GIS 斷路器分合閘機械特性異常原因分析

楊威

摘 要：本文對斷路器“拒合”“拒分”、 “誤合”、“誤分”電氣和機械兩方面故障原因進行了分析，并針對處理方法做了闡述。 關鍵詞：斷路器；分合閘故障；分析；處理

引言

斷路器是變電站的重要一次設備，是電網運行設備中正常切換和故障狀態下的關鍵開斷設備。斷路器本身的運維是一項專業性很強的工作，運行中的斷路器若要維修會對設備本身和電網的運行造成影響。因此，對斷路器的故障進行及時的分析和判斷，無論對設備還是電網的運行都十分重要。

1斷路器拒合故障的分析與處理

一般操動機構發生“拒合”情況時，其可能正處在合閘操作與重合閘過程中，若此時故障不及時解決，將會造成非常大的危害，給我們帶來嚴重的后果。尤其是當事故發生時要求將備用電源緊急投人使用，而此時備用電源斷路器卻拒絕合閘，那么，這種情況造成的后果不僅僅是高壓線路的故障，事故的嚴重性將會被擴大，波及到社會的各方各面。因此這就將判斷斷路器“拒合”的原因和方法置于了一個很高的地位，一般判斷斷路器“拒合”的原因以及處理方法可以分為三步：①第一步是判斷基礎，需要對上一次拒絕合閘進行檢查，查看其是否是操作不當而引起的拒絕合閘，并用控制開關再重合一次；②如若合閘不成功，則需要對整個電氣回路進行檢查，以判斷是否是電氣回路的故障。一般而言，電氣回路方面的因素在故障發生的時候居多。首先，我們要檢查合閘的控制電源是否正常；然后對合閘控制回路的熔絲進行檢查，因為熔斷器是否正常運行也是關系到斷路器能否合閘的一個重要因素；對于合閘接觸器的觸點也要進行檢查，否則以后可能導致線圈燒毀；最后，觀察鐵芯的動作是否正常，若正常，則證明電氣回路是正常的，反之則證明電氣回路出現了故障；③通過以上兩步的判斷，若電氣回路正常，而斷路器仍不能進行合閘操作，我們就可以判斷，此為機械方面的故障，應該將斷路器立即停用，并上報以待檢修。在經過以上的檢查后，可以對操動機構的故障進行一個初步的判定，我們可以從電氣方面和機械方面來分析斷路器故障的原因所在。無論如何，當出現故障便要及時解決，并根據故障的具體情況來采取對應的措施以排除故障所在。因此，本文就一些常見的電氣回路故障和機械故障進簡略的分析。

常見電氣方面的故障：①如若在合閘操作進行前，紅、綠指示燈都不亮，那么便證明所控制的回路可能存在斷線的現象，也有可能是沒有控制電源。根據以上此判斷基結果，我們可以先檢查控制電源以及控制回路上的所有原件是否正常無損壞，以此來判斷控制回路到底是斷線還是沒有控制電源；②若在合閘操作后紅燈未亮，綠燈亮時，這說明斷路器沒有閉合。其中可能是合閘接觸器沒有動作或者合閘線圈出現故障，需要進行進一步的操作；③若果操作斷路器合閘后綠燈滅而紅燈亮，但一瞬間紅燈滅而綠燈滅，這說明斷路器跳閘了。可能斷路器遇到故障線路后而出現的保護動作而跳閘或者機器出現故障使得斷路器無法處于閉合狀態；④操作把手返回過快；⑤分閘回路直流電源兩點接地。根據以上5種常見電氣故障大致可以概括電氣一類的故障，如果電氣回路正常，而斷路器仍存在故障，不能夠合閘，那我們就可以判斷基本為機械方面的故障。

常見的機械方面的故障：斷路器拒合除了電氣方面的故障外，機械方面也常出現一些問題，導致斷路器發生障礙。例如，斷路器分閘后機構不復位、斷路器的操動機構傳動連桿松動或銷軸脫落、合閘鐵芯卡澀或合閘電壓過高、配用液壓機構的斷路器還存液壓低于規定值、分閘鎖鉤未鉤住或分閘四連桿機構機構調整未越過死點等多種情況均可造成斷路器合閘失敗，造成高壓線路事故。機械方面的原因更需要高壓線路維護人員的關注，定期檢查，及時發現問題并解決問題，避免不必要的損失。

2斷路器拒分故障的分析與處理

斷路器的“拒分”對系統安全運行威脅很大，當設備發生故障時，斷路器拒動，將會使電氣設備燒壞或越級跳閘而引起電源斷路器跳閘，使變配電所母線電壓消失，造成大面積停電。斷路器“拒分”故障的分析判斷主要是：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，如果跳閘鐵芯動作良好而斷路器拒分，則說明是機械故障③如果電源良好，若鐵芯動作無力、鐵芯卡澀或線圈故障造成拒分，可能是電氣和機械方面同時存在故障。④若操作電壓正常，操作后鐵芯不動，則很可能是電氣故章引起“拒分”。確定斷路器“拒分”故障后，應立即就地手動拉閘。當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到頭，異常聲響強烈，應先拉開電源總斷路器，以防燒壞主變壓器。當上級后備保護動作造成停電時，若查明有分路保護動作，斷路器未跳閘，應拉開拒動的斷路器，恢復上級電源斷路器若查明各分路開關均未動作也可能是保護拒掉牌，則應檢查停電范圍內設備有無故障，若無故障應拉開所有分路斷路器。在檢查“拒分”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，可控制回路熔斷器接觸不良，熔絲熔斷等外，對一時難以處理的電氣或機械性故障，均應作停用、轉檢修處理。

常見的電氣和機械方面的故障有：①電氣方面：控制回路熔斷器熔斷或跳閘回路各元件如控制開關觸點、斷路器操動機構輔助觸點、防跳繼電器和繼電保護跳閘回路等接觸不良跳閘回路斷線或跳閘線圈燒壞繼電保護整定值不正確直流電壓過低，低于額定電壓的以下。②機械方面：跳閘鐵芯動作沖擊不足，說明鐵芯可能卡澀或跳閘鐵芯脫落觸頭發生焊接或機械卡澀，傳動部分故障如銷子脫落等。

3斷路器誤合故障的分析處理

當斷路器未經操作就自動合閘，通常被歸為誤合故障。若控制手柄仍為“分后”狀態且紅燈亮，說明已處于合閘位置。出現斷路器自動合閘時，應及時恢復設備的正常狀態，不能盲目慌張處理，避免在斷路器誤合情況下帶負荷合隔離閘刀，更不能在誤合閘刀后，再帶負荷拉開閘刀，應先斷開與閘刀電氣相連的斷路器。

斷路器誤合的原因通常也分為電氣和機械兩類。直流回路接地會導致繼電器或微機保護動作和合閘線圈動作，合閘出口接點（重合閘接點閉合粘死）誤動也會導致合閘；合閘線圈型號不對、動作電壓值偏低時，在低于最低合閘電壓時會誤合；彈簧操動機構的儲能彈簧固定不可靠、機械連桿錯位等機械缺陷會導致自動合閘。

4斷路器誤分故障的判斷和處理

如果斷路器自動跳閘而繼電保護未動作，且在跳閘時系統無短路或其他異常現象，則說明斷路器“誤分”。對“誤分”的判斷和處理一般分以下三步進行。

①根據事故現象的特征，即在斷路器跳閘前表計、信號指示正常，跳閘后，綠燈連續閃光，紅燈熄滅，該斷路器回路的電流表及有功、無功表指示為零，則可判定屬“誤分”。

②檢查是否屬于因人員誤碰、誤操作，或受機械外力振動而引起的“誤分”，此時應排除開關故障原因，立即送電。③若因為電氣或機械部分故障而不能立即送電，則應聯系調度將“誤分”斷路器停用轉檢修處理。

常見的電氣和機械方面的故障分別有：①電氣方面：保護誤動作或整定值不當，或電流、電壓互感器回路故障；二次回路絕緣不良，直流系統發生兩點接地，使直流正、負電源接通，這相當于繼電保護動作，產生信號而引起跳閘。②機械方面：跳閘脫扣機構維持不住；定位螺桿調整不當，使拐臂三點過高；拖架彈簧變形，彈力不足；滾輪損壞；拖架坡度大、不正或滾輪在拖架上接觸面少。

結語

綜上所述，當電力系統發生故障時，我們首先要對斷路器進行檢查，若發現問題，針對故障的類型尋找對應的解決辦法來排除線路問題，從而維護好線路的正常和穩定運行。

參考文獻

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