高壓斷路器的常見故障和異常分析

李輝

摘要：高壓斷路器是重要的電網(wǎng)設(shè)備，它的運(yùn)行狀況反應(yīng)了運(yùn)行維護(hù)單位的技術(shù)水平、同時(shí)也直接影響著電網(wǎng)的運(yùn)行可靠性，所以做好高壓斷路器的異常分析，提高檢修人員對(duì)各類異常的認(rèn)識(shí)，對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行和提升檢修人員的業(yè)務(wù)素質(zhì)有著積極的意義。

關(guān)鍵詞：高壓斷路器、異常

【分類號(hào)】TM561

高壓斷路器的常見故障和異常大多數(shù)是由操動(dòng)機(jī)構(gòu)和斷路器控制回路的元件故障造成的，本體異常往往是油斷路器的滲漏油引起缺油、SF6斷路器因密封不良泄露氣體造成頻繁補(bǔ)氣等故障。

一、斷路器拒絕合閘故障的分析、判斷與處理

發(fā)生"拒合"情況，墓本上是在合閘操作和重合閘過程中。拒合的原因主要有兩方面，一是電氣方面故障；二是機(jī)械方面原因。判斷斷路器"拒合"的原因及處理方法一般可分以下三步。

1、用控制開關(guān)再重新合一次，目的檢查前一次拒合閘是否因操作不當(dāng)引起的（如控制開關(guān)放手太快等）。

2、檢查電氣回路各部位情況，以確定電氣回路是否有故障。方法是：

①檢查合閘控制電源是否正常；②檢查合閘控制回路熔絲和合閘熔斷器是否良好；③檢查合閘接觸器的觸點(diǎn)是否正常（如電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)）；④將控制開關(guān)板至"合閘時(shí)"位置，看合閘鐵芯是否動(dòng)作（液壓機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈簧機(jī)構(gòu)的檢查類同）。若合閘鐵芯動(dòng)作正常，則說明電氣回路正常。

3、如果電氣回路正常，斷路器仍不能合閘，則說明為機(jī)械方面故障，應(yīng)停用斷路器，報(bào)告有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)安排檢修處理。

經(jīng)以上初步檢查，可判定是電氣方面，還是機(jī)械方面的故障。常見的電氣回路故障和機(jī)械方面的故障分別敘述如下。

1、電氣方面常見的故障。

（1）電氣回路故障可能有：若合閘操作前紅、綠指示燈均不亮，說明控制回路有斷線現(xiàn)象或無控制電源。可檢查控制電源和整個(gè)控制回路上的元件是否正常，如：操作電壓是否正常，熔絲是否熔斷，防跳繼電器是否正常，斷路器輔助觸點(diǎn)是否良好，有無氣壓、液壓閉鎖等。

（2）當(dāng)操作合閘后紅燈不亮，綠燈閃光且事故喇叭響時(shí)，說明操作手柄位置和斷路器的位置不對(duì)應(yīng)，斷路器未合上。其常見的原因有：①合閘回路熔斷器的熔絲熔斷或接觸不良；②合閘接觸器未動(dòng)作；③合閘線圈發(fā)生故障。

（3）當(dāng)操作斷路器合閘后，綠燈熄滅，紅燈亮，但瞬間紅燈又滅綠燈閃光，事故喇叭響，說明斷路器合上后又自動(dòng)跳閘。其原因可能是斷路器合在故障線路上造成保護(hù)動(dòng)作跳閘或斷路器機(jī)械故障不能使斷路器保持在合閘狀態(tài)。

（4）若操作合閘后綠燈熄滅，紅燈不亮，但電流表計(jì)已有指示，說明斷路器已經(jīng)合上?？赡艿脑蚴菙嗦菲鬏o助觸點(diǎn)或控制開關(guān)觸點(diǎn)接觸不良，或跳閘線圈斷開使回路不通，或控制回路熔絲熔斷，或指示燈泡損壞。

（5）操作手把返回過早。

（6）分閘回路直流電源兩點(diǎn)接地。

（7）SF6斷路器氣體壓力過低，密度繼電器閉鎖操作回路。

（8）液壓機(jī)構(gòu)壓力低于規(guī)定值，合閘回路被閉鎖。

2、機(jī)械方面常見的故障。

（1）傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連桿松動(dòng)脫落；（2）合閘鐵芯卡澀；（3）斷路器分閘后機(jī)構(gòu)未復(fù)歸到預(yù)合位置；（4）跳閘機(jī)構(gòu)脫扣；（5）合閘電磁鐵動(dòng)作電壓太高，使一級(jí)合閘閥打不開；（6）彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘彈簧未儲(chǔ)能；（7）分閘連桿未復(fù)歸；（8）分閘鎖鉤未鉤住或分閘四連桿機(jī)構(gòu)調(diào)整未越過死點(diǎn)，因而不能保持合閘；（9）機(jī)構(gòu)卡死，連接部分軸銷脫落，使機(jī)構(gòu)空合；（10）有時(shí)斷路器合閘時(shí)多次連續(xù)做合分動(dòng)作，此時(shí)系開關(guān)的輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)打開過早。

二、斷路器運(yùn)行中發(fā)生拒絕跳閘故障的分析、判斷與處理

斷路器的"拒跳"對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行威脅很大，一旦某一單元發(fā)生故障時(shí)，斷路器拒動(dòng)，將會(huì)造成上一級(jí)斷路器跳閘，稱為"越級(jí)跳閘"。這將擴(kuò)大事故停電范圍，甚至有時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)解列，造成大面積停電的惡性事故。因此，"拒跳"比"拒合"帶來的危害性更大。對(duì)"拒跳"故障的處理方法如下。

1、根據(jù)事故現(xiàn)象，可判別是否屬斷路器"拒跳"事故。"拒跳"故障的特征為：回路光字牌亮，信號(hào)掉牌顯示保護(hù)動(dòng)作，但該回路紅燈仍亮，上一級(jí)的后備保護(hù)如主變壓器復(fù)合電壓過流、斷路器失靈保護(hù)等動(dòng)作。在個(gè)別情況下后備保護(hù)不能及時(shí)動(dòng)作，元件會(huì)有短時(shí)電流表指示值劇增，電壓表指示值降低，功率表指針晃動(dòng)，主變壓器發(fā)出沉重嗡嗡異常響聲，而相應(yīng)斷路器仍處在合閘位置。

2、確定斷路器故障后，應(yīng)立即手動(dòng)拉閘。

（1）當(dāng)尚未判明故障斷路器之前而主變壓器電源總斷路器電流表指示值碰足，異常聲響強(qiáng)烈，應(yīng)先拉開電源總斷路器，以防燒壞主變壓器。

（2）當(dāng)上級(jí)后備保護(hù)動(dòng)作造成停電時(shí)，若查明有分路保護(hù)動(dòng)作，但斷路器未跳閘，應(yīng)拉開拒動(dòng)的斷路器，恢復(fù)上級(jí)電源斷路器；若查明各分路保護(hù)均未動(dòng)作（也可能為保護(hù)拒掉牌），則應(yīng)檢查停電范圍內(nèi)設(shè)備有無故障，若無故障應(yīng)拉開所有分路斷路器，合上電源斷路器后，逐一試送各分路斷路器。當(dāng)送到某一分路時(shí)電源斷路器又再跳閘，則可判明該斷路器為故障（拒跳）斷路器。這時(shí)應(yīng)隔離之，同時(shí)恢復(fù)其他回路供電。

（3）在檢查"拒跳"斷路器除屬可迅速排除的一般電氣故障（如控制電源電壓過低，或控制回路熔斷器接觸不良，熔絲熔斷等）外，對(duì)一時(shí)難以處理的電氣或機(jī)械性故障，均應(yīng)聯(lián)系調(diào)度，作為停用、轉(zhuǎn)檢修處理。

3、對(duì)"拒跳"斷路器的電氣及機(jī)械方面故障的分析判斷方法。

（1）斷路器拒跳故障查找方法。

首先應(yīng)判斷是電氣回路故障還是機(jī)械方面故障：①檢查是否為跳閘電源的電壓過低所致；②檢查跳閘回路是否完好，如跳閘鐵芯動(dòng)作良好斷路器拒跳，則說明是機(jī)械故障；③如果電源良好，若鐵芯動(dòng)作無力、鐵芯卡澀或線圈故障造成拒跳，往往可能是電氣和機(jī)械方面同時(shí)存在故障；④如果操作電壓正常，操作后鐵芯不動(dòng)，則多半是電氣故障引起"拒跳"。

（2）電氣方面原因有：

①控制回路熔斷器熔斷或跳閘回路各元件接觸不良，如控制開關(guān)觸點(diǎn)、斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)輔助觸點(diǎn)、防跳繼電器和繼電保護(hù)跳閘回路等接觸不良；②液壓（氣動(dòng)）機(jī)構(gòu)壓力降低導(dǎo)致跳閘回路被閉鎖，或分閘控制閥未動(dòng)作；③SF6斷路器氣體壓力低，密度繼電器閉鎖操作回路；④跳閘線圈故障。

（3）機(jī)械方面原因有：

①跳閘鐵芯動(dòng)作沖擊力不足，說明鐵芯可能卡澀或跳閘鐵芯脫；②分閘彈簧失靈，分閘閥卡死，大量漏氣等；③觸頭發(fā)生焊接或機(jī)械卡澀，傳動(dòng)部分故二（如銷子脫落等）。

三、運(yùn)行中斷路器誤跳閘故障的分析、判斷和處理

若系統(tǒng)無短路或直接接地現(xiàn)象，繼電保護(hù)未動(dòng)作，斷路器自動(dòng)跳閘稱斷路器"誤跳"。對(duì)"誤跳"的分析、判斷與處理一般分以下三步進(jìn)行。

1、根據(jù)事故現(xiàn)象的以下特征，可判定為"誤跳"。

（1）在跳閘前表計(jì)、信號(hào)指示正常，表示系統(tǒng)無短路故障。

（2）跳閘后，綠燈連續(xù)閃光，紅燈熄滅，該斷路器回路的電流表及有功、無功表指示為零。

2、查明原因，分別處理。

（1）若由于人員誤碰、誤操作，或受機(jī)械外力振動(dòng)，保護(hù)盤受外力振動(dòng)引起自動(dòng)脫扣的"誤跳"，應(yīng)排除開關(guān)故障原因，立即送電。

（2）對(duì)其他電氣或機(jī)械部分故障，無法立即恢復(fù)送電的則應(yīng)聯(lián)系調(diào)度及有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)將"誤跳"斷路器停用，轉(zhuǎn)為檢修處理。

3、對(duì)"誤跳"斷路器分別進(jìn)行電氣和機(jī)械方面故障的檢查、分析。

（1）電氣方面故障原因有：

①保護(hù)誤動(dòng)或整定位不當(dāng)，或電流、電壓互感器回路故障；②二次回路絕緣不良，直流系統(tǒng)發(fā)生兩點(diǎn)接地（跳閘回路發(fā)生兩點(diǎn)接地）。

（2）機(jī)械方面故障原因有：

①合閘維持支架和分閘鎖扣維持不住，造成跳閘；②液壓機(jī)械a分閘一級(jí)閥和逆止閥處密封不良、滲漏時(shí)，本應(yīng)由合閘保持孔供油到二級(jí)閥上端以維持?jǐn)鄥⑵髟诤祥l位置，但當(dāng)漏的油量超過補(bǔ)充油量時(shí)，在二級(jí)閥上下兩端造成壓強(qiáng)不同。當(dāng)二級(jí)習(xí)上部的壓力小于下部的壓力時(shí)，二級(jí)閥會(huì)自動(dòng)返回，而二級(jí)閥返回會(huì)使工作缸合閘腔內(nèi)高壓油泄掉，從而使斷路器跳閘。