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1、12、40.5kV VD4 真空断路器检修维护指导书 ABB 目录1总则42技术参数53产品结构84断路器检查与维护周期95维护检修项目96异常现象及处理方法147常用备品备件268 现场服务工作安全注意事项清单27 始终安全第一在开关设备维护检修前请参阅本指导书警 告! 始终遵守检修指导书规定和电气安全操作规程 ! 危险电压可能引起电击和火灾 ! 在装置上进行任何工作前必须切断电源 开关设备只能安装在适合电气设备工作的户内场合 确保由专职的电气人员来安装、维护和检修 必须保证现场电气设备的联接条件和工作规程的适用与安全性 有关本开关设备的一切操作，都要遵守本指导书的相关规定！指导书应放置在所
2、有与维护、检修有关的人员能方便取得的地方 ！用户的专职人员应对所有影响工作安全的事项负责，并正确管理设备如有疑问，请向厦门ABB开关有限公司咨询版权所有，本公司保留对此手册的修改权利。严禁误用及滥用，包括拷贝、盗版及从本手册断章取义并提供给第三方等行为。对所有从其它渠道获取的资讯，本公司概不负责。1总则1.1 概述 本指导书适用于 本 公 司 生 产 的 1240.5kV，额定频率为50/60Hz,海拔高度不超过1000m的VD4断路器。 本指导书用于指导售后服务人员正确检测、分析、判断故障并且有效的解决和处理。 本指导书也可作为用户的专职人员进行日常和定期维护工作的参考。 我公司声明：所有的
3、维护和检修，都必须经过专业培训的人员来进行，他们必须熟悉真空断路器，了解相应的标准及其安全规程。ABB公司愿意为所有用户提供专业的产品维护服务。1.2 标准和规范 GB 19842003 交流高压断路器GB 50150-1991 电气装置安装工程电气设备交接试验标准GB/T 110221999 高压断路器和控制设备标准的共用技术要求DL/T 6151997 交流高压断路器参数选用导则155083.1165 国家电网公司电力安全工作规程（变电站和发电厂电气部分）1.3安全事项与环保要求1.3.1 安全事项1.3.1.1 进入作业现场时，必须按电力安全工作规程的要求穿戴必要的安全防护用品。1.3.
4、1.2 在开始工作前，应对照公司的“现场服务安全检查清单”中所列事项逐一核查、确认后，方可开始工作。1.3.1.3 严格遵守公司颁布的QI19-1-1现场服务作业指导书的第5项安全事项进行现场服务。1.3.1.4 严格按照电力行业工作票制度执行，要求有监护人员到位。送电必须由专职人员执行，严禁擅自操作开关柜，遵守电力部门有关规程。1.3.2 环保要求ABB严格遵循相关的法律和ISO14001标准环境管理体系的规定。公司积极推进产品的回收和处理，在回收和处理时，必须严格遵守当地的法律。 2 技术参数2.1 VD4真空断路器电气参数见表1 表1真空断路器电气参数序号名称单位12kV系列40.5kV
5、系列1额定电压kV1240.52额定绝缘水平雷电冲击耐受电压(峰值)通用值隔离断口通用值隔离断口7585185215工频耐受电压通用值隔离断口通用值隔离断口(1min)4249951183额定频率Hz50、604额定电流A63012501600.2500,3150a3150,4000a1250.2500,31505额定短路开断电流kA25、31.525、31.5、4025、31.5、40、5031.5、40、5025、31.56短时耐受电流25、31.525、31.5、4025、31.5、40、5031.5、40、5025、31.67峰值耐受电流63、8063、80、10063、80、100、
6、12580、100、12563、808短路关合电流(峰值)63、8063、80、10063、80、100、12580、100、12563、819额定短路持续时间S组装式极柱Is31.5kA组装式极柱Is40kA浇注式极柱组装式极柱434310机械寿命次1000011短路开断电流开断次数次502012预期瞬态恢复电压按GB/T 1984-2003中7.13.5.1的规定13额定电容器组开断电流A630、800100014背对背电容器组开断电流40040015额定关合电容器组涌流kA20(频率不大于4250Hz)20(频率不大于4250Hz)16额定电缆充电开断电流A505017额定操作顺序自动重
7、合闸分-0.3s-合分-180s-合分非自动重合闸分-180s-合分-180s-合分 a. 需强制风冷。2.2 VD4真空断路器机械特性参数见表2表2 机械特性参数序号名称单位12kV系列40.5kV系列1触头开距mm12+2.0 -2.014+1.0 -1.02超行程mm4+1.0 -1.54+0.5 -1.03平均合闸速度am/s0.8-1.10.8-1.14平均分闸速度b1.5-2.01.3-2.05触头允许磨损厚度mm2.02.56触头合闸弹跳时间ms2.03.07相间合闸不同期2.02.08相间分闸不同期2.02.09分闸反弹幅值mm3.03.510分闸时间额定操作电压ms33-45
8、33-4565%-120%额定电压11合闸时间额定操作电压55-6755-6780%-110%额定电压a 平均合闸速度的定义为：指合闸操作中，开关动静触头刚合前30%行程内，动触头的平均运动速度。b 平均分闸速度的定义为：指分闸操作中，开关动静触头分离后的15%60%行程之间，动触头的平均运动速度。2.3 VD4真空断路器主回路电阻值见表3表3 主回路电阻出厂值单位12kV组装式极柱系列12kV浇注式极柱系列40.5kV系列额定电流A630125016002000250031504000a63012501600200025001250 16002000 3150/4000*不含触臂电阻值mW3
9、024201716262520162817含触臂电阻值mW7253312825685530286035a 强迫风冷型3 产品结构1 陶瓷外壳2 不绣钢管盖3.1 动触头3.2 静触头4 动触头导杆5 静触头导杆6 波纹管7 屏蔽罩3.1断路器灭弧室结构(见图1) 图1 VD4 断路器灭弧室示意图 2 真空灭弧室5 触头压力弹簧6 绝缘连杆7 分闸弹簧8 双臂移动连杆9 机构外壳10 主轴11 凸轮12 脱扣机构13 盘簧14 棘轮15 传动链条3.2机构(见图2)图2 操动机构3.3 主要二次电器元件(见图3)4 断路器检查与维护周期4.1 VD4 断路器现场不进行解体检修，只做维护及相应的试
10、验；4.2 VD4在运行过程中的检查和调整要视使用场所和操作频繁程度而定。对于那些运行环境 佳、操作并不频繁的场所，建议每23年应进行一次常规维护；4.3 操作次数每个月达到10次以上时，则每年应进行一次常规维护，以保证正常运行；4.4 对于运行环境恶劣、分合操作特别频繁的场所，至少半年进行一次常规维护；4.5 临时性维护，出现下列情况之一时，应退出运行，进行维护和检修，并做相应的试验； 绝缘不良、放电、闪络或击穿时； 元器件损坏； 断路器出现异常氧化、锈蚀现象； 其他影响开关正常运行的异常现象。4.6 VD4断路器满容量开断12次(50kA)、20次(40kA)或50次(31.5kA)的短路
11、故障电流后，应更换灭弧室。5 维护检修项目5.1 进行5次机械合分操作； 将手车置于“试验/隔离位置”，确保断路器在有控制电源的情况下进行5次分合闸操作，检查各项指示无异常情况；5.2 检查联锁功能；5.2.1在断路器分闸和接地开关分闸时，手车才能从“试验/隔离位置”移向“工作位置。 断路器合闸时，联锁正常时顺时针摇向“工作位置”的摇柄应只能摇动半圈。 接地开关合闸时，联锁正常时顺时针摇向“工作位置”的摇柄应只能摇动一圈半。注意不可强行用力操作(最大扭矩25Nm)！5.2.2在手车完全位于“试验/隔离位置”时，联锁正常时手车横梁把手应能正常收缩。5.2.3在手车横梁把手处于“展开位置”时，手车
12、能够正常摇动。5.2.4在断路器分闸时，手车才能从“工作位置”移向“试验/隔离位置。 断路器合闸时，联锁正常时逆时针摇向“试验/隔离位置”的摇柄应只能摇动半圈左右。5.2.5在断路器手车完全位于“试验/隔离位置”或“工作位置”时，断路器才能合闸。 手车位于“试验/隔离位置”和“工作位置”之间的任何位置时，联锁正常时断路器无法合闸。5.2.6在断路器处于“工作位置”时，二次航空插头无法拔出。5.2.7当断路器配有“手车闭锁电磁铁Y0”时，在没有解锁的情况下应无法摇动手车；注意“手车闭锁电磁铁Y0”未解锁时，不要强行摇动手车。手动解除“手车闭锁电磁铁Y0”功能的操作方法如下： 取下面板； 如图4所
13、示按住Y0的衔铁，解除闭锁电磁铁的功能； 同时摇动摇柄约一圈半即可松开衔铁，此时手车就可继续摇动。“手车闭锁电磁铁Y0”仅在“试验/隔离位置”和“工作位置”才有效，中间位置无效。 按下Y0衔铁，解除闭锁后才摇动手车 图4解除Y0闭锁电磁铁5.3 检查分合闸脱扣器动作的正确性及其相应参数的试验方法； 在分闸且已储能的状态下拔出二次插头，并接二次插头的4#、49#插针后另外再将14#、20#插针予以并接，将试验电压引入4#-14#插针，合闸脱扣器应能 在80/85110%额定电压(DC/AC)范围内正确动作，实现合闸。若进行合闸时间测试试验时，闭锁电磁铁应先给辅助电源，取消并接，否则将导致合闸时间
14、过长。 拆除上述的并接导线，在合闸状态下将试验电压引入31#-30#插针，分闸脱 扣器应能在65/85-120%额定电压(DC/AC)范围内正确动作，实现分闸。当电 源电压低至额定值的30%时，不应脱扣。5.4 二次电气元件动作的正确性； 将断路器置于下表所示的测试条件下，切断辅助电源，拔下二次插头，然后用万用表电阻档测试下表所列的二次电气元件。质量标准见下表4：表4：部分二次电气元件合格标准序号元件名称测试条件合格标准(二次插头插针号)备注1储能辅助开关S1已储能24-34应接通2辅助开关S3、S4、S5断路器合闸5-15(S3)、11-21(S4)、7-17(S5)应接通S5是可选件3辅助
15、开关S4、S5断路器分闸8-18(S4)、28-38(S5) 应接通S5是可选件4手车“工作位置”开关S9手车置于工作位置52-54应接通5手车“试验/隔离位置”开关S8手车置于试验/隔离位置52-53应接通注意以上所述的插针号系指10千伏VD4断路器二次插头的插针编号，40.5千伏的VD4断路器的插针号可能略有差异，维修时请参阅出厂文件中的实际接线图。5.5 机构与传动机构的检查； 操动机构可执行的检查工作很少，实际操作仅限于外观检查的工作，执行检查工作之前必须确定断路器处于分闸状态、机构尚未储能，并切断辅助回路电源。 取下面板检查操动机构和传动机构的零件应无变形，紧固件(包括螺栓、螺母、卡
16、簧、挡圈和弹簧销等)应锁紧，有松动的要予以重新锁紧； 检查机构有无锈蚀。5.6 合闸联锁机构的检查 检查联锁杆带动的闭锁杆与塑料凸轮之间的间隙应是2+1mm。此间隙太大会影响手车处于中间位置时无法合闸的联锁功能；此间隙太小会影响手车处于“试验/隔离位置”和“工作位置”合闸操作的可靠性。 对断路器执行储能而后执行合闸操作，检查此时滚轮与闭锁架的间隙应不大于0.5mm。此间隙太大会影响合闸时无法移动手车的联锁功能。测量期间应注意安全，避免触及其它传动元件，以免机构误动。检查下图5所示间隙 5.7 测量分合闸时间、分合闸同期性 断路器分合闸时间及分合闸同期性的参数见表2。5.8 测量主回路直流电阻
17、断路器主回路电阻参数见表3(直流100A压降法)。5.9 动触头的外观检查 动触头应无变形和烧蚀的痕迹，否则应予以更换。检查完毕后可用适量的 Isoflex Topas NB 52 润滑脂涂敷接触表面。5.10 测量绝缘电阻 用2500V兆欧表测量中压回路的对地及相间绝缘电阻，其阻值应不小于50MW；用500V兆欧表测量辅助回路的绝缘电阻，其阻值不应小于0.5MW。 5.11 主回路及辅助回路工频耐压试验 按出厂试验电压值的85%对断路器进行工频耐压试验。6 异常现象及处理方法61 断路器发生不能储能，拒分，拒合现象，应先检查辅助控制电源是否正常，再按表5检查处理。排查异常现象时建议参阅出厂文
18、件中所附的VD4断路器原理图。处理异常现象前须切断辅助控制电源并将断路器置于分闸及未储能状态。表5：异常现象及处理方法异常现象原因处理方法序号不能储能电动不能储能，手动可以储能。储能限位开关S1损坏未储能状态下，二次插头内25#-35#插 针回路电阻见表6序1，如有异常，卸下操作面板后检查S1储能限位开关的两对动断接点31-32、41-42应接通，否则应予以更换。S1的调整间隙见图6。1储能电机M0烧坏电机回路电阻见表6序1。如有异常应检查原因并予以更换。拔出连接导线，卸下如图7所示的三颗螺栓就可取出电机。2 更换辅助开关时不要遗漏橡胶垫片及防震垫圈并应旋紧固定螺栓！异常现象原因处理方法序号拒
19、合电动合闸拒合，合闸脱扣器不动作手车未到位核对位置指示器的指示，将手车准确就位。3辅助开关S3触点故障按原理图检测元件(原理图对应断路器处于分闸状态)，如有异常应予以更换， S3的调整间隙见图6。4控制回路接线松动或航空插针脱落卡紧松动的连线。航空插针脱落处理方法见7.2.5航空插座更换。5合闸脱扣器Y3故障排除序3至序5的原因后检查合闸脱扣器Y3的阻值应如表6序3所示。如有异常应予以更换。分、合闸脱扣器与合闸闭锁电磁铁装在同一块整流桥组件板上，取下整流桥组件板上的外引线，用M4的球头内六角螺丝刀卸下图8及图9所示的三颗M4螺栓取出整流桥组件板就可更换上述元件，安装组件板前应按图11所示放置好
20、Y2和Y3，以便安装组件板时脱扣器上的定位销准确落入机架上的定位孔。注意恢复接线时要按原极性连接。6合闸闭锁电磁铁Y1故障(注：Y1未接通，无法合闸)合闸闭锁电磁铁Y1的阻值见表6序2，更换方法见此表的序6。7整流桥V1或V3故障更换整流桥组件，见此表的序6。8K0自保持柜体上继电器已经带有防跳回路, 加上断路器上自有的防跳回路,使得两防跳回路重叠, 进行合分闸操作后防跳回路自保持而不能再次进行合闸操作.取消断路器防跳见图17。9S2动作不到位调整S2行程，调整时只需用尖嘴钳将S2的金属弹片稍微向外掰动12mm，用手按下Y1铁芯，可听见S2动作声音。见图11 10电动合闸拒合，合闸脱扣器动作无
21、力，手动合闸成功合闸电压过低检测回路接通时合闸脱扣器两端的电压是否低于额定值的65%。如有异常，应排除电源或回路内的故障。 11 更换 Y1,Y2,Y3 和整流模块首先确认开关是否处于储能状态，如果开关有储能，先进行合分闸操作以确认开关已没有处于储能状态。用尖嘴钳拔下整流模块上相应的外接线（V1，V2，V3，V3-K01，V3-K0B，S2-2，共9根线）松开整流模块上的固定螺栓，此时可以把如下所示整个拆下。安装时保持Y2,Y3之间转动轴夹角为90度。 图10 图11 异常现象原因处理方法序号拒分电动分闸拒分，分闸脱扣器不动作分闸脱扣器Y2损坏分闸脱扣器Y2的阻值见表6序4，如有异常应予以更换
22、，操作方法见此表序6。12辅助开关S4触点损坏见此表序4，S4的调整间隙见图6。13二次控制回路接线松动或航空插针脱落卡紧松动的连线。航空插针脱落处理方法见7.2.5航空插座更换。14整流桥V2损坏更换整流桥组件板，见此表序6。电动分闸拒合，分闸脱扣器动作无力，手动分闸成功分闸电压过低检测回路接通时分闸脱扣器两端的电压是否低于额定值的65%。如有异常，应排除电源或回路内的故障。15手车故障问题手车摇到工作位 置时没有停止，可以继续摇动。底盘丝杆上的定位块脱离止动铜滑块的槽, 使得手车可继续摇动。把手车底盘拆下, 稍使丝杆抬高并用力摇丝杆, 可使定位块重新落回槽中, 若铜滑块磨损严重则须更换。
23、16手车无法从工作位置上摇出丝杆与合闸联锁杆的间隙太小造成拆开底盘后用力压联锁杆的后部舌片, 使联锁杆能抬高一些, 避开与丝杆的联锁. 17手车不能从实验位置上拉到服务车上手车没有摇到位或者横梁上的止动块故障, 更严重的是横梁变形查看位置指示器是否断路器到位或更换横梁上的止动块，更严重的需要更换手车底盘。 18手车只能摇动一圈半1、手车底盘地刀联锁舌片被导轨上地刀联锁块顶住2、操作不当地刀联锁舌片变形1调整导轨的地刀联锁块，使地刀联锁舌片能够充分弹出。2、矫正地刀联锁舌片，使其恢复正常状态。 19断路器触臂根部对活门放电断路器触臂根部对柜子触头盒放电触头盒安装在主安装板上后，必须用玻璃胶填充静
24、触头盒与金属安装板之间的空间以排出所有的空气，如下图12所示。 20 图12 62 部分元器件更换（范例）621极柱更换（此处以1206型号为例） 在合闸状态下，卸下断路器底盘，拆底盘时，拔下断路器本体与底盘相连的端子排，使用一字螺丝刀拆下图13所示卡簧及金属垫片，旋下固定底盘的4个M12的内六角螺栓，便可卸下底盘。 卸下底盘后，均匀的旋下固定极柱的3个M10螺栓，旋出时用手托住极柱防止滑落；注意不可一次性将某个螺栓旋出 将3个M10螺栓旋出后，取出销子的固定卡簧，将连接真空泡拉杆的销子取出，缓慢取出极柱。 更换后，仍在合闸状态下，固定好销子后，均匀旋上3个M10螺栓。（见图14） 图13 图
25、14622梅花触头更换（此以1206型号为例） 使用1把一字螺丝刀，如图所示分别将靠内的两根紧固弹簧小心取出，无需取下靠外的弹簧。注意在取出紧固弹簧时，一字刀不要碰到弹簧的连接处，否则可能会使得弹簧断开。安装时按顺序套回即可。缓慢将靠内的两根弹簧挑出图15弹簧连接处图16图17623 K0的更换，在运行过程中发现K0异常需要更换 更换时，将一字螺丝刀插入K0的端子排中，稍微向上挑起，便可将接于端子上的5根线取下，旋下固定K0的两个内六角螺栓。按原接线方式接于新K0上。见下图18取消断路器防跳功能，只要将A端的线取下即可。 图18624电动底盘链条及离合器更换 如下图18所示用尖嘴钳取下链条连接
26、处的卡簧，如图181 将191所示连接片取下 图19 图191 图20 图201 图21 图211 图22 图23 图24625航空插座更换 用一字螺丝刀将航空插背面的两个塑料卡槽挑起，便可取下后盖板。取插针时，若无专用工具，在现场可用一硬物敲击航空插针，直至插针脱落。取下插针后检查插针卡套有无脱落，若脱落需更换插针卡套。（见图25，26，27）注意在敲击二次插针时确认垂直，防止将插针敲变形。 图25 图26 图27表6：元器件的电阻值序号元器件或回路(二次插头插针号)阻值 (W) DC 110VDC220V1储能电机M(25#-35#)8422合闸闭锁电磁铁Y12k9k3合闸脱扣器Y3501
27、904分闸脱扣器Y2501907常用备品备件序号名称数量/台1分闸脱扣器Y21 件2合闸脱扣器Y31 件3辅助开关S1、S3、S4各 1 件4储能电机M01 件5整流桥组件板1 件6合闸闭锁电磁铁Y11 件现场服务工作安全注意事项清单 在开始工作前，现场服务人员应对照“现场服务安全检查清单”中所列事项逐一核查后，方可开展工作。由于某种原因而导致工作中断后，当重新开始工作时，应重新确认现场安全措施的完整性。1. 现场工作开始前，应了解现场布局，停、带电范围，接地线布置，控制电源断开情况，临时电源使用情况，现场监护人员是否到位，以及安全通道。2. 工作票上安全措施是否都已实施到位，应亲自再次检查已
28、做的安全措施是否符合要求，运行设备和检验设备之间的隔离措施是否正确完成，是否有明显的标志隔开。3. 检修设备停电，应把各方面的电源完全断开（任何运用中的星形接线设备的中性点，应视为带电设备）。禁止在只经断路器（开关）断开电源的设备上工作。应拉开隔离开关（刀闸），手车开关应拉至试验或检修位置。与停电设备有关的变压器和电压互感器，应将设备各侧断开，防止向停电检修设备反送电。4. 工作时，应仔细核对要检修的断路器的位置，严防走错地方。5. 断路器只有在分闸时才能推入或拉出断路器手车。6. 为防止意外事故（尤其是手的受伤），对在操动机构上进行的各项工作应格外小心，特别是平面蜗卷弹簧尚未完全释能的情况时。即使弹簧处于未储能状态，也仍然有一定的弹力存在。 7. 当现场需要将手车移至工作台维修时，防止人员砸伤、碰伤、撞伤和刮伤。
