真空开关的真空度应保持在10－2～10－8Pa范围内。尽管目前各生产厂家都进行技术改造，真空断路器运行的可靠性也得到了提高，但在实际工程应用中难免会出现这样那样的问题，如开关运行发热、绝缘下降等等。结合鱼塘电站10.5kV高压开关柜改造及断路器小车机械部分检修过程中遇到的问题和处理对策，从开关柜检修、安装、调试角度，从真空断路器选型、检修及运行维护等方面阐述真空断路器在发电机出口控制的应用。
一 、发电机出口真空断路器选型
在中小型水电站中发电机主要以调峰为主要任务，年开停机操作次数平均达400次，即断路器年操作次数多达800次。因此，选型上应综合考虑断路器现场运行条件：
1．以发电机出口额定电压、和最大运行方式下持续工作电流选择断路器额定电流和额定电压，用额定开断电流进行校核。
2．按最大运行方式下短路冲击电流选择断路器短路开断电流，用动稳定和热稳定进行校验。
3．电气性能:真空断路器绝缘性能取决于其本体内部真空度，正常使用断路器其灭弧室内压力为1.3×10 －5Pa，不得高于1.3×10 －2Pa，或低于1.3×10 －8Pa。因此，选型时应从安全角度或是经济角度出发，应考虑设备的使用寿命。
4．从操作机构选择应满足断路器要求，从可靠性应考虑其机械性能（操作次数）和带“五防”闭锁保护装置，同时根据现场特点，选择电磁式操动机构、机械弹簧储能操动机构或永磁式操动机构等形式。
5．现场安装条件选择：可以选择固定式和抽出式两种，固定式适合于现场场地较狭窄，抽出式适合于现场宽广，便于检修维护。
二、真空断路器检修
尽管目前真空断路器技术性能经过各生产厂家不懈努力、改进，断路器本体运行可靠性相对于油断路器、SF6断路器有很大提高，操作次数在10000次以下基本可以做到免维护。但从运行经验告诉我们，必要的检修维护是不可缺少的，特别是机组控制断路器应结合年度设备预试开展一般性检修工作。
1.操作机构
操作机构是断路器重要组成部分，其工作可靠性关系断路器安全运行，机组控制断路器因操作频繁、经常开断短路电流、机械特性要求高等特点，需要加强对操作机构检修维护。检修前应确定其操作能源处于无储能状态且断路器本身处于分闸位置，避免造成机械伤害事故，确保人员安全。手动操作断路器检查其传动机构是否灵活，无卡涩现象，各连接螺丝、开口销完好无损，连接应牢固可靠，必要时对各转动部件、电机轴承更换润滑脂。检查断路器辅助开关动作是否到位，防跳回路、操作回路动作是否可靠，结合检查情况确定是否需要解体检修。操作机构解体检修完毕应进行机械特性试验，测试断路器跳合闸时间、断路器开距、三相同期性等。
2.“五防”机构
由于设计、制造质量原因，各生产厂家的产品性能、可靠性不一样，为了确保电气倒闸操作安全可靠，避免误操作事故发生。因此，应结合年度设备检修工作加强对机械防误机构检修，固定式开关柜因运行期间其隔离开关停电不方便，必须利用年度检修检查隔离开关分、合闸行程，确保隔离开关操作行程与其主回路、与断路器连锁机构配合完好性；对于抽出式开关柜应检查抽出小车与断路器连锁机构配合完好性，避免带电拉合隔离小车误操作事故发生。由于抽出式开关柜在运行中隔离插头运行状况监视不到位，必须加强对开关动、静触头维护，检查静触头与连接母板接触情况、检查动、静触头烧伤情况，测量回路接触电阻及绝缘性能，确保设备运行可靠。
3.真空断路器
真空开关较之油开关而言，它具有开断容量大，灭弧性能好，机械寿命长，运行维护量小，检修量小，检修周期长等特点。因检修、监测不到位而引起开关爆炸，造成三相短路，酿成重大事故时有发生，因此，对真空断路器检修必须引起高度重视。?
3.1真空度检测
工频耐压法：即真空开关处于开断状态下，在动静触头之间施加一定的电压，检测泄露电流的大小或观察灭弧室内的放电现象，由此推断真空度的好坏。这种方法的优点是方法简单，其缺点是，只能定性检测真空度的好坏，而且由于施加的电压不高，真空度在10-3--10-5Pa之间，无法分辨，即耐压法的实验结果基本是一样的，所以无法合理地判断发展性泄露（即同一个真空开关和上次相比有多大程度的泄露）。这种方法只能粗略地判断其真空度严重劣化的灭弧室，属定质检测。?
真空度测试仪检测：采用励磁放电、电离电荷采样原理，属定性定量检测。?
一般情况下，真空度的测量范围为10-1—10-4，根据电力部颁标准，当真空度大于10-2Pa时建议该真空管报废。根据真空开关使用经验，建议1年各进行一次预防性试验，通过测量试验和统计对真空泡的运行状态作出综合判断，以确定是否解体检修或报废。??
3.2机械检查
绝缘件、屏蔽罩作为断路器外部件，承担固定、绝缘作用，因断路器跳合有可能造成连接件松动、破损等异常情况，检修不到位及易造成事故，利用停电机会有针对性检查紧固件连接情况、绝缘件是否损坏，对绝缘件进行清洁保养，确保绝缘性能良好。
3.3电气测试
按电气设备预防性试验规程，各电厂可以根据自身设备运行情况开展电气设备预试工作，作为发电机出口断路器，电气绝缘试验检查、回路接触电阻检查是非常必要。因为导电回路经常开断短路电流，造成触头电弧烧伤，在缺乏检测技术的情况下，回路电阻检测是最简单、有效办法。由于发电机出口断路器操作频繁特点，且真空断路器具有硬的开断特性，容易造成操作过电压，设备绝缘下降。因此加强年度绝缘检测，确定其绝缘件性能好坏、真空度在安全范围运行，确保设备安全运行。
三、运行维护
在正常操作下，真空断路器在10000次操作内是免维护的，对断路器常规外观检查是否存在污秽（如灰尘、油污等）、是否发热，保持其绝缘强度是真空断路器日常维护关键。因此，应加强这几方面维护工作：
1．在运行方面加强对真空断路器操作机构检查，要求各开关辅助接点接触应正确完好；
2.断路器的绝缘件、外露部分必须用干燥的无绒毛的布擦抹，保持其清洁、干燥，确保断路器绝缘强度；
3．触头系统磨损是由于电磨损合触头间压力造成的，因此断路器在合闸状态时应检查反映触头开距标志，以确定触头的磨损程度，便于检修维护；
4．加强对防误闭锁装置检查，要求各工作状态、指示应正确，开关运行闭锁可靠。即：“五防”检查。
5．当怀疑灭弧室有漏气现象时，应该作真空度检查。配备有真空度测试仪的使用仪器进行检查，无检查设备的对灭弧室进行断口间交流耐压试验。
6．对于载流量大的发电机出口断路器，加强对开关本体、导电回路接触部位进行测温监视，必要时安装在线监测装置。
四、常见故障及原因
通过多年运行经验，断路器常见故障及原因如下：
五、结束语
真空断路器在发电机控制上的应用，无论是其运行的可靠性、安全性、运行维护、机械性能、电气性能，还是对现场条件的要求，它都具有优越性。但是，通过运行总结发现真空断路器也有不足之处，诸如断路器真空压力监测手段不到位，虽然从设计上、制造工艺上真空泡做到彻底密封、无泄漏，因运行时间长，开关操作震动等原因难免发生人为不可预见泄漏事故发生，因此需要加强运行维护。尽管如此，真空断路器作为中压开关领域中的一种发展趋势，随着机电一体化技术的不断成熟、推广和应用，少油断路器、SF 6断路器将最终被真空断路器所取代，最终在发电机控制上实现中压开关无油化的普及应用。
参考文献：
【1】李建基 高压开关设备实用技术 中国电力出版社 2005
【2】王乃庆 电力设备预防性试验规程 中国电力出版社 1996.9
【3】金关福 发电厂检修规程 中国电力出版社 1998.1