中压VD4断路器诊断方案V2_2016

1、厦门ABB开关有限公司Doc name: VD4断路器诊断方案书Issued by department:服务事业部Project name:金竹山电厂 VD4断路器诊断项目Date:2022-01-07Doc. Type:Project proposalLangue.:ChineseCreator name:Revision:2.0ApprovedPage:1/15DistributionABB中压服务目录1.公司简介32.全生命周期管理与现代开关设备诊断42.1.设备生命周期的运行效率-运行时间42.2.现代开关设备诊断52.3.智能化中压设备诊断62.4.VD4断路器的关键部件73.金竹

2、山电厂断路器运行现状84.断路器诊断建议94.1.断路器建议检查及保养项目(项目根据断路器机构类型进行选择)94.2.维修及备件105.现场作业项目简介（部分）125.1.外观及操作机构检查125.2.接触电阻试验125.3.机械特性试验125.4.真空度试验 （定性）135.5.二次辅助回路测试135.6.梅花触指压力测试136.实施步骤和质量承诺147.ABB中压服务特点148.成功案例159.联系我们16公司简介ABB () 是位居全球500强之列的电力和自动化技术领域的领导企业，致力于帮助电力、公共事业和工业用户提供解决方案，帮助客户提高生产效率和能源效率，同时降低对环境的不良影响。A

3、BB集团业务遍布全球100多个国家，拥有15万员工。ABB与中国已有超过100年的合作历史。目前ABB在中国拥有研发、制造、销售和工程服务等全方位的业务活动，在中国拥有37家本地企业，员工1.9万名，销售与服务网络遍布全国100多个城市。目前ABB电气产品部中压业务部在中国有五家企业。分别为1992年成立的厦门ABB开关有限公司，1995年成立的北京ABB高压开关设备有限公司，2001年成立的厦门ABB电器控制设备有限公司，2008年成立的天津ABB开关有限公司，2010年成立的广东四会ABB互感器有限公司。其中厦门ABB开关有限公司及北京ABB高压开关设备有限公司多年蝉联中国电气工业100强

4、。 ABB致力于增强中压开关市场的领导地位，不断创新产品、管理和业务模式，引导市场发展，促进中压行业和社会进步。为了更系统、更专业的服务于客户，ABB在业内率先成立服务事业部。ABB中压服务中心在业内首创以向客户提供服务解决方案为基础的全新业务模式。基于五家ABB中压企业服务业务的整合，及ABB集团的领先技术和丰富的服务经验，为用户提供量身定制的服务和工程解决方案。以“先进的技术、可靠的产品、完美的服务”为服务宗旨，从产品生命周期管理、产品运行绩效提升及产品升级改造扩容三方面，为客户提供中压开关设备和控制设备的安装调试，维护保养，返厂维修，备品备件，客户培训，系统扩容，升级改造，产品诊断，技术

5、咨询，环保服务，远程支持等服务，服务贯穿产品生命周期，为客户专注于其核心业务提供保障。截止目前，已经为全球超过45个国家提供优质服务和工程解决方案，覆盖电力、工业、石油化工、房地产、公共设施等各行各业。客户满意度达95%。ABB中压服务团队拥有两百多位现场经验丰富、专业知识全面、通过ABB内部考核并取得服务资质的现场服务工程师。ABB已经在北京、上海、广州、重庆、西安等全国二十多个大中城市设立服务机构，为当地客户提供便利、快捷的服务。同时，ABB通过客户满意度调查，及时了解客户的反馈和需求，不断改进、优化服务，为用户提供更好的服务。服务能够帮助ABB在激烈竞争的市场上有效区别于竞争对手。ABB

6、意识到服务也是电气设备供应商不可或缺的核心竞争力之一，通过主动服务能够未雨绸缪，能够帮助客户打造一个更加坚强、可靠的输配电网。全生命周期管理与现代开关设备诊断2.1. 设备生命周期的运行效率-运行时间 中压断路器是电力系统中重要的控制和保护设备。它的主要作用是根据电网运行的需要，把电力设备投入或退出运行，或者将发生故障的电力设备从电网快速切除，以保证电网的正常运行，一旦断路器发生故障，可能造成严重的电气事故，给用户造成巨大的经济损失。为了防止运行设备发生故障，目前电力系统常用的检查模式为“年检（预防性试验）”。虽然几乎所有的断路器运行前均要求通过“年检”，然而实际运行中由于断路器故障而造成的事

7、故案例在电力系统中还是每年时有发生，由此可见，“年检”固然能检查出设备一些较为明显的缺陷，但是实际上也存在一定的局限性，某些事故隐患并无法通过常规的“年检”检测出来，存在较大的弊端和不足。设备全生命周期管理的核心就是为了极大地提高运行可靠性，针对设备运行的各个阶段进行科学的积极的管理。根据国内外多年设备运行和管理的经验，将产品整个生命周期的运行阶段分为5个细分阶段：磨合期；稳定期；关注期；退役期；延寿期。中压断路器的运行绩效曲线如上图图中所示，从图中可以看出，对中压断路器进行适时的诊断及维护是设备安全可靠运行的有力保证。如果在稳定阶段开始前即对断路器进行严格的诊断，不仅能有效降低断路器运行中的

8、故障率，而且还能延长设备的使用寿命达1020。不与高可靠性联系在一起的“免维护”是无意义的，因为如果可靠性降低是被忽视的，则任何产品都能够做到“免维护”。因此，应该根据用户对可靠性要求的程度来选择合理的维护计划。事实上，在开关行业，只有“维护工作量少”的概念，不应提倡完全免维护的概念。即便是真空灭弧室，也应该定期做工频耐压甚至真空度试验以确保重要负荷的安全供电。2.2. 现代开关设备诊断厦门ABB开关公司（下称ABB公司）作为全球著名的断路器制造商，开发了断路器诊断方案，以断路器当前实际工况为依据，通过严格的现场检查和测试，识别出故障的早期特征，对断路器的薄弱环节及发展趋势作出科学判断，并提出

9、有效的处理措施及专业的运行建议。从运行效率-运行曲线可以得知，在设备投运后，随着时间的推移，设备的故障率将逐年上升，其运行绩效将逐年下降。这就需要对设备进行定期诊断，及时发现设备存在的隐患，切实掌控设备的运行状况，减少事故的发生，提高设备的运行可靠性，延长设备使用寿命，并节约运行成本。断路器诊断周期参见下图，出厂年限和操作次数已先到为推荐期。对于使用环境恶劣，操作频繁的设备，其周期还应适当的缩短。 ABB中压服务提供的诊断服务，由拥有维护保养作业资质的专业人员，基于原厂对自有设备的深刻了解，使用先进的检测设备和原装零部件及辅料，严格遵守ABB的作业流程完成。ABB中压服务提供的完整的诊断服务由

10、三个模块组成：检查及诊断：确定设备实际状况，通过试验，确认设备技术参数的正确性保养：保持设备良好的工况，延长设备使用寿命维修：恢复设备正确功能，提高设备运行的安全、可靠性。包括被动维修和主动检修两部分通过完成以上三个模块，我们将令人信服地提升您的设备的可靠性。根据产品的实际运行经验和质量记录，ABB的专业人员将精心设计诊断方案，可以排查出并解决尽可能多的隐患，包括且不限于：- 设备安装缺陷- 设备运行环境缺陷- 不当的试验、维护、检修带来的损伤- 不当的运行、操作带来的损伤- 2.3. 智能化中压设备诊断ABB为规范诊断流程及提升工作效率，专门研发了一款基于手持终端的智能化维护保养（诊断）管理

11、软件-ezReport。该软件预置了ABB中压开关设备的诊断项目清单，实现维保工作的程序化操作和电子化管理。此软件还将检查标准和出厂标准预置到系统中，可实现：l ABB服务人员在现场进行诊断工作时将检查结果和检查标准进行实时对比；测试数据和出厂标准进行数字比对，从而做出精确的判断l 该软件可实时生成诊断报告，大幅提升工作效率l 诊断报告除包括检查结果和测试数据外，还将依据现场和开关设备的实际运行状况，提供开关设备今后的运行建议，提高设备的可靠性及安全性l 生成的诊断报告还可上传到云端，帮助客户建立开关设备维护保养档案。客户可随时通过云服务查询历史诊断数据，帮助客户全面了解设备状态，对开关设备的

12、趋势变化做出准确的判断ezRport手持终端界面维护保养检查项目维护保养试验项目2.4. VD4断路器的关键部件l 真空灭弧室真空度、接触电阻、绝缘耐压、行程等关键数据都与之关联。真空灭弧室内触头的过度磨损，真空灭弧室泄漏，不锈钢波纹管的疲劳损伤，屏蔽层的变形等都会对断路器设备安全运行带来隐患。l 断路器机械操动机构（根据断路器机构的不同进行选择）VD4采用平面蜗卷弹簧，合分闸时能量输出平稳，合分闸时间、合闸弹跳、合分闸同期性、速度与之关联。操动机构内金属部件的变形，疲劳损伤，均会对断路器的正常使用带来影响。（适用于CL机构VD4）VD4采用弹簧储能、自由脱扣的模块化机械操动机构。此机构概念简

13、单、使用方便。操动机构内金属部件的变形，疲劳损伤，均会对断路器的正常使用带来影响。(适用于EL机构VD4)l 断路器真空泡极柱及触臂绝缘耐压数据与之关联。它的绝缘老化，外表积灰污秽，表面爬电会对断路器设备安全运行带来隐患。金竹山电厂断路器运行现状金竹山电厂从2006年开始使用厦门ABB开关有限公司生产的VD4真空断路器，涉及2个变电站，25台开关柜。目前，有25台开关设备处于生命周期的关注期。设备运行效率呈逐年下降趋势，通过定期的诊断，可以切实掌控设备的运行状况，排查并解决设备存在的隐患，实现减少事故发生的概率，提高设备运行的可靠性，延长设备的使用寿命，节约运行成本，确保设备安全、可靠、高效、

14、经济的运行。设备信息如下表所示：序号项目名称产品型号数量出厂年份总计：25台断路器诊断建议基于开关设备生命周期管理，建议此次针对断路器的外观、操动机构、极柱、电气元件等进行诊断工作，提升断路器的运行绩效。诊断作业内容分为3种类型：类，根据标准作业手册运行人员可自行执行类，运行人员需要经过特定的培训才能执行类，必须由设备制造商提供服务其中、类作业需经过特定的培训或者设备供应商才能执行的作业。4.1. 断路器建议检查及保养项目(项目根据断路器机构类型进行选择)建议此次检查及保养项目如下：CL机构VD4 诊断项目类别检查及保养CL机构断路器极柱套筒检查及保养断路器触臂检查及保养断路器航空插头检查及保

15、养断路器触指检查及保养断路器活门驱动器检查及保养检查及保养断路器二次回路检查及保养断路器储能系统组件检查及保养断路器储能电机检查及保养合分闸控制及脱扣摇臂组件检查及保养断路器拨叉组件检查及保养断路器主轴组件检查及保养断路器手车横梁及丝杆检查及保养EL机构断路器极柱套筒检查及保养断路器触臂检查及保养断路器航空插头检查及保养断路器触指检查及保养断路器活门驱动器检查及保养检查及保养断路器二次回路检查及保养分闸缓冲器检查及保养断路器储能模块检查及保养操作机构模块检查及保养断路器主轴组件检查及保养合闸闭锁线圈模块检查及保养合、分闸线圈模块检查及保养断路器手车横梁及丝杆检查及保养试验断路器闭锁功能试验断路

16、器短时工频耐压试验断路器梅花触指压力测试断路器防跳功能试验断路器辅助触点输出信号试验断路器合分闸及储能传动试验断路器机械（时间）特性试验断路器直流接触电阻试验断路器真空度试验断路器机械（行程）特性试验断路器最低分闸电压试验4.2. 维修及备件维修分为一般性的被动维修和预防性的主动维修。被动维修：按照ABB 产品质量标准，对在诊断过程中发现的缺陷，将及时汇报给客户项目负责人，并提出处理意见。对于需要现场处理的缺陷，现场立即维修解决；对于无需现场立即处理的问题，将在诊断报告中或书面给出建议处理措施计划。主动维修：预防性的主动维修是提升设备可靠性的有力手段。主动维修内容：依据设备存在的安全隐患，建议

17、客户更换部分主要元件，以提升设备可靠性。主动维修的建议需得到客户的共同确认。针对合分闸次数超过10,000次的断路器建议客户更换以下零部件：序号检修内容类别1CL机构铜凸轮2铁凸轮3脱扣半轴4合闸卷簧5S1/S3/S4/S5辅助开关6储能电机7EL机构操动机构模块8储能机构模块9BB1/BB2/BB3辅助开关10分闸缓冲器维修中的备件：断路器诊断过程需要更换一些部件，所需的备件需根据站内设备情况进行评估后提出建议，备件由客户提前采购，或另行商榷。现场作业项目简介（部分）5.1. 外观及操作机构检查全面了解断路器外部及操作机构物理状态，对断路器的触臂系统、触指系统、极柱系统、底盘机构及操作机构进

18、行全面检查，判断断路器物理状态是否存在问题及隐患。如左图，触指弹簧已经失效，右图，断路器机构严重锈蚀，没有相关的培训及经验很容易忽略此类重大隐患。 5.2. 接触电阻试验合闸后的回路电阻是验证导电回路的联接是否良好的一个重要参数。随着设备运行时间增加，断路器导电回路表面可能会氧化、积灰，导致回路的接触电阻变大。若回路电阻超过规定值时，很可能是导电回路某连接处接触不良，在大电流运行时接触不良处位置局部温升增高，严重时甚至引起恶性循环造成氧化烧损，并且高温会损坏绝缘部件的绝缘性能。5.3. 机械特性试验安全、可靠运行的断路器必须具有稳定、良好的机械特性。合、分闸时间，合闸弹跳时间，合、分闸不同期时

19、间，合、分闸速度，分闸反弹幅值，触头开距，行程，超行程是机械特性试验的重要指标。这些数据对断路器的电寿命、机械寿命、短路电流时的动稳定性、开断能力至关重要。合、分闸行程_时间曲线可以帮助我们分析断路器的机械性能，如下图；(特性图更换) 5.4. 真空度试验 （定性）真空灭弧室是断路器的核心部分，真空灭弧室内极高的真空度是断路器熄灭电弧，保持良好绝缘性能的根本条件，准确的验证灭弧室真空度是断路器诊断的一个重要内容。附图为真空灭弧室的闪络电压和真空灭弧室压力的对应曲线。图中B点为真空泄漏后（等同大气压力）对应的曲线位置，图中A点为仪器设定对应的曲线点。如果真空灭弧室内气体压力（真空度）低于仪器设定

20、值，则在试验电压Up下不会有闪络现象，真空灭弧室可以放心使用。如果在试验电压Up下发生闪络现象，则说明真空灭弧室的气体压力高压设定值（真空度不够），此真空灭弧室不能继续使用。5.5. 二次辅助回路测试检查断路器的二次辅助回路各元件功能的正确性，按国家标准要求测试不同的操作电压下，断路器能否正确的合、分闸，在规定的操作电压下，断路器不会误动作，断路器的各元件辅助输出接点与状态变化相对应。5.6. 梅花触指压力测试断路器的梅花触指是保证主母线与断路器可靠连接的主要元件，其通过紧箍弹簧提供均匀压力以保证主回路搭接处良好的电接触。运行中的梅花触指故障多发生在动静触指搭接处，而根据以往的事故反馈，在故障

21、发生前的预防性试验中，断路器梅花触指外观正常，直流接触电阻未发现异常，因此无法及时发现触指系统的状态异常。为此，ABB研发了断路器梅花触指压力测试技术。通过检测和掌握断路器梅花触指系统的接触压力，可以及时的发现和有效的预防因弹簧失效导致的事故隐患。实施步骤和质量承诺1. 根据贵司的停电计划，制定诊断项目实施计划，与贵公司确认进度2. ABB工程师及相关试验仪器设备抵达现场，按照确认的项目实施计划对相应的断路器进行检查和测试3. 诊断过程中，严格按照维护保养/管理软件（ezReport）执行4. 诊断过程中，如发现设备的缺陷，将及时向贵司负责人汇报，并提出消除缺陷的技术方案或检修要求，经同意后，

22、再按需求完成消除缺陷的施工或检修任务5. 诊断完成后，对现场人员进行设备操作培训6. 现场的诊断工作完成后，根据现场的试验记录，诊断情况，提交设备诊断报告。诊断报告含检测报 告，保养完成情况，缺陷处理方案7. 技术保障，诊断结束后一年内，免费为客户提供技术支持，协助客户解决系统中的技术问题8. 诊断过程所更换的物料享有1年的质保期ABB中压服务特点7.1. 专业的技术人员作为本领域的专家，ABB中压产品服务团队拥有丰富经验及高超的技能，能在现场或远程为你解决遇到的各类难题。我们的服务网点遍布全国，无论设备有何问题，无论您身处何地，我们的服务团队24小时为您提供服务。7.2. 全面的解决方案AB

23、B有着一百多年中压开关柜的研究、设计、制造、服务经验，我们开发了大量的技术方案来满足用户对各类电力系统可靠性方面的各类需求。ABB是世界上著名的开关柜生产商，拥有覆盖全球的用户群。在产品的生命周期内，ABB都能提供全面的服务支持，帮助ABB的产品以良好状态，服役于整个生命周期。7.3. 全球的经验共享ABB是世界上著名的电力传输及配电设备制造商之一，拥有覆盖全球的开关柜用户群并为之提供服务，积累了丰富的开关设备服务经验，我们将100多年全球范围内的创新与实践经验融入我们的服务中。7.4. 强力的技术保障ABB不仅拥有众多的产品技术专家，同时还有强大的研发中心。ABB依托雄厚的生产能力和先进的研

24、发中心，结合我们的全球服务网络，确保对于我们的产品，在整个生命周期内，都能得到高质量的服务支持。无论产品的年限有多长，ABB都能提供服务支持。7.5. 有效的预防措施现场巡检、全面检测、专业保养、产品维修及其他服务后，针对现场服务发现的问题，ABB将结合产品技术要求与用户现场设备运行状况，为用户提交有效的预防措施来解决发现的问题，消除问题带来的隐患，提高设备的可靠性及安全性。成功案例普光气田诊断案例普光气田变电站使用的断路器为VD4型真空断路器共549台，2005年投入运行。于2010年委托ABB为该站的断路器进行诊断。诊断内容有：1.断路器外观各项检查；2.断路器操作机构各项检查；3.机械特性（行程）试验；4.真空泡真空度测试