淺析火電廠高壓開關柜常見故障判斷及處理

鄭勇俊

摘? 要：本文簡單介紹了我國火力發電廠常用的高壓開關柜柜體形式及高壓真空斷路器，歸納了高壓開關柜的常見故障類型，分析了常見故障的判斷及處理。

關鍵詞：高壓真空斷路器;故障類型;故障判斷及處理

一、高壓開關柜的故障類型

根據調查統計表明，高壓開關柜的故障主要有以下幾類：

（1）拒動、誤動故障：這種故障是高壓開關柜最主要的故障，其原因可分為兩類：一類是因操動機構及傳動系統的機械故障造成;另一類是因電氣控制和輔助回路造成。

（2）開斷與關合故障：這類故障是由斷路器本體造成的，對少油斷路器而言，主要表現為噴油短路、滅弧室燒損、開斷能力不足、關合時爆炸等。對于真空斷路器而言，表現為滅弧室及波紋管漏氣、真空度降低、切電容器組重燃、陶瓷管破裂等。

（3）絕緣故障：表現為外絕緣對地閃絡擊穿，內絕緣對地閃絡擊穿，相間絕緣閃絡擊穿，雷電過電壓閃絡擊穿，瓷瓶套管、電容套管閃絡、污閃、擊穿、爆炸，提升桿閃絡，CT閃絡、擊穿、爆炸，瓷瓶斷裂等。

（4）載流故障：7.2～12 kV電壓等級發生載流故障主要原因是開關柜隔離插頭接觸不良導致觸頭燒融。

（5）外力及其他故障：包括異物撞擊，自然災害，小動物短路等。

二、高壓開關柜常見故障及處理

2.1高壓開關柜機械故障的判斷和處理

高壓柜常見的機械故障主要有：機械連鎖故障、操作機構故障等。故障部位多是緊固部位松動、傳動部件磨損、限位調整不當等。

1、機械連鎖故障：為了保證開關的正確操作，開關柜內設置了一些機械連鎖。例如手車進出柜體時開關必須是分閘。開關合閘時不能操作隔離開關等。這類故障形式多樣，應當沿著機械傳動途徑進行查找。一般防護機構比較簡單，與其它機構很少交叉，查找比較方便。在溫二電廠F+C型高壓柜曾經出現過這樣一次故障：由于腳踏板與連桿的固定螺母脫落，機構將釋能摯子頂死不能合閘。

2、操作機構故障：操作機構出現故障最多的部位是限位點偏移。例如在CT8型機構中扇形輪與脫扣半軸嚙合量是機構調整的關鍵。嚙合量較大，脫扣阻力就大，容易卡死。嚙合量較小，容易連跳，不能合閘。調整的方法是改變限位螺栓長度和分閘連桿的長度。

2.2高壓開關柜儲能故障的判斷和處理

在應用彈簧儲能操作機構的高壓柜中，合閘前必須預先儲能方可合閘。儲能機構由電動機帶動齒輪機構將彈簧拉長。操作方法有電動和手動兩種方法。手動不能儲能應當是機構出現機械故障。手動可以儲能，但電動不能儲能是電氣故障。使用時間不久的機構機械磨損不大一般不會出現機械故障。下面主要分析電氣故障。

1、行程開關調節不當：行程開關是控制電機儲能位置的限位開關。當電機儲能到位時將電機電源切斷。如果限位過高時，機構儲能已滿。故障現象是：電機空轉不停機、儲能指示燈不亮。只有打開控制開關（HK）才能使電機停止。限位調節過低時，電機儲能未滿提前停機。由于儲能不到位開關不能合閘。調節限位的方法是手動慢慢儲能找到正確位置，并且緊固。

2、電機故障：如果電機繞組燒毀，將有異味、冒煙、保險熔斷等現象發生。如果電機兩端有電壓，電機不轉。可能是碳刷脫落或磨損嚴重等故障。判斷是否是電機故障的方法有測量電機兩端電壓、電阻或用其它好的電機替換進行檢查。

2.3、高壓開關柜合閘故障的判斷和處理

合閘故障可分為電氣故障和機械故障。合閘方式有手動和電動兩種。手動不能合閘一般是機械故障。手動可以合閘，電動不能合閘是電氣故障。

1、保護動作：在前面已經分析過保護動作使開關跳閘。開關送電前線路有故障保護回路使防跳繼電器作用。合閘后開關立即跳閘。即使轉換開關還在合閘位置，開關也不會再次合閘連續跳躍。

2、防護故障：現在高壓柜內都設置了五防功能，要求開關不在運行位置或試驗位置不能合閘。也就是位置開關不閉合，電動不能合閘。這種故障在合閘過程中經常遇到。此時運行位置燈或試驗位置燈不亮。將開關手車稍微移動使限位開關閉合即可送電。如果限位開關偏移距離太大，應當進行調整。在JYN型高壓柜中位置開關不能向外移時可以加裝一個V型片，保證限位開關可靠閉合。

3、電氣連鎖故障：高壓系統中為了系統的可靠運行設置一些電氣連鎖。例如在兩路電源進線的單母線分段系統中，要求兩路進線柜和母聯柜這三臺開關只能合兩臺。如果三臺都閉合將會有反送電的危險。并且短路參數變化，并列運行短路電流增大。連鎖電路的形式如圖四所示。進線柜連鎖電路串連母聯柜的常閉接點，要求母聯柜分閘狀態進線柜可以合閘。母聯柜的連鎖電路是分別用兩路進線柜的一個常開和一個常閉串連后再并連。這樣就可以保證母聯柜在兩路進線柜有一個合閘另一個分閘時方可送電。在高壓柜不能電動合閘時，首先應當考慮是否有電氣連鎖，不能盲目地用手動合閘。電氣連鎖故障一般都是操作不當，不能滿足合閘要求。例如合母聯雖然進線柜是一分一合，但是分閘柜內手車被拉出，插頭沒有插上。如果連鎖電路發生故障，可以用萬用表檢查故障部位。

利用紅、綠燈判斷輔助開關故障簡單方便，但是不太可靠。可以用萬用表檢查確定。檢修輔助開關的方法是調整固定法蘭的角度，調整輔助開關連桿的長度等。

4、控制回路開路故障：在控制回路中控制開關損壞、線路斷線等都使合閘線圈不能得電。這時候合閘線圈沒有動作的聲音。測量線圈兩端沒有電壓。檢查方法是用萬用表檢查開路點。

5、合閘線圈故障：合閘線圈燒毀是短路故障。這時候有異味、冒煙、保險熔短等現象發生。合閘線圈設計為短時工作制，通電時間不能太長。合閘失敗后應當及時查找原因，不應該多次反復合閘。特別是CD型電磁操作機構的合閘線圈，由于通過電流較大多次合閘容易燒壞。

在檢修高壓柜不能合閘的故障時經常使用試送電的方法。這種方法可以排除線路故障（變壓器溫度、瓦斯故障除外）、電氣連鎖故障、限位開關故障。故障部位基本可以確定在手車內部。所以在應急處理時可以用試驗位置試送電，更換備用手車送電的方法進行處理。這樣可以起到事半功倍的效果并且可以減少停電時間。

三、結束語

盡管高壓柜的故障形式多種多樣，但只要能在事故跳閘、電動手動不能分合閘情況下判斷出高壓開關柜的幾種常見電氣或機械故障，根據故障現象和檢查結果確定故障部位，就能很快將故障排除。

參考文獻：

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