常見(jiàn)電力一次開(kāi)關(guān)類設(shè)備故障分析及對(duì)策

喻景力

（都勻供電局，貴州 都勻558000）

0 引言

隨著社會(huì)發(fā)展和我國(guó)經(jīng)濟(jì)的總體進(jìn)步，我國(guó)電力系統(tǒng)也在快速發(fā)展。目前，我國(guó)電網(wǎng)的整體水平和運(yùn)營(yíng)能力較之過(guò)去已經(jīng)有了翻天覆地的變化，但在實(shí)際工作中依然存在很多問(wèn)題，尤其是電力系統(tǒng)中常見(jiàn)一次設(shè)備的問(wèn)題，由于其長(zhǎng)期存在，已經(jīng)嚴(yán)重影響到正常的電網(wǎng)運(yùn)行，甚至由于設(shè)備故障已經(jīng)導(dǎo)致了不少安全事故和經(jīng)濟(jì)損失。因此，需要對(duì)這些問(wèn)題給予足夠的重視，并有針對(duì)性地進(jìn)行分析，從而找到對(duì)策。

1 電力一次設(shè)備簡(jiǎn)介

電力一次設(shè)備主要是指電力系統(tǒng)中能夠直接生產(chǎn)、輸送和分配電能的高壓電氣設(shè)備，通常包括變壓器、發(fā)電機(jī)、輸電線路和斷路器、隔離開(kāi)關(guān)、互感器等。在實(shí)際應(yīng)用中，通過(guò)對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行連接從而形成的完整回路，就叫電氣一次回路，該回路是電力生產(chǎn)、運(yùn)輸及電能分配的主通道。

不同的電力一次設(shè)備具有不同的功能，首先是對(duì)初始能量和電能之間的轉(zhuǎn)換，其次是對(duì)電路的開(kāi)關(guān)起到接通和斷開(kāi)的作用，再次就是通過(guò)閉鎖功能對(duì)整個(gè)電氣系統(tǒng)中的接地裝置和電氣設(shè)備起到保護(hù)作用。在變電站中，一次設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中最為核心的工作內(nèi)容就是保證電力系統(tǒng)平穩(wěn)運(yùn)行。在實(shí)際工作中，一旦發(fā)現(xiàn)疑似故障，就必須要盡快將其找出，進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，并加以解決，不然會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的安全隱患。及時(shí)分析和解決一次設(shè)備故障能將危險(xiǎn)性降至最低，還能保證設(shè)備運(yùn)行成本有效降低，并最終保證電力系統(tǒng)安全、平穩(wěn)運(yùn)行。

2 開(kāi)關(guān)類高壓一次設(shè)備常見(jiàn)故障分析

2.1 斷路器常見(jiàn)故障

在電力系統(tǒng)所有的開(kāi)關(guān)設(shè)備中，斷路器的作用是最重要的，一旦斷路器出現(xiàn)故障，對(duì)于整個(gè)電力系統(tǒng)有非常大的影響。在電力設(shè)備正常運(yùn)行中，有很多因素會(huì)導(dǎo)致斷路器出現(xiàn)設(shè)備問(wèn)題，斷路器常見(jiàn)故障主要包括以下幾種：

2.1.1 斷路器拒分合故障

常見(jiàn)故障有：電動(dòng)分合閘拒分合，分合閘線圈不動(dòng)作；電動(dòng)合閘拒合，合閘電磁鐵鐵芯動(dòng)作無(wú)力，手動(dòng)合閘成功；手動(dòng)與電動(dòng)均不能合閘；低電壓動(dòng)作不可靠；機(jī)構(gòu)電動(dòng)不儲(chǔ)能，手動(dòng)可以儲(chǔ)能；電動(dòng)、手動(dòng)均不儲(chǔ)能；能量傳動(dòng)介質(zhì)壓力不足。以上這些故障表象可以總結(jié)為控制回路故障、儲(chǔ)能回路故障和機(jī)械故障，它們占斷路器故障的絕大部分。若斷路器出現(xiàn)拒分合故障，將對(duì)電網(wǎng)停送電產(chǎn)生障礙，嚴(yán)重者將不能迅速切斷電網(wǎng)故障，造成故障及停電范圍擴(kuò)大，帶來(lái)嚴(yán)重的損失。

2.1.2 斷路器本體故障

斷路器本體故障相對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)故障要少，但是一旦發(fā)生將會(huì)有嚴(yán)重后果。常見(jiàn)故障有：回路電阻過(guò)大，產(chǎn)生發(fā)熱現(xiàn)象，損壞斷路器導(dǎo)電部分，甚至有爆炸危險(xiǎn)；SF6泄漏，現(xiàn)在110kV電壓等級(jí)以上斷路器大多使用SF6作為滅弧介質(zhì)，一旦泄漏會(huì)導(dǎo)致滅弧能力不足，電弧過(guò)大損壞設(shè)備，在場(chǎng)人員也可能SF6氣體中毒。

2.2 隔離開(kāi)關(guān)常見(jiàn)故障

2.2.1 機(jī)械傳動(dòng)故障

高壓隔離開(kāi)關(guān)最容易出現(xiàn)的問(wèn)題之一就是機(jī)械傳動(dòng)故障。造成這種問(wèn)題的主要原因是設(shè)備質(zhì)量不可靠，傳動(dòng)部分變形、斷裂、卡澀，從而對(duì)隔離開(kāi)關(guān)造成較大的影響。此外，出現(xiàn)拒分合故障的原因還有就是操作人員在維護(hù)時(shí)沒(méi)有第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)隔離開(kāi)關(guān)的生銹部位，處理不及時(shí)，進(jìn)而影響隔離開(kāi)關(guān)的正常使用。

2.2.2 回路故障

隔離開(kāi)關(guān)電動(dòng)機(jī)構(gòu)廣泛運(yùn)用在電網(wǎng)中，電動(dòng)機(jī)構(gòu)故障也是隔離開(kāi)關(guān)的主要故障之一。控制回路故障主要是因?yàn)榭刂苹芈吩p壞引發(fā)的。此外，運(yùn)行中發(fā)生的振動(dòng)或在檢修過(guò)程中誤碰控制回路二次線導(dǎo)致隔離開(kāi)關(guān)接頭出現(xiàn)松動(dòng)，也會(huì)造成控制回路最終出現(xiàn)問(wèn)題。

電機(jī)回路故障主要是因?yàn)殡姍C(jī)回路元件損壞引發(fā)的。此外，電機(jī)本身繞組容易燒壞，碳刷的過(guò)度磨損也會(huì)導(dǎo)致電機(jī)不能正常工作。

加熱照明回路主要是因?yàn)檎彰鳠艉图訜崞鞅旧硎前l(fā)熱元件，極容易燒壞，引發(fā)故障。溫濕度控制器不工作也是一個(gè)常見(jiàn)的故障點(diǎn)。

2.2.3 隔離開(kāi)關(guān)導(dǎo)電回路過(guò)熱

隔離開(kāi)關(guān)普遍存在導(dǎo)電回路過(guò)熱的問(wèn)題，當(dāng)工作電流達(dá)到一定值時(shí)，就可能會(huì)造成隔離開(kāi)關(guān)過(guò)熱現(xiàn)象。這主要是因?yàn)楦綦x開(kāi)關(guān)觸頭之間有燒損或存在雜質(zhì)導(dǎo)致接觸面不夠，再加上運(yùn)行時(shí)間長(zhǎng)導(dǎo)致鍍銀層脫落或是漏銅，回路電阻增大，從而引發(fā)過(guò)熱。其次，觸頭的彈簧長(zhǎng)時(shí)間工作也會(huì)逐漸失去彈性，從而造成觸頭和導(dǎo)電臂之間接觸不良，從而引發(fā)過(guò)熱。最后，在工作人員操作過(guò)程中，由于操作不當(dāng)引發(fā)的隔離開(kāi)關(guān)合閘不到位，會(huì)使得觸頭壓力不足，從而造成接觸不良，從而引發(fā)觸頭過(guò)熱。

2.2.4 隔離開(kāi)關(guān)的操作機(jī)構(gòu)箱不可靠

隔離開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)箱的密封性達(dá)不到要求或者銹蝕嚴(yán)重的較容易進(jìn)水，這樣隔離開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)箱中的電氣控制元件就很容易受潮生銹，并引發(fā)其他故障，例如輔助開(kāi)關(guān)失靈。

3 開(kāi)關(guān)類高壓一次設(shè)備故障問(wèn)題解決對(duì)策

3.1 斷路器存在問(wèn)題的解決對(duì)策

對(duì)于斷路器存在的問(wèn)題，在日常檢修和維護(hù)中可以采取以下措施：

3.1.1 電動(dòng)合閘拒合，合閘電磁鐵鐵芯不動(dòng)作

（1）合閘線圈斷線、燒斷。更換合閘線圈，檢測(cè)合閘線圈兩端電壓是否高于額定電壓120%，并恢復(fù)電源電壓。

（2）輔助開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)接觸不良。斷路器處于分閘儲(chǔ)能狀態(tài)時(shí)，檢查輔助開(kāi)關(guān)位置是否正常、有無(wú)損壞，調(diào)整或更換輔助開(kāi)關(guān)。

（3）二次控制回路接線松動(dòng)。用螺絲刀將松動(dòng)的接頭接好。

3.1.2 電動(dòng)合閘拒合，合閘電磁鐵鐵芯動(dòng)作無(wú)力，手動(dòng)合閘成功

合閘電壓過(guò)低。從合閘電磁鐵線圈兩端測(cè)量電壓，檢測(cè)是否低于額定值的65%，并恢復(fù)電源電壓。

3.1.3 手動(dòng)與電動(dòng)均不能合閘

零部件卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)或傳動(dòng)。檢查轉(zhuǎn)動(dòng)和傳動(dòng)部位，更換損壞件。

3.1.4 低電壓動(dòng)作不可靠

機(jī)械傳動(dòng)與脫扣位置不對(duì)，如扇形板與半軸扣接位置不正確，調(diào)整半軸位置。

3.1.5 電動(dòng)不儲(chǔ)能，手動(dòng)可以儲(chǔ)能

（1）儲(chǔ)能電機(jī)燒壞。檢查原因，更換電機(jī)。

（2）二次控制回路接線松動(dòng)。用螺絲刀將松動(dòng)的接頭接好。

（3）電刷損壞。檢查原因，更換電刷。

3.1.6 電動(dòng)、手動(dòng)均不儲(chǔ)能

儲(chǔ)能驅(qū)動(dòng)塊或驅(qū)動(dòng)棘爪損壞。更換驅(qū)動(dòng)塊和驅(qū)動(dòng)棘爪。

3.1.7 機(jī)械或傳動(dòng)故障

零部件卡住，不能轉(zhuǎn)動(dòng)或傳動(dòng)。檢查轉(zhuǎn)動(dòng)和傳動(dòng)部位，進(jìn)行潤(rùn)滑處理，更換損壞件。

3.1.8 回路電阻超標(biāo)

由于這種故障一是發(fā)生在密封的滅弧室內(nèi)，由主導(dǎo)電部分受損造成，這時(shí)需要及時(shí)更換滅弧室或?qū)缁∈疫M(jìn)行解體，對(duì)觸頭損傷部位進(jìn)行更換或打磨處理；二是要測(cè)量斷路器合閘行程及超行程，若不符合廠家規(guī)定指標(biāo)，則需要對(duì)傳動(dòng)部分進(jìn)行全面檢查，更換或修復(fù)損壞變形零部件。

3.1.9 SF6氣體泄漏

此故障一般都是密封膠墊劣化、開(kāi)裂、損壞造成密封不良引起的，可通過(guò)使用檢漏儀、氣泡法、包扎法找出泄漏點(diǎn)，進(jìn)行密封膠墊更換。

同時(shí)，在設(shè)備運(yùn)行期間，要周期性地對(duì)斷路器的接地性進(jìn)行全面檢查和維護(hù)。

3.2 隔離開(kāi)關(guān)存在問(wèn)題的解決對(duì)策

3.2.1 機(jī)械傳動(dòng)故障

操作人員在使用高壓隔離開(kāi)關(guān)的過(guò)程中注意不要用力過(guò)大，應(yīng)保證力度不會(huì)對(duì)設(shè)備造成損害。隔離開(kāi)關(guān)卡澀時(shí)，檢修過(guò)程中應(yīng)適當(dāng)加一些潤(rùn)滑油或采取一些其他防腐措施，使高壓隔離開(kāi)關(guān)傳動(dòng)恢復(fù)正常。如果傳動(dòng)部件變形則需要把零件拆卸下來(lái)校正，或者更換新部件。最重要的是要加強(qiáng)設(shè)備巡視，保證在高壓隔離開(kāi)關(guān)不能正常使用之前能提前發(fā)現(xiàn)，然后進(jìn)行更進(jìn)一步的檢查工作，發(fā)現(xiàn)其中存在的問(wèn)題并且及時(shí)維修，保證高壓隔離開(kāi)關(guān)的正常工作，避免造成更加嚴(yán)重的損失，例如導(dǎo)致電力系統(tǒng)不能正常運(yùn)行。

3.2.2 回路故障

元件損壞大多發(fā)生在分合閘開(kāi)關(guān)、控制電源、電機(jī)電源、空氣開(kāi)關(guān)或保險(xiǎn)、切換開(kāi)關(guān)、各種繼電器、行程開(kāi)關(guān)或一些終端元件上。不論是控制回路、電機(jī)回路還是加熱回路故障，都可以根據(jù)廠家提供的接線圖紙對(duì)故障點(diǎn)進(jìn)行排查，找出故障點(diǎn)并排除故障。

3.2.3 隔離開(kāi)關(guān)導(dǎo)電過(guò)熱

建議在對(duì)隔離開(kāi)關(guān)的檢修維護(hù)中，導(dǎo)電觸頭應(yīng)盡量避免使用導(dǎo)電脂，而是改用中性凡士林涂抹，觸頭燒損部位要進(jìn)行打磨處理，損壞嚴(yán)重程度超過(guò)規(guī)定值的需要對(duì)觸頭進(jìn)行更換。觸頭夾緊程度不足的要更換夾緊彈簧并潤(rùn)滑活動(dòng)部分，以保證彈簧正常動(dòng)作。再者要對(duì)運(yùn)行操作人員進(jìn)行培訓(xùn)，保證分合閘位置符合要求，降低故障率。平時(shí)還要進(jìn)行紅外測(cè)溫，從而能盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)備的過(guò)熱缺陷，以便盡快維護(hù)或更換。

3.2.4 隔離開(kāi)關(guān)的操作機(jī)構(gòu)箱不可靠

密封問(wèn)題一般發(fā)生在機(jī)構(gòu)箱門密封條處和箱體的螺絲處，大部分密封問(wèn)題可以用密封膠臨時(shí)處理，門密封條老化損壞則進(jìn)行更換解決。在選擇設(shè)備材料時(shí)，要考慮容易出現(xiàn)銹蝕的部位，盡可能地選擇正規(guī)廠家或是原廠配件的隔離開(kāi)關(guān)，比方選擇抗銹蝕的不銹鋼銷、軸，不銹鋼銅套和軸套，不銹鋼叉片等，從而提前預(yù)防變電站隔離開(kāi)關(guān)故障。

4 結(jié)語(yǔ)

電力一次設(shè)備是電力系統(tǒng)中最為關(guān)鍵的部分，其可靠性與整個(gè)電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性有著直接的關(guān)系，因此，必須要重視電力一次設(shè)備的日常維護(hù)和檢查，提高檢修質(zhì)量，從而盡可能減少設(shè)備故障的發(fā)生。

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