电力机车的主断路器其灭弧方式毕业论文(编辑修改稿)

电力机车的主断路器其灭弧方式毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

况分析来看，此台断路器是由于在分闸后持续的燃弧中产生高温，导致真空泡陶瓷外壳断裂，同时，引起热缩套管燃烧起火。 损坏的断路器情况如图 21和图 22 所示。 图 21 烧毁的真空断路器照片 . . 图 22 烧毁的真空灭弧室照片 现场对这台断路器的机构部分以及传动部分检查，未发现异常，所以断定该断路器烧损不是由机械故障引起。 由于这台断路器的真空灭弧室在耐压试验中只能经 受住 6KV 电压，该试验值远低于系统额定工作电压。 这种情况下的开断操作肯定会造成断路器开断失败。 所以这起事故是由于真空灭弧室耐压性能不够引起的。 另外，我们怀疑真空灭弧室热缩套管材料可能存在阻燃性能不良的问题，导致真空灭弧室外壳起火燃烧。 经过和 ABB 真空断路器厂家工程技术人员沟通协商后，我们将耐压试验不合格的三个真空灭弧室寄送回生产厂家。 厂家对以上三个真空灭弧室进行了试验，并得出了如下结论。 以下是厦门 ABB 开关有限公司的检测分析报告： 厦门 ABB 开关有限公司对三个不合格真空灭弧室做了如下检测： VIDAR 真空检测仪检测绝缘（直流电压）； 70KV/1min 的交流耐压测试； ； ；。 检测结果如表 21 所示 表 21 厦门 ABB 真空灭弧室检测报告 铭牌 绝缘检测 真空压力检测 真空灭弧室出厂编号 制造日期 直流电压检测 交流耐压检测 hpa date 270 19990330 40KV 不合格 70KV 不合格 真空度降低 20xx0616 271 19990330 40KV 不合格 70KV 不合格 真空度降低 20xx0616 . . 3 19990305 40KV 不合格 70KV 不合格 真空度降低 20xx0616 通过上述检测，这三个真空灭弧室的绝缘测试都不合格，内部真空度降低。 这些真空灭弧室的内部真空气压已经达到外部大气的水平，由于查找检测泄漏区域在技术上是相当复杂的，所以需要花费大量的时间。 因此，我们只随机挑选其中一个真空真空灭弧室来分析，我们可以假设被分析的这只真空灭弧室的问题点可以代表其它所有真空灭弧室。 使用氦气泄 漏探测仪，泄漏区域从真空灭弧室的屏蔽罩隔离出来并且被检测到，泄漏的原因是在金属屏罩有一个很微小的腐蚀点，这个腐蚀点位于动触头一侧。 结论 虽然这种类型的真空灭弧室被热缩管整个紧密的包起来，但是在热缩管和金属罩之间可能存在一些很微小的间隙，当有潮气渗入其中，腐蚀现象就可能在这发生。 如果潮气（可能含盐）不断地渗入，腐蚀过程就会不断发展，而当真空灭弧室在使用过程中，有干燥的空气渗入间隙，腐蚀过程才会停止。 由于泄漏，空气将会进入真空灭弧室内，这需要一个很长时间的过程，最终结果会导致灭弧室内部真空 气压慢慢升高，从而超出真空灭弧室真空气压的要求范围。 如果真空断路器在良好的户内环境下运行，这个问题将不会发生，也不会有腐蚀现象。 事故案例二 20xx 年 8 月 4 日 4 时 58 分 56 秒，电力调度按照遥控程序对朔黄铁路安国变电所进行天窗停电时，依此对 205 断路器、 206 断路器、 211 断路器、 212 断路器、 213 断路器、 214 断路器、 215 断路器进行停电。 在人为不能分辨的时间内， 271 的缺相保护、 30 322 低压解列保护动作，几乎同一时刻 202 断路器的 千伏单相低压启动过电流保护动作，同时伴有较强的爆裂 声， 345 备投成功。 值班员随即进行设备巡视，发现 千伏 B 相电容器组有四台电容器的保险熔断，其中一台电容器瓷柱断裂；高压室内 206 断路器放电烧伤严重，分、合闸绝缘拉杆折断且有烧伤痕迹。 具体损坏情况如图 23 和图 24 所示。 . . 图 23 电容器组损坏照片 图 24 206 真空断路器损坏照片 206 保护动作数据 （见表 22） 表 22 206 保护动作数据统计表 跳闸时刻 4： 58： 56 4： 58： 56 4： 58： 57 4： 58： 57 4： 58： 57 4： 58： 57 保护名称 差压 差压 电流速断 电流速断 电流速断 电流速断 出口时间 0112ms 0113ms 0001ms 0001ms 0001ms 0001ms 电容器电压 28880V 28880V 1040V 1000V 1030V 1010V 电容器电流 44A 46A 845A 846A 830A 845A . . 差压电压 7806V 8600V 1377V 107V 87V 184V 3 次谐波电流 15A 6A 386A 386A 386A 389A 5 次谐波电流 1A 0A 7A 30A 13A 28A 7 次谐波电流 0A 0A 184A 234A 216A 236A 202 保护动作数据 20xx 年 8 月 4 日 4 时 58 分 57 秒 1011ms β相低压启动过电流保护出口 IA= IB= IC= IO= Iα = Iβ =() Uα =(24574V) Uβ =(1012V) 206 差压保护动作情况 从跳闸数据看， 206 保护动作始因是由于电容器故障导致差压保护动作，电容器电流只有 46A，说明当时断路器已处于分位或者在分闸过程中以及在电弧重燃但电弧没有达到稳定的一瞬间，总之，电容器没有断电。 当时的系统电压为 28880V，按照当时的电压，电容器两端要承受 的电压（预防性试验测得的系统参数为：电容器组第一组容值为 F、第二组为 F、第三组为 F、第四组为 F、电抗器的电感量为 、电容器的额定电压为 ，最大可承受 ），按照这个电压，单组电容器当时已经超过了 千伏的额定电压，第三组比较薄弱的电容器开始损坏，内部出现击穿现象，容值开始增大，原先 6 并的电容器，电流开始不平衡，向电容器较大的一块电容器集中，当超过保当超过保险的容量后保险瞬间熔断，导致差压保护动作。 按照当时差压保护动作的差压 7806看，已有不低于 1 块电容器损坏（电抗器电流不能突变，所以当一块电容器保险瞬间熔断时，维持原来的电流，一块电容器损坏的一次电压差压值为 1650V，二次电压差压值为 ，定值为 ,折合一次电压为 1060V），但是由于保护动作后，断路器灭弧室并没有断电，故障继续延续，差压值继续加大，说明当时继续有电容器损坏。 电容器保险损坏后，第三组电容器容值减小，其分压瞬间加大，又导致其它电容器的损坏，差压值进一步加大，使上下层之间的电压比变为 1： （计算略），此时上层（由一、二组构成）容值为 F，没有变化，事后复测亦是此数据，下层容值 F，事后复测数值与计算值基本一致。 总容值为 F。 （损坏 4块电容后的差压值计算值为 8640V），与保护动作值 8600V 基本一致，说明当时有4 块电容器的保险熔断。 206 电流速断保护动作情况 当电容器保险熔断后，电容器的总容值变为 微法，此时的容抗为 603Ω，电抗值为 ，打破了正常的补偿度 ～ 的要求， XL/XC=；由于真空灭弧室的电狐不熄灭，导致对电容器反复充电，使电容器组对地电压升高，在. . 升高到一定限度时，断路器的绝缘拉杆被击穿，电流突然增大，致使电流速断保护动作。 由于母线一直有电，对地电弧逐渐加大，使 千伏 B 相母线产生了对地放电的现象， 致使母线对地电流瞬间增大，电压降低， 202 断路器低压启动过电流保护亦相继动作。 从以上情况看，真空灭弧室漏气和电弧重燃是引起故障的主要原因 操动机构的问题 合闸弹跳是真空断路器机械特性的一个重要参数，其定义为断路器在合闸时从触头刚接触直至触头稳定接触瞬间为止的时间。 在合闸弹跳过程中，触头断开距离小，电弧不会熄灭，导致触头烧损加重，严重影响真空断路器的 电气 寿命。 可以说弹跳最主要的危害是加速了灭弧室触头的烧损，导致真空断路器电 气 寿命缩短。 目前，真空断路器均采用对接式 触头，合闸速度较高，触头在合闸过程中必然产生弹跳。 弹跳不但会使触头烧损，产生 过电压，还会使波纹管受到强迫振动而容易出现裂纹，导致灭弧室漏气。 减小合闸弹跳值是真空断路器设计时需要解决的一个关键问题，弹跳值的大小与诸多因素有关，如触头材料，触头结构，动、静导电杆及支撑部分的刚度，触头弹簧刚度及预压力，触头运动速度，传动系统及组成零部件的加工精度等。 为了把合闸弹跳值减小至规定范围内，通常采取如下措施：减小运动部件的质量；提高传动部件的加工精度；提高装配质量，使运动无卡涩现象；适当加大触头压力簧的预压力。 超行程及接触压力对真空断路器的影响 超行程是指开关在合闸操作中，触头接触后产生闭合力的动触头部件继续运动的距离。 主要作用是保证触头在一定程度的电弧烧损后电连接间仍能保持一定的接触压力；分闸瞬间，使动触头获得一定的初始冲击动能，提高其初始加速度；使真空断路器动触头在合闸过程中起到缓冲作用，减轻动、静触头间的冲击力。 对于同样的弹簧、同样的超行程，因其在不同的产品中有不同的作用，所以，对超行程。