高壓斷路器常見故障分析

摘 要：隨著經濟的快速發展，電能成為人們生產和生活中最重要的一種能源，由于日常生活中所需電能的數量在不斷的增加，電網因荷載量的增加對安全造成威脅，因此電網進行了大量的改擴建工程來保障正常的用電需求。斷路器在電力系統運行中一直起著十分重要的作用，它可能有效的接通正常工作電流和快速的切斷故障電流，從而使電力設備得到有效的控制和保護。因此在電力系統運行中，高壓斷路器的工作質量直接影響著電網的安全運行。本文對高壓斷路器的常見故障及原因進行了詳細分析，從而為電力系統的正常運行提供了保障。

關鍵詞：電力系統；高壓斷路器；故障原因

前言

隨著電網的不斷建設，電力企業的服務質量在不斷的升級，對電力系統運行的安全性要求越來越高。斷路器對電力系統的安全運行起著保障作用，高壓斷路器對電力系統的運行起著保護和控制的作用，可以有效的通過開合來變換電網的運行狀態，可以在第一時間內對故障電路進行有效切斷，從而保證電網無故障部分的正常運行。如果斷路器發生故障，不能有效的動作，則在電網發生故障時沒辦法有效的切除，從而使故障范圍擴大，進而影響整個電網的正常運行。因此高壓斷路器是保證電力系統穩定運行的重要因素之一，但在實際運行當中，高壓斷路器由于受多種因素的影響，在使用中發生故障的機率較大。下面詳細介紹高壓斷路器的故障及其產生原因。

1 絕緣故障

高壓斷路器發生故障最為頻繁的為絕緣故障，因閃絡、過電壓擊穿、爆炸等絕緣問題造成的故障較多，其中更以內、外絕緣及瓷套閃絡故障為主。

1.1 內絕緣故障。內絕緣故障即是斷路器在運行當中因內部出現異物而導致斷路器本體發生放電現象。

1.2 外絕緣和瓷套閃絡故障。

主要原因是瓷套的外型尺寸和外絕緣泄露比距不符合標準要求以及瓷套的質量有缺陷。由于斷路器與開關柜不匹配、柜內隔板吸潮、絕緣距離不夠、爬電比距不足、無加強絕緣措施等原因導致高壓開關柜發生絕緣故障的次數也較多，主要有電流互感器閃絡、柜內放電和相間閃絡等。此外開關柜內元件有質量缺陷也將導致相間短路故障。

2 拒動故障

高壓斷路器正常情況下可以通過分合來對電流進行控制，一旦發生拒動故障則不會正常的進行分合動作，從而導致發生越級跳閘，使故障的范圍擴大，通常情況下由于機械或是電氣等原因會導致此故障的發生。

2.1 機械原因。機械故障主要由生產制造、安裝調試、檢修等環節引發。因操動機構及其傳動系統機械故障而引發斷路器拒動占拒動故障65%以上，具體故障有機構卡澀，部件變形、位移、損壞、軸銷松斷，脫扣失靈等。

2.2 電氣原因。由電氣控制和輔助回路故障而引發。具體故障有分合閘線圈燒損、輔助開關故障、合閘接觸器故障、二次接線故障、分閘回路電阻燒毀、操作電源故障，保險絲燒斷等。其中分合閘線圈燒損一般因機械故障而引起線圈長時間帶電所致；輔助開關及合閘接觸器故障雖表現為二次故障，實際多為接點轉換不靈或不切換等機械原因引起；二次接線故障基本是由于二次線接觸不良、斷線及端子松動引起。

3 誤動故障

3.1 二次回路。二次回路故障主要由因接線端子排受潮絕緣降低，合閘回路和分閘回路接線端子間發生放電而產生的二次回路短路引發。此外還有二次電纜破損、二次元件質量差、斷路器誤動、繼電保護裝置誤動等原因。

3.2 液壓機構。斷路器出廠時因閥體緊固不夠、裝配不合格、清潔度差而造成密封圈損壞，從而促發液壓油泄露或機械機構泄壓，最終導致斷路器強跳或閉鎖。

3.3 彈簧操動機構。檢修斷路器時，因調整操動機構分（合）閘摯子使彈簧的預壓縮量不當，導致彈簧機構無法保持而引起斷路器自分或自合。

4 開斷與關合故障

少油和真空斷路器出現開斷與關合故障較多，主要集中于7.2～12kV電壓范圍內。少油斷路器發生故障主要是因為噴油短路燒損滅弧室，導致斷路器開斷能力不足，在關合時發生爆炸；真空斷路器發生故障主要是因為真空滅弧室真空度下降，導致真空斷路器開斷關合能力下降，引起開斷或關合失敗；SF6斷路器發生故障主要是由于SF6氣體泄漏或者微水含量超標引起滅弧能力下降。

5 載流故障

載流故障主要是由于觸頭接觸不良過熱或者引線過熱而造成。觸頭接觸不良是由于裝配過程沒有使動、靜觸頭完全對準或對準偏差過大，操作過程中滅弧室噴口與靜弧觸頭碰撞導致噴口斷裂造成開關事故。7.2-12kV電壓等級開關柜發生載流故障主要是由于開關柜中觸頭燒融或隔離插頭接觸不良過熱導致燃弧而引發。

6 外力和其他故障

外力和其他故障主要為泄露故障和部件損壞，主要包括：氣動部分漏氣、液壓部分漏油、斷路器本體漏油等，約占此類故障的55%以上。

6.1 泄露故障。主要由氣動部分漏氣和液壓部分漏油引發（內漏也引發打壓頻繁）。泄露一般由閥系統密封不嚴、密封圈（墊）老化損壞、壓力表接口部分泄露、壓力泵接頭質量差和清潔度差而引起，此外安全閥動作值錯誤、環溫升高致安全閥誤動以及安全閥動作后不復位都會引發泄壓。

6.2 部件損壞。易損壞的部件主要有傳動機構部件、密封部件、閥體及拉桿等。斷路器在運行過程中由于部件質量差或是安裝、檢修中技術水平限制等原因會導致斷路器的部件發生損壞的情況，對于這些損壞的部件如果不能及時發現，則會使損壞部件損壞程度加劇，從而導致斷路器無法正常的動作及運行。

7 新技術、新工藝在高壓斷路器上的應用前景

隨著科學技術的快速發展，新技術和新產品不斷的應用到高壓斷路器上，從而能有效的對高壓斷路器故障進行有效的監測和預防。以前由于技術的欠缺，對真空斷路器的真空度無法進行有效的檢測，現在在科技信息日新月異的今天，可能通過新型儀器對真空斷路器滅弧室的真空度進行定量分析。同時，在高壓斷路器上還應用到了紅外線成像技術，可以有效的對高壓斷路器進行在線檢測，對于斷路器各部分運行時溫度情況進行檢測，從而分析出斷路器的運行情況，可以快速的發現隱患，從而保證了高壓斷路器的正常運行，為電力系統的安全提供了保障。

8 結語

電能已成為我國國民經濟生產的最重要能源之一，為確保電能的優質供應，電網的穩定運行至關重要。高壓斷路器是保護和控制電網安全運行的重要基礎性設備之一，其安全穩定的運行對電網的正常運行有著重要的意義。因此變電運行的工作人員應在工作中充分了解和掌握高壓斷路器的運行情況及故障發生的規律及原因，并能采取有效的措施對高壓斷路器的故障進行及時的處理，從而保障電網的安全運行，為人們提供優質高效的電力能源。

參考文獻

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