斷路器分、合閘故障分析與處理技術(shù)探討

施橋康

摘要：對(duì)于電力系統(tǒng)而言，斷路器是分?jǐn)嘣O(shè)備、隔離故障線路以及接通用戶的重要執(zhí)行機(jī)構(gòu)。正常工況下，當(dāng)任何設(shè)備或者任何線路出現(xiàn)故障時(shí)，斷路器均應(yīng)當(dāng)快速準(zhǔn)確響應(yīng)與隔離。斷路器在配電線路中扮演著非常重要的角色，是確保配電線路安全可靠運(yùn)行的關(guān)鍵，但實(shí)際斷路器也是配電線路中最容易出現(xiàn)問題的環(huán)節(jié)之一。此次就斷路器設(shè)備拒動(dòng)以及誤動(dòng)原因進(jìn)行分析，并探討相關(guān)處理措施。希望可以為相關(guān)單位提供參考幫助。

關(guān)鍵詞：斷路器;分合閘故障;應(yīng)對(duì)措施

斷路器是變配電系統(tǒng)最為常見的設(shè)備之一，但同時(shí)也是出現(xiàn)故障最為頻繁的設(shè)備之一。“誤分”、“誤合”、“拒分”、“拒合”四種情況是斷路器常見的故障現(xiàn)象。依據(jù)故障原理不同，一般將故障原因分為電氣因素以及機(jī)械因素。此次詳細(xì)闡述斷路器分合閘故障原因，從而為變電站運(yùn)維人員提供切實(shí)的故障分析以及處理方式，便于其科學(xué)應(yīng)對(duì)故障，及時(shí)排除故障問題。

1.斷路器“拒分”原因及處理辦法

斷路器“拒分”對(duì)于電力系統(tǒng)正常運(yùn)行影響很大。如若變配電某個(gè)部分出現(xiàn)故障，而相對(duì)應(yīng)的斷路器拒動(dòng)，則勢(shì)必由上一級(jí)斷路器響應(yīng)動(dòng)作（即越級(jí)跳閘），嚴(yán)重時(shí)甚至可能造成整個(gè)變配電系統(tǒng)的崩潰，事故范圍將進(jìn)一步擴(kuò)大，將會(huì)導(dǎo)致更多下轄用戶無法正常用電。由此可見，斷路器“拒分”對(duì)于地區(qū)危害重大。

1.1斷路器“拒分”原因分析

就機(jī)械角度分析，實(shí)際造成斷路器拒分的原因并不多，常見的主要為傳動(dòng)連桿銷軸的脫落以及機(jī)構(gòu)的卡滯等幾類。實(shí)際當(dāng)斷路器電氣部分沒有問題，操作電源與跳閘鐵芯的頂桿運(yùn)輸均處于正常工況時(shí)，而斷路器依然存在拒分情況，此時(shí)則可以從斷路器機(jī)械角度著手分析。比如對(duì)于處于合閘狀態(tài)的斷路器，由于斷路器上的CD17機(jī)構(gòu)故障等原因，致使合閘頂桿位置不當(dāng)，斷路器拒分，如下圖所示：

上圖中編碼1-9分別表示為：頂桿、輪、環(huán)、摰子、連桿、輸出軸、半軸、扣板以及連桿。由圖中不難看出，編號(hào)9連桿銷軸或者其它機(jī)構(gòu)的卡滯等均會(huì)使得斷路器拒分。

1.2拒分應(yīng)對(duì)措施分析

當(dāng)發(fā)現(xiàn)斷路器出現(xiàn)拒分情況時(shí)，站內(nèi)運(yùn)維人員首先應(yīng)當(dāng)對(duì)斷路器指示燈進(jìn)行觀察，從而判斷斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)的運(yùn)行情況。確定斷路器分閘回路是否正常，如若紅燈沒有亮則可能該斷路器跳閘部分回路出現(xiàn)問題，此時(shí)應(yīng)當(dāng)從電源處開始排查，確定熔絲是否已經(jīng)被大電流燒毀或者是否存在接觸不良等情況、確定轉(zhuǎn)換開關(guān)是否接觸可靠、繼電器分合閘線圈是否斷線或者燒毀;指示燈是否存在故障等。

如若出現(xiàn)故障時(shí)，手動(dòng)操作斷路器依然拒分，此時(shí)設(shè)備已經(jīng)存在較為嚴(yán)重故障損壞情況，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)立即分?jǐn)嗌弦患?jí)斷路器，并在出現(xiàn)故障的斷路器采用分閘設(shè)備隔斷斷路器。采用機(jī)械式的方式難以有效分開斷路器，則應(yīng)當(dāng)斷開位于斷路器兩側(cè)的隔離開關(guān)，并隨即恢復(fù)上級(jí)線路供電，從而進(jìn)行原因查明。在條件允許的情況下，變電站運(yùn)維人員可以對(duì)斷路器進(jìn)行重新配置，對(duì)故障機(jī)構(gòu)或者部件進(jìn)行更換或者重置，待問題解決后重新開啟斷路器;如若機(jī)械分閘機(jī)構(gòu)無法起到相關(guān)作用，則可以倒轉(zhuǎn)允許方式，或者在母聯(lián)斷路器以及上一級(jí)斷路器將故障線路隔離，隨后基于隔離開關(guān)對(duì)故障斷路器進(jìn)行隔斷并恢復(fù)無故障線路正常運(yùn)行。

2.斷路器“拒合”原因及處理辦法

當(dāng)斷路器處于合閘或者重合閘情況下時(shí)，操動(dòng)機(jī)構(gòu)極有可能出現(xiàn)拒合情況。如若此時(shí)未能及時(shí)排除故障，則可能對(duì)整個(gè)變配電系統(tǒng)帶來嚴(yán)重影響，對(duì)企業(yè)生產(chǎn)以及人們正常生活等產(chǎn)生影響等等。尤其在發(fā)生特殊事故時(shí)，需要備用電源投入，此時(shí)若斷路器拒合，則事故將無法得到有效克制，事故危害也將進(jìn)一步蔓延，波及更多用戶。故而應(yīng)當(dāng)重視對(duì)斷路器拒合原因進(jìn)行分析并制定科學(xué)的故障處理辦法。

首先應(yīng)當(dāng)對(duì)前一次拒合閘進(jìn)行排查，判斷是否由于操作不當(dāng)而導(dǎo)致的拒合情況，并采用控制開關(guān)進(jìn)行再次重合閘操作。如若此時(shí)合閘依然失敗，則可以對(duì)整個(gè)電氣回路進(jìn)行排查從而查找出整個(gè)電氣回路是否正常。通常情況，電氣部分原因是導(dǎo)致拒合故障的最主要因素。第一步應(yīng)當(dāng)對(duì)合閘控制電源回路進(jìn)行排查，隨后對(duì)合閘回路的熔絲是否已經(jīng)熔斷或者解除不良進(jìn)行排查，熔斷器與合閘回路相連，因此有必要對(duì)其進(jìn)行檢查;對(duì)合閘開關(guān)觸點(diǎn)進(jìn)行檢查，確定接觸點(diǎn)接觸良好;最后應(yīng)當(dāng)對(duì)鐵芯是否正常工作進(jìn)行檢查，如若工作正常則可以證明該電氣回路工作正常，否則則說明電氣回路出現(xiàn)故障?；谏鲜霾僮鳎麄€(gè)斷路器電氣回路不存在故障情況，但斷路器依然無法正常合閘，則可判斷為斷路器的機(jī)械部分出現(xiàn)故障，應(yīng)當(dāng)立即退出該斷路器，并將設(shè)備故障上報(bào)以待檢修。

經(jīng)過上述排查后，基本可以對(duì)斷路器電氣部分以及機(jī)械部分潛在故障情況有所了解，無論何種情況下，當(dāng)斷路器出現(xiàn)故障時(shí)應(yīng)當(dāng)依據(jù)相關(guān)章程，對(duì)斷路器故障進(jìn)行具體分析并采取有效應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行應(yīng)對(duì)處理。拒合也是目前最為常見的斷路器故障形式之一，因此對(duì)于相關(guān)人員應(yīng)當(dāng)深刻了解相關(guān)原因，當(dāng)發(fā)生故障時(shí)可以立即分析故障原因并采取有效措施進(jìn)行解決。

3.斷路器“誤分”、“誤合”原因及處理辦法

3.1“誤分”故障判斷與處理辦法

假設(shè)斷路器由于自動(dòng)跳閘等情況致使繼電保護(hù)未有發(fā)生其原本的功效，且跳閘情況沒有其它異常現(xiàn)象，則可認(rèn)為斷路器出現(xiàn)“誤分”故障。針對(duì)該情況需要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行處理：首先應(yīng)當(dāng)對(duì)事故的特征進(jìn)行判斷，確定是否存在誤分故障。一般來說，斷路器在跳閘前未出現(xiàn)異常，跳合閘指示燈出現(xiàn)閃爍、紅燈不亮、斷路器回路的電流表中有功以及無功表計(jì)均為零，此時(shí)可以斷定出現(xiàn)誤分故障。此外，應(yīng)當(dāng)排除是否由于人為誤操作原因或者外力因素造成斷路器的誤分故障，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)仔細(xì)排查，有效解決故障并及時(shí)恢復(fù)供電。如若排查結(jié)果為斷路器自身電氣部分故障或者機(jī)械部分故障而導(dǎo)致的無法立即送電 則可以立即停止斷路器使用并及時(shí)上報(bào)檢修。

如上圖所示，數(shù)字編號(hào)1、3、5、4、2表示為原理圖的線號(hào)，TQ表示為實(shí)際跳閘線圈;TA表示為跳閘按鍵;TBJ表示為防跳繼電器;DL表示為斷路器輔助接點(diǎn);1RD、2RD表示為保險(xiǎn)絲;如若此時(shí)斷路器TQ均與斷路器的負(fù)極電源聯(lián)通，則此時(shí)發(fā)生正向接地時(shí)，有可能造成短路其的誤動(dòng)情況。即圖中編號(hào)1與編號(hào)3同時(shí)處于接地情況時(shí)，此時(shí)則1與3通過大地聯(lián)通，則圖中跳閘線圈TQ得電，造成斷路器誤動(dòng)。同理可得，當(dāng)圖中1與5或者1與4同時(shí)接地時(shí)均有可能造成斷路器誤分，從而影響配電線路正常工作。

3.2“誤合”故障判斷與處理辦法

如若斷路器未經(jīng)過任何操作而出現(xiàn)自動(dòng)合閘情況，則判定為“誤合”故障。針對(duì)此類故障，應(yīng)當(dāng)確定是否是未經(jīng)過任何操作允許而出現(xiàn)的合閘。如若手柄處于分后位置，而紅色指示燈不斷在閃爍，則可判定當(dāng)前斷路器處于合閘位置，但為誤合情況。此類情況應(yīng)當(dāng)采取措施進(jìn)行規(guī)避，現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)立即拉斷誤合斷路器。如若斷路器拉斷后立即合閘，則應(yīng)當(dāng)將其合閘熔斷下取除，并退出該斷路器，從電氣角度以及機(jī)械角度排查是否存在故障。目前主要導(dǎo)致斷路器誤合的原因有以下幾種，即漏電源造成正負(fù)兩端接地，從而導(dǎo)通合閘回路，響應(yīng)繼電器保護(hù)動(dòng)作;合閘線圈設(shè)計(jì)電阻值過低，設(shè)備啟動(dòng)電壓設(shè)計(jì)過小，該情況下一旦直流系統(tǒng)出現(xiàn)脈沖，則可能造成斷路器誤合情況，而這也是作為常見的故障原因;最后該斷路器自動(dòng)合閘機(jī)構(gòu)某一部分出現(xiàn)故障，導(dǎo)致整個(gè)合閘回路導(dǎo)通，從而使得斷路器出現(xiàn)誤合閘情況。

當(dāng)斷路器誤合閘時(shí)，應(yīng)當(dāng)立即斷開該斷路器。在操作時(shí)，運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)保持冷靜，依據(jù)章程采取有效措施排除故障，盡快恢復(fù)供電正常，如若在檢修時(shí)出現(xiàn)人員傷亡等情況，應(yīng)當(dāng)立即安排就醫(yī)。誤合閘故障以及帶負(fù)荷誤合閘操作隔離開關(guān)，禁止重新拉開，務(wù)必預(yù)先斷開與隔離開關(guān)連接的斷路器。

4.結(jié)束語(yǔ)

斷路器是配電線路最為常見的設(shè)備之一，其對(duì)于整個(gè)配電線路的可靠運(yùn)行意義重大。實(shí)際當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，應(yīng)當(dāng)預(yù)先對(duì)斷路器進(jìn)行排查，如若發(fā)現(xiàn)問題應(yīng)當(dāng)針對(duì)性的找出應(yīng)對(duì)措施，從而確保配電線路的可靠運(yùn)行。在實(shí)際工作中，對(duì)于配電線路運(yùn)維人員應(yīng)當(dāng)做好對(duì)斷路器的日常檢查與維護(hù)工作，對(duì)故障潛在隱患進(jìn)行排查并及時(shí)解決。從而就多個(gè)角度多個(gè)方面確保斷路器工況正常，確保配電線路的安全性與可靠性，確保轄區(qū)內(nèi)的正常用電需求。

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