油斷路器的常見故障及處理方法

李 仁，邱兵濤，張朋飛

（1.河南工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 南陽473009；2.國網(wǎng)南陽供電公司，河南 南陽473009）

1 引言

油斷路器是以密封的絕緣油作為開斷故障的滅弧介質(zhì)的一種開關(guān)設(shè)備，有多油斷路器和少油斷路器兩種形式。它較早應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，技術(shù)已經(jīng)十分成熟，價格比較便宜，廣泛應(yīng)用于各個電壓等級的電網(wǎng)中，油斷路器用來切斷和接通電源，并在短路時能迅速可靠地切斷電流的一種高壓開關(guān)設(shè)備。

2 油斷路器油位異常

油斷路器嚴(yán)重缺油的主要原因如下：①放油閥門膠墊龜裂或關(guān)閉不嚴(yán)引起疏漏油，特別是使用水閥的設(shè)備應(yīng)更換為油閥；②油位計玻璃裂紋或破損而漏油；③修試人員多次放油后未作補充。

運行中油斷路器油位指示應(yīng)正常，油位過低時應(yīng)注油，過高時應(yīng)放油，及時調(diào)整油位。當(dāng)油面看不到并伴有嚴(yán)重漏油情況時，應(yīng)視為嚴(yán)重缺陷。這時禁止將其斷開，同時應(yīng)設(shè)法使斷路器退出運行。方法是使用旁路代替或取下該斷路器的操作熔斷器，以防斷路器突然跳閘，造成設(shè)備的更大損壞。

3 油斷路器發(fā)生爆炸的原因及預(yù)防措施

3.1 斷路器發(fā)生爆炸的原因

3.1.1 試驗及調(diào)整方面的原因

沒有定期的試驗。有關(guān)規(guī)程規(guī)定斷路器必須每年進行一次預(yù)防性試驗。油斷路器在頻繁操作之后，可能引起本體或操作機構(gòu)變位，使斷路器合閘或跳閘速度過慢，增加了燃弧時間，使斷路器的滅弧性能降低，當(dāng)線路發(fā)生近距離短路故障（短路電流較大）時，由于大電流的沖擊，斷路器在跳合閘時無法完全滅弧而導(dǎo)致油斷路器發(fā)生爆炸。

出廠時沒有進行異相接地短路試驗。在我國，60kV及以下的電力網(wǎng)都采用不直接接地系統(tǒng)。所謂異相接地短路，則指在中性點不直接接地系統(tǒng)中，發(fā)生在相異兩相，一個接地點在一相斷路器的內(nèi)側(cè)，而另一個接地點在另一相斷路器外側(cè)的兩點接地所構(gòu)成的短路故障。斷路器承受的這種開斷叫做異相接地短路開斷。異相接地短路開斷后的工頻恢復(fù)電壓是相電壓的倍，對斷路器滅弧室的介質(zhì)恢復(fù)強度要求較高，否則將會增大電弧電流過零開斷后的擊穿相重燃的概率，可能導(dǎo)致開斷的失敗直至引起斷路器發(fā)生爆炸。

調(diào)整不當(dāng)。工作人員的粗心和試驗儀器的不完善，都會使油斷路器在跳閘合閘的時間和速度的調(diào)整上發(fā)生誤差，或者滅弧室噴口距離、靜觸頭距離等關(guān)鍵部位的調(diào)整不符合要求，致使斷路器在大電流沖擊下發(fā)生爆炸。

3.1.2 運行方面的原因

運行電壓過高。110kV變電所都有無功功率補償裝置，下半夜負(fù)荷較低，由于沒有及時退出部分電容器組，區(qū)域電網(wǎng)系統(tǒng)電壓升高，在系統(tǒng)中的某一部分發(fā)生短路故障時，流過斷路器的電流值極大，并且系統(tǒng)的電壓較高。保護動作分閘時，對斷路器滅弧室的介質(zhì)恢復(fù)強度要求較高，可能導(dǎo)致斷路器不能在瞬間內(nèi)熄滅電弧而發(fā)生爆炸。

絕緣油炭化。一般的，油斷路器允許經(jīng)過跳閘規(guī)定的次數(shù)后再進行檢修（如DW5型油斷路器允許跳閘8次），運行人員往往根據(jù)此時間內(nèi)連續(xù)多次跳合閘，使用過程中動靜觸頭的磨損，動靜觸頭距離的變動，壓縮行程不足等原因，都會造成油斷路器在線路故障時跳合閘的情況下，絕緣油炭化嚴(yán)重，使油斷路器易于爆炸。另外其他原因使絕緣性能降低（如油斷路器密封不良造成油箱體內(nèi)部受潮），也會使油斷路器在動作時爆炸。

絕緣油不足。油箱本身焊接工藝不良或斷路器檢修后連接處密封不嚴(yán)等原因引起滲漏油，使油斷路器在動作時爆炸。

3.1.3 其他方面的原因

生產(chǎn)油斷路器廠家眾多，魚龍混雜，有的廠家在產(chǎn)品上以劣充優(yōu)，以次充好，使油斷路器在運行中發(fā)生爆炸。另外，如雷擊、電網(wǎng)諧振過電壓等也會造成油斷路器爆炸。

3.2 預(yù)防油斷路器發(fā)生爆炸的措施

對設(shè)備進行定期的預(yù)防性試驗。

要求廠家對斷路器進行異相接地試驗，并提供相應(yīng)的試驗數(shù)據(jù)。

變電所應(yīng)裝設(shè)電容器組自動投切裝置。

制定大修技術(shù)參數(shù)的調(diào)整，使之符合工程要求。

加強設(shè)備的巡視，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備存在的問題，把事故消滅在萌芽狀態(tài)。

4 油斷路器操作機構(gòu)合不上閘的原因及排除

操作機構(gòu)控制回路由于熔斷器熔體熔斷而無直流電源，使操作機構(gòu)合不上閘。應(yīng)檢查并排除故障后更換相同規(guī)格的熔體。

直流電源低于線圈的額定電壓，使合閘時雖然操作機構(gòu)能動作，卻不能合閘。應(yīng)調(diào)整直流電源電壓，使其適合合閘線圈的使用電壓。

合閘線圈由于操作頻繁，溫度太高直至線圈燒壞。應(yīng)盡量避免頻繁操作，當(dāng)合閘線圈溫度超過65℃時，應(yīng)暫停操作，待線圈溫度下降到65℃以下時再進行操作。

合閘線圈內(nèi)銅套管不圓、不光滑或鐵芯毛刺，并進行調(diào)整以消除卡阻。

合閘線圈的內(nèi)套管安裝不正或變形，影響合閘線圈鐵芯的沖擊行程。應(yīng)重新安裝，手動操作試驗，并觀察鐵芯的沖擊行程且進行調(diào)整。

合閘線圈鐵芯頂桿太短、定位螺釘松動，使鐵芯頂桿松動變位，引起操作機構(gòu)合不上閘，應(yīng)調(diào)整滾輪與支持架間的間隙為1mm－1.5mm，調(diào)整時將頂桿往下壓，然后在頂桿上打沖眼、鉆孔，并用兩個定位螺釘固定。

輔助開關(guān)的觸點接觸不良，使操作機構(gòu)合不上。應(yīng)檢查各軸及連板有無卡阻現(xiàn)象。如雙連板的機構(gòu)其軸孔是否被開口銷卡塞等，根據(jù)檢查情況進行相應(yīng)的處理。

操作機構(gòu)安裝不當(dāng)，使機構(gòu)卡阻不能復(fù)位，應(yīng)檢查各軸及連板的卡阻現(xiàn)象。如雙連板的機構(gòu)其軸孔是否一致、軸銷有無變形、連板軸孔是否被開口銷卡塞等，根據(jù)檢查情況進行相應(yīng)處理。

5 油斷路器操作機構(gòu)不能分閘的原因及排除

分閘線圈無直流電壓或電壓過低，應(yīng)檢查調(diào)整直流電源電壓，達到分閘線圈的使用電壓。

輔助觸點接觸不良或觸點未予以切除，應(yīng)調(diào)整輔助開關(guān)或更換觸點。

分閘鐵芯被鐵芯吸住，應(yīng)將鐵桿改為黃銅桿，但黃銅桿必須與鐵芯用銷子緊固，避免松脫。

分閘鐵芯掛在其周圍的凸緣上，使操作機構(gòu)不能分閘，應(yīng)對銅套進行修整，去除毛刺，以消除卡阻。

連板軸孔磨損，銷孔太大使轉(zhuǎn)動機構(gòu)變位，應(yīng)檢查連板軸孔的公差是否符合規(guī)定的要求，偏差超過1μm時必須更換。

軸銷竄出，連桿斷裂或開焊，應(yīng)用手動打回沖擊鐵芯使開關(guān)分開，然后檢查連桿軸銷的銜鐵部分，必要時進行更換或焊接。

定位螺釘松動變位，使傳動機構(gòu)卡阻，應(yīng)將受雙連板擊打的螺釘調(diào)換一個方向或加鎖緊螺母，避免螺釘松動變位。

6 油斷路器崩燒斷的原因及排除方法

6.1 故障原因及排除方法

滅弧介質(zhì)（絕緣的）變質(zhì)及有水分，使絕緣性能變差，應(yīng)該對油進行電氣擊穿強度試驗，以便及時發(fā)現(xiàn)潛伏性故障，對耐壓不合格的油要及時更換或過濾。

斷路器漏油日久，降低了油位而削弱滅弧室的油吹作用和滅弧能力，使電弧不能熄滅，引起油斷路器崩燒短路，應(yīng)及時處理斷路器的漏油并補充油至規(guī)定的油位。

滅弧室的滅弧片和絕緣零件等存在缺陷，造成滅弧室崩燒短路，應(yīng)定期檢修滅弧室，發(fā)現(xiàn)問題及時處理。

6.2 防止措施

要加強絕緣油的檢測和管理，要定期對絕緣油進行電氣擊穿強度試驗，試驗不合格的要進行再生過濾或更換新油。要及時處理滲漏油，并補充合格絕緣油規(guī)定油位。

要定期對滅弧室進行檢修，滅弧室的滅弧片要排列整齊，不能顛倒或?qū)⒎较蚋沐e，否則滅弧能力降低，也容易燒壞靜觸點。

滅弧片和絕緣零件有嚴(yán)重?zé)龘p或絕緣零件受潮影響滅弧性能。嚴(yán)重?zé)龘p的必須更換，受潮的要在溫度為80－90°C的烘箱中烘干24小時。

絕緣筒和滅弧片部分表面發(fā)生炭化或剝裂現(xiàn)象，將會不同程度地影響滅弧性能。炭化輕微者可用刮刀或砂布將其刮掉并重新涂以絕緣漆，嚴(yán)重的應(yīng)更換。

7 油斷路器著火的原因及排除

7.1 故障原因

切斷強大電流時斷路器容量不足或動作遲緩。

油不清潔或受潮引起斷路器內(nèi)部發(fā)生閃絡(luò)引發(fā)著火。

斷路器套管不清潔或受潮引起對地閃絡(luò)或相間閃絡(luò)等。

7.2 處理方法

一旦發(fā)生斷路器著火，應(yīng)立即斷開電源側(cè)斷路器，拉開著火斷路器上下兩側(cè)的隔離開關(guān)，使斷路器與電源線路脫離，并用干式滅火器滅火，若不能撲滅，可再用泡沫滅火器滅火。

8 油斷路器導(dǎo)電部分接地的原因及排除

多油斷路器油箱中的油變質(zhì)，失去良好的絕緣性能，應(yīng)定期對絕緣油進行耐壓試驗，及時更換絕緣油。

多油斷路器引出、引入導(dǎo)電桿絕緣強度降低，應(yīng)定期進行預(yù)防性試驗，及時發(fā)現(xiàn)隱患，加以消除。

多油斷路器拉桿螺釘松脫，使導(dǎo)電觸點碰到箱壁，應(yīng)緊固拉桿螺釘和頂絲。

少油斷路器的瓷套管及絕緣子污臟、破損，拉式絕緣子絕緣不良，應(yīng)加強巡視和保養(yǎng)，定期清掃瓷套管和絕緣子，或采用爬電距離大的絕緣子。

軟銅片折斷觸及箱壁，應(yīng)調(diào)整軟銅片安裝方式，使分、合閘時不使軟銅片受壓或過于拉緊。

環(huán)境惡劣，空氣濕度大，粉塵多，有腐蝕性介質(zhì)存在，應(yīng)在瓷套管和絕緣子上涂防污涂料（如有機硅油），或采用爬電距離大的瓷套管、絕緣子。

檢修后地線忘記拆除，造成斷路器送電后接地，應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)程操作，送電前必須有專人檢查并拆除地線。

9 油斷路器過熱的原因及排除

油斷路器長期過負(fù)荷運行，應(yīng)調(diào)整負(fù)荷，降低負(fù)荷電流，如果斷路器達不到銘牌容量或設(shè)計選型偏小，應(yīng)重新合理選型、更換。

觸點表面氧化，使動、靜觸點接觸不良，造成觸點接觸電阻過大，可用細紗布研磨觸點表面，除去氧化層,使觸點接觸良好。

動觸點插入靜觸點的深度不夠，靜觸點的觸指歪斜或壓緊彈簧松弛及支持環(huán)開裂變形，使動觸點或靜觸點接觸不良，也會造成接觸電阻增大。應(yīng)重新裝配，調(diào)整動靜觸點的插入深度，更換壓緊彈簧和支持環(huán)，保證動、靜觸點接觸良好。

檢修少油斷路器時誤將鐵墊圈在引出導(dǎo)電桿上，會引起渦流發(fā)熱，應(yīng)更換成銅墊圈。

10 油斷路器分閘時間延長的原因及排除

脫扣機構(gòu)鎖扣部分磨損、變形，使脫扣力增大，應(yīng)檢修鎖扣部分，調(diào)整及更換不良部件。

分閘彈簧變形，應(yīng)更換分閘彈簧。

傳動機構(gòu)變形，應(yīng)檢修傳動機構(gòu)。

11 油斷路器誤跳閘的原因及排除

油斷路器本身的掛鉤滑脫：應(yīng)重新合閘試送，若掛鉤搭不上，需檢修掛鉤。

誤操作：誤碰操作機構(gòu)，應(yīng)嚴(yán)格按操作規(guī)程操作，嚴(yán)格執(zhí)行工作票制度。

操作回路中有常開觸點誤動作或絕緣損壞導(dǎo)致接地，也可能造成斷路器誤動作，應(yīng)檢查操作回路的絕緣情況，并檢修修復(fù)。

［1］郭 濤，陳冬雪.怎樣查找和處理電氣故障［M］.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2011.

［2］陳家斌.變電運行與管理技術(shù)［M］.北京：中國電力出版社，2004.

［3］雷玉貴.變電檢修［M］.北京：中國水利水電出版社，2006.

［4］芮靜康.常見電氣故障的診斷與維修［M］.北京：機械工業(yè)出版社，2007.