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1、湖南铁路科技职业技术学院毕业设计方案 专 业： 班 级： 学生姓名： 所属院系： 指导教师： 湖南铁路科技职业技术学院教务处监制目 录摘要1第一章 高压断路器的简介21.1 高压断路器的简介21.2 高压断路器的组成31.3 高压断路器的分类31.3.1油断路器41.3.2 真空断路器41.3.3 磁吹断路器51.3.4 空气断路器51.3.5 六氟化硫断路器61.3.6 固体产气断路器61.4 高压断路器的基本参数7第二章 高压断路器常见故障分析82.1 绝缘故障82.2 拒动故障82.3 误动故障82.4 开断与关合故障92.5 载流故障92.6 外力和其他故障9第三章 35kV真空断路器
2、检修方案103.1 作业步骤103.2 检修前的准备工作103.2.1 查阅资料103.2.2 施工现场要求103.2.3 人员组织及分工113.3安全措施133.4 真空断路器的检修143.4.1操作机构检修143.5闭锁机构检修153.6一次隔离触头的检修153.7 二次插接件及辅助开关的检修163.8 小车及接地装置的检修173.9 验收173.10 填写检修记录173.11检修工作结束17总 结19谢 辞20参考文献21摘要 高压断路器在高压电路中起控制作用，是高压电路中的重要电器元件之一。断路器用于在正常运行时接通或断开电路，故障情况在继电保护装置的作用下迅速断开电路，特殊情况下可靠
3、地接通短路电流。本文介绍了35kv真空断路器的检修过程，牵引变电所的真空断路器故障处理是牵引变电检修与值班工作的重中之重。真空断路器的故障发生频率高、影响大、处理难。本文详细讲述了真空断路器相关故障的处理，为今后快速处理此类故障提供帮助。关键词：牵引变电所；高压断路器；故障处理第一章 高压断路器的简介高压断路器在高压电路中起控制作用，是高压电路中的重要电器元件之一。断路器用于在正常运行时接通或断开电路，故障情况在继电保护装置的作用下迅速断开电路，特殊情况（如自动重合到故障线路上时)下可靠地接通短路电流。高压断路器是在正常或故障情况下接通或断开高压电路的专用电器。1.1 高压断路器的简介高压断路
4、器是用来控制电路闭合或切断的装置。同时可以在电力系统发生故障时，通过继电保护装置切断电路，对电力系统进行完善保护。若高压断路器发生了故障，则有可能导致电力部门失去对部分电力系统的控制与保护能力，轻则引起停电事故，重则会导致整个电力系统的瘫痪。因此，高压断路器在电力系统中起着至关重要的作用。1、分闸弹簧；2、合闸线圈；3、复位弹簧；4、静铁心；5、拉杆；6、导套7、合闸动铁心；8、抬杠；9、支架；10、拉簧；11、掣子；12、滚子；13、拉簧；14、轴销；15、掣子；16、滚子；17、主轴；18、合闸手柄；19、分闸按钮；20、分闸摇臂；21、分闸电磁铁；22、主轴拐臂；23、底座；24、绝缘子
5、；25、绝缘支架；26、触头弹簧；27、软连接；28、真空灭弧室；29、橡胶垫；30、上压板；31、下压板；32、上导电夹；33、橡胶垫；34、导套；35、下导电夹；36、联结头；37、锁紧螺帽；38、调节螺钉；39、压簧；40、带孔销； 图1.1断路器结构图 1、基架；2、螺栓；3、螺栓；4、上铝支架；5、真空灭弧室；6、绝缘杆；7、下铝支架；8、导电夹； 9、软连接；10、导杆；11、拐臂；12、活接螺栓；13、绝缘子；14、绝缘子；15、压簧；16、缓冲器；17、转轴；18、轴承座；19、拉簧；20、导向板；图1.2断路器外型图1.2 高压断路器的组成高压断路器内部结构较为复杂，但主要有
6、开断元件、传动元件、绝缘支撑元件、基座、操动机构这五类部件组成：(1)开断元件：开断、关合电路和安全隔离电源；包括导电回路、动静触头和灭弧装置。(2)传动元件：将操作命令和操作动能传递给动触头。包括连杆、拐臂、齿轮、液压或气压管道。(3)基座：用来支撑和固定开关。(4)绝缘支撑元件：支撑开关的器身，承受开断元件的操动力和各种外力，保证开断元件的对地绝缘；包括瓷柱、瓷套管和绝缘管。(5)操动机构：用来提供能量，操动开关分、合闸。有电磁、液压、弹簧、气动等。1.3 高压断路器的分类高压断路器大致分为油断路器、真空断路器、空气断路器、磁吹断路器、固体产气断路器、sf6断路器六大类型，以下对这六种类型
7、的断路器作简要介绍：1.3.1油断路器油断路器，分多油和少油两种类型，以变压器油作为介质灭弧。图1.3多油断路器图1.4少油断路器1.3.2 真空断路器真空断路器主要利用真空的高绝缘性能来灭弧，触头密封在高真空的灭弧室内。主要是由导电部分、真空灭弧室、绝缘部分、传动部分、框架和操动机构等组成。真空灭弧室是由动、静触头和屏蔽罩、动静导电杆、波纹管以及外壳等部分组成。灭弧室是一个整体，不能拆开，损坏时只有整体更换新的。图1.5真空断路器1.3.3 磁吹断路器磁吹断路器，断路时，利用本身流过的大电流产生的电磁力将电弧迅速拉长而吸人磁性灭弧室内冷却熄灭。图1.6磁吹断路器1.3.4 空气断路器空气断路
8、器，利用高速流动的压缩空气来灭弧。图1.7空气断路器1.3.5 六氟化硫断路器六氟化硫断路器采用惰性气体sf6来灭弧，并利用其绝缘性能来增强触头间的绝缘。图1.8六氟化硫断路器1.3.6 固体产气断路器固体产气断路器，利用固体产气物质在电弧高温作用下分解出来的气体来灭弧。图1.9固体产气断路器1.4 高压断路器的基本参数表1.1高压断路器基本参数表工作电源AC220V 10%频率50Hz 5%环境温度-10C40C相对湿度85%绝缘电阻2M介电强度电源进线对机壳能承受1.5KV1分钟的耐压测试时间测试范围1499.9ms分辩率0.01ms精度0.1ms速度测试范围15m/s分辩率0.01m/s
9、精度1%读数+2个字行程测试范围不限分辩率0.01mm精度1%读数+2个字第二章 高压断路器常见故障分析2.1 绝缘故障高压断路器发生故障最为频繁的为绝缘故障，因闪络、过电压击穿、爆炸等绝缘问题造成的故障较多，其中更以内、外绝缘及瓷套闪络故障为主。1、 内绝缘故障。内绝缘故障即是断路器在运行当中因内部出现异物而导致断路器本体发生放电现象。2、 外绝缘和瓷套闪络故障。主要原因是瓷套的外型尺寸和外绝缘泄露比距不符合标准要求以及瓷套的质量有缺陷。由于断路器与开关柜不匹配、柜内隔板吸潮、绝缘距离不够、爬电比距不足、无加强绝缘措施等原因导致高压开关柜发生绝缘故障的次数也较多，主要有电流互感器闪络、柜内放
10、电和相间闪络等。此外开关柜内元件有质量缺陷也将导致相间短路故障。2.2 拒动故障高压断路器正常情况下可以通过分合来对电流进行控制，一旦发生拒动故障则不会正常的进行分合动作，从而导致发生越级跳闸，使故障的范围扩大，通常情况下由于机械或是电气等原因会导致此故障的发生。1、 机械原因。机械故障主要由生产制造、安装调试、检修等环节引发。因操动机构及其传动系统机械故障而引发断路器拒动占拒动故障65%以上，具体故障有机构卡涩，部件变形、位移、损坏、轴销松断，脱扣失灵等。2、 电气原因。由电气控制和辅助回路故障而引发。具体故障有分合闸线圈烧损、辅助开关故障、合闸接触器故障、二次接线故障、分闸回路电阻烧毁、操
11、作电源故障，保险丝烧断等。其中分合闸线圈烧损一般因机械故障而引起线圈长时间带电所致；辅助开关及合闸接触器故障虽表现为二次故障，实际多为接点转换不灵或不切换等机械原因引起；二次接线故障基本是由于二次线接触不良、断线及端子松动引起。2.3 误动故障1、二次回路。二次回路故障主要由因接线端子排受潮绝缘降低，合闸回路和分闸回路接线端子间发生放电而产生的二次回路短路引发。此外还有二次电缆破损、二次元件质量差、断路器误动、继电保护装置误动等原因。2、液压机构。断路器出厂时因阀体紧固不够、装配不合格、清洁度差而造成密封圈损坏，从而促发液压油泄露或机械机构泄压，最终导致断路器强跳或闭锁。3、弹簧操动机构。检修
12、断路器时，因调整操动机构分（合）闸挚子使弹簧的预压缩量不当，导致弹簧机构无法保持而引起断路器自分或自合。2.4 开断与关合故障少油和真空断路器出现开断与关合故障较多，主要集中于7.212kV电压范围内。少油断路器发生故障主要是因为喷油短路烧损灭弧室，导致断路器开断能力不足，在关合时发生爆炸；真空断路器发生故障主要是因为真空灭弧室真空度下降，导致真空断路器开断关合能力下降，引起开断或关合失败；SF6断路器发生故障主要是由于SF6气体泄漏或者微水含量超标引起灭弧能力下降。2.5 载流故障载流故障主要是由于触头接触不良过热或者引线过热而造成。触头接触不良是由于装配过程没有使动、静触头完全对准或对准偏
13、差过大，操作过程中灭弧室喷口与静弧触头碰撞导致喷口断裂造成开关事故。7.2-12kV电压等级开关柜发生载流故障主要是由于开关柜中触头烧融或隔离插头接触不良过热导致燃弧而引发。2.6 外力和其他故障外力和其他故障主要为泄露故障和部件损坏，主要包括：气动部分漏气、液压部分漏油、断路器本体漏油等，约占此类故障的55%以上。1、 泄露故障。主要由气动部分漏气和液压部分漏油引发（内漏也引发打压频繁）。泄露一般由阀系统密封不严、密封圈（垫）老化损坏、压力表接口部分泄露、压力泵接头质量差和清洁度差而引起，此外安全阀动作值错误、环温升高致安全阀误动以及安全阀动作后不复位都会引发泄压。2、 部件损坏。易损坏的部
14、件主要有传动机构部件、密封部件、阀体及拉杆等。断路器在运行过程中由于部件质量差或是安装、检修中技术水平限制等原因会导致断路器的部件发生损坏的情况，对于这些损坏的部件如果不能及时发现，则会使损坏部件损坏程度加剧，从而导致断路器无法正常的动作及运行。第三章 35kV真空断路器检修方案3.1 作业步骤 1 按电业安全工作规程要求，办理工作票手续，明确工作任务及工作范围； 2 高压试验时应通知其他班组，对被试品围设试验用临时遮拦，并设专人监护。 3 断路器绝缘试验：绝缘电阻；交流耐压；辅助回路和控制回路交流耐压；导电回路电阻；分合闸线圈的绝缘电阻及直流电阻；真空灭弧室真空度的测量等项目。 4 断路器的机械特性试验：分、合闸时间；分、合闸速度；同期性；触头开距及弹跳；分、合闸最低动作电压等项目。 5 开关柜其他设备试验：如隔离开关、CT、避雷器、带电显示装置、开关柜五防连锁功能及开关柜整体耐压试验等
