KYN28A-12型開關柜及VS1斷路器常見故障分析

摘要：基于廊坊地區KYN28A-12型開關柜及VS1斷路器運行中發生的各種缺陷，按照概率進行排序，對典型的缺陷分析了故障原因，并提出處理方法和建議。

關鍵詞：開關柜；斷路器；缺陷

作者簡介：趙桂軍（1976-），男，河北固安人，廊坊供電公司，工程師；楊軍（1976-）男，河北三河人，廊坊供電公司，工程師。（河北 廊坊

065000）

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0079（2012）24-0127-02

一、背景

廊坊地區目前共有KYN28A-12型開關柜2400余面，配用的VS1型斷路器約占92%。其余為VD4型斷路器，主要用在受總及電容器開關柜。隨著運行時間的增長，開關柜及斷路器逐漸出現了各種類型的缺陷、故障，經對2007-2011年內廊坊供電公司所管轄設備發生的缺陷進行統計，最終總結常見的6種缺陷類型及所占全部缺陷故障總數的百分比：斷路器二次控制回路斷線，占43%；儲能回路與儲能電機缺陷，占21%；斷路器拒合、拒分，占14%；開關柜連鎖，占11%；帶電顯示器故障，占6%；隔離觸頭故障，占3%；其他，占2%。

二、常見故障分析及處理方法

1.控制回路斷線

（1）合閘線圈燒毀導致控制回路斷線。

1）合閘低電壓不合格導致合閘線圈燒毀。斷路器在運行幾年后，隨著操作次數的增加，由于磨損、卡澀等原因造成儲能保持掣子與儲能軸的滾輪軸承之間摩擦力加大，導致需要線圈更大的出力斷路器才動作，造成合閘低電壓不合格，導致線圈燒毀。

處理方法：在更換合閘線圈后要做低電壓試驗。對不合格的需要調整線圈頂桿長度或調整儲能，保持掣子與儲能軸的滾輪軸承的扣接深度，保證低電壓合格；同時對機構內的轉動部分及儲能保持掣子加鋰基脂潤滑油，減小摩擦力。

2）電氣合閘閉鎖與機械合閘閉鎖不同步導致合閘線圈燒毀。合閘閉鎖作用為只有斷路器在試驗和工作位置時，斷路器才能合閘，防止斷路器處于合閘狀態進入負荷區。電氣閉鎖由S8（試驗位置限位開關）或S9（工作位置限位開關）串接在合閘回路中實現。正常情況下手車在搖到試驗（工作）位置時，電氣和機械閉鎖同時動作。如果不同步就會造成手車在搖進（出）過程中。S9（S8）接點已經接通。但機械閉鎖仍未打開，從而造成合閘線圈長時間通電甚至燒毀。

處理方法：更換合閘線圈后，調整S8（S9）位置開關，使其和機械閉鎖同步。檢查方法為在搖進手車過程中，工作位置燈亮的同時應聽到“嗒”一響，如未聽到，機械閉鎖仍未打開，這時應進行檢查調整。

（2）合閘閉鎖電磁鐵不動作導致控制回路斷線。只有當斷路器處于分閘位置，手車處于試驗或工作位置時，合閘閉鎖電磁鐵動作，串在合閘回路中的合閘閉鎖電磁鐵接點接通。由于一些電磁鐵存在產品質量問題，斷路器長期處于備用位置時，電磁鐵長期帶電散熱不好導致線圈燒毀，從而導致控制回路斷線。

處理方法：在更換時要選用產品質量無問題的閉鎖電磁鐵。

2.儲能回路與儲能電機缺陷

（1）電機儲能時間過長，但手動儲能正常。彈簧能量釋放后，正常情況下電動儲能需要十秒鐘左右，當與鏈條連接的單向軸承損壞后，電機轉動無力，電動儲能時間超過十五秒。

處理方法：更換單向軸承后，故障消除。

（2）電機儲能后，電氣合閘回路正常，但開關不能合閘。正常情況下，當儲能軸轉到將合閘彈簧拉到最長位置時再向前轉一點，儲能軸就會被合閘彈簧帶動自行過中。這時行程開關切斷電機電源，儲能保持掣子頂住儲能軸上的滾輪，斷路器處于合閘準備狀態。如果固定行程開關的螺絲松動，位置發生偏移，合閘彈簧尚未儲能完畢就將電機電源切斷，電氣合閘回路正常，儲能保持掣子與儲能軸上的滾輪還未接觸，故開關不能合閘。

處理方法：調整行程開關位置并固定。

（3）電機儲能后瞬間，儲能電源正極熔斷器熔斷，控制電源空氣開關跳閘。早期VS1開關，儲能行程開關數量少，串在儲能回路中的常閉接點與串在合閘線圈中的常開接點共用同一個行程開關，儲能后接點在切換位置瞬間電弧放電，造成控制回路的負極與儲能回路的正極短路。

處理方法：增加行程開關數量或儲能回路中串接一個常閉接點。

3.斷路器拒合、拒分

（1）斷路器拒合。

1）斷路器合不上閘，合閘保持不住。合閘動作完成后合閘保持掣子與分閘半軸保持合閘位置，斷路器運行幾年后，合閘保持掣子與分閘半軸的扣接量發生變化，扣接量減小到一定程度就會導致合閘保持不住。

處理方法：調整合閘保持掣子與分閘半軸的扣接量，并做分閘低電壓試驗。防止扣接量過大，造成斷路器拒分。

2）斷路器跳閘后不能合閘。斷路器機構內的防跳繼電器電阻值與保護裝置的TWJ繼電器電阻值配合不當，導致斷路器合閘后防跳繼電器不返回，將合閘回路斷開，斷路器跳閘后不能再次合閘。

處理方法：采用保護裝置防跳回路或將TWJ繼電器不與合閘回路連接，直接與斷路器常開輔助接點相連。

（2）斷路器拒分。斷路器在機構合閘過程中出現“合閘后凸輪不能釋放”現象，即儲能軸在合閘彈簧力的作用下帶動凸輪壓在連桿機構上的滾珠軸承上時，凸輪未能完成合閘循環，將連桿機構上的滾珠軸承壓至合閘位置后被其卡住，不能越過其最高點。此時雖然斷路器觸頭已經接觸上，但即使分閘摯子被打開也不能使斷路器分閘，因為即使分閘摯子被釋放，滾珠軸承仍被凸輪壓在合閘位置，不能到達分閘位置，此時只有通過儲能電機轉動帶動凸輪旋轉（時間約2～3秒）或者手動下壓連桿機構使凸輪越過連桿上的滾珠軸承，才能完成合閘全過程，機構分閘功能才能恢復正常。此問題是由于合閘彈簧長期處于儲能拉伸狀態，造成彈簧疲勞或彈簧材質問題引發彈性變化導致。

處理方法：更換為優質合格的彈簧。

4.開關柜五防閉鎖缺陷

（1）當手車在“試驗”位置時，接地開關操作軸前面的滑片不能按下去，導致接地開關不能操作。

1）前一次接地開關分閘操作不到位，或后柜門未關好導致閉鎖后柜門的擋片未到位。

處理方法：將柜前門用解鎖鑰匙打開，驗電后，在出線側掛臨時接地線。將接地刀閘主軸調整至分閘位置；或將后柜門用螺絲緊固好，將接地刀閘主軸上的擋片調整至分閘位置。

2）線路側有電源引入或電磁鎖損壞。高壓帶電顯示器與接地開關之間存在電氣聯鎖。在正常情況下，線路側無電時高壓帶電顯示器閉鎖接地開關回路導通，接地開關舌片被電磁機構打開，接地開關可正常操作。

處理方法：操作接地開關合閘前，將帶電顯示器裝置電源開啟，并確保線路側無電源引入；或更換損壞的電磁鎖。

目前，一些早期開關柜高壓帶電顯示器與接地開關之間無電氣聯鎖，在合接地刀閘之前無法直接驗電，只能通過指示燈顯示來判斷線路側有無電源引入，一旦帶電顯示器存在故障將可能發生帶電合接地刀閘惡性事故。建議：在不增加投資也不改變開關小車、接地開關和開關柜后門之間閉鎖關系的情況下，在開關柜后門上開一個用來驗電的小孔。小孔的大小應滿足驗電器活動要求，且應保證人的手臂不致誤入帶電間隔。該方法實現了直接驗電。作為輔助措施，應該在前、后門上加設高壓帶電顯示裝置作警示。或在原接地刀閘操動機構聯鎖裝置上加裝閉鎖電磁鐵，通過與安裝在開關柜上的強制型帶電顯示裝置配合實現閉鎖功能。

（2）分閘力過大，導致接地開關無法分閘。在電氣與機械閉鎖均正常的情況下，接地開關仍然無法分閘，這是由于動、靜觸頭接觸面與轉動部分發生卡澀，接地開關主軸、拉桿發生移位，致使接地開關分閘力過大。

處理方法：應打開動觸頭拉桿的開口銷，并使用杠桿使其與動觸頭分離，對接觸面進行處理并潤滑，調整主軸、拉桿位置后，用開口銷將拉桿與開口銷連接。

5.帶電顯示故障

帶電顯示器指示燈不亮。

1）帶電顯示器損壞。

處理方法：用萬用表測量端子對地有無電壓。有電壓，則更換新的帶電顯示器。在拆除過程中，電源線的懸浮電壓可以達到上千伏。因此應最后拆除接地線，在安裝時要先接入接地線。同時，電源線要采取防止相間短路的措施。

2）傳感器或其電源引線損壞。

處理方法：用萬用表測量端子對地有無電壓。無電壓，則需要更換傳感器或電源引線。更換時需要將開關柜停電。傳感器應安裝牢固并有良好的接地，電源引線在開關柜內應固定牢固，與帶電設備保持足夠的安全距離。

6.隔離觸頭故障

動靜觸頭損傷或表面變色及插入深度不夠。在檢查預試受總開關柜時經常發現手車在搖進時經常出現“爬坡”現象。檢查動靜觸頭往往發現表面變色及插入深度不夠，甚至還有觸頭損傷現象。特別是上觸頭比下觸頭更為嚴重。

處理方法：一是更換損傷嚴重的動靜觸頭。二是處理“爬坡”現象。首先要檢查手車軌道有無變形，受總開關額度電流為3150A或4000A，重量大，軌道負重大。對有問題的軌道要及時更換；其次對動靜觸頭軸心的同心度進行檢查調整，使之符合要求；最后檢查觸指插入觸頭深度進行檢查調整，使之符合要求。三是檢查強制風冷系統是否完好。對于按負載率啟動風冷的溫控器建議更換為按溫度啟動，這樣更能發揮散熱作用。建議在停電時要進行如下檢查：維持觸指壓力的彈簧，不應在長期通過工作電流產生的熱量作用下發生永久變形，這樣才可獲得盡量小的接觸電阻；觸指、觸頭的形狀、導電鍍銀層硬度與厚度等方面是否正常；觸指插入觸頭深度是否合適（上坡面≮15mm）。

三、結束語

本文對廊坊地區最近幾年的KYN28A-12型開關柜及VS1斷路器運行中發生的各種缺陷進行統計，對一些常見的缺陷詳細分析了產生故障的原因，并提出處理方法及建議。希望能夠對相關缺陷的查找和消除起到一定的作用，為保障電網和設備的安全起到積極的促進作用。

參考文獻：

[1]變電檢修[M].北京:中國電力出版社，2006.

[2]VS1型戶內高壓真空斷路器安裝使用說明書[Z].

（責任編輯：劉輝）