柱上真空斷路器的故障分析及消除對策

引言：目前，山區縣供電企業自農網改造以來，電網安全和可靠性有所提高，但網架還是相對薄弱，特別是配網線路錯綜復雜，供電半徑大，導線線徑小，故障率高，供電可靠性低筆者通過本公司對柱上分斷真空斷路器的存在的較多缺陷的整治活動所得到心得經驗，供同行參考。

真空斷路器在我公司的運用越來越廣泛，特別是由于尤溪地區地處山區丘陵地帶，10kV供電線路半徑長，故障率高，供電可靠性低，所以真空斷路器被廣泛的用于10kV供電線路做為分斷開關使用，但由于柱上真空斷路器的存在的較多缺陷，致使其故障頻繁發生。其故障率較高這一狀況，已經嚴重影響到供電的可靠性，所以該問題也隨之被日益提到日程上來。據現狀調查：柱上真空斷路器動作準確率僅為22%左右，拒動、誤動時有發生，其中除了少部分是因為保護定值整定不恰當外，其主要原因是由于密封材料老化進水，造成機械銹蝕故障及二次端子排受潮短路故障引起誤動作；暴露出了結構原理、質量材料、安裝、使用、維護和技術人員等許多方面的缺陷和不足，這些都需要立刻解決、改進和提高。目前減少柱上真空斷路器的故障，具有很強的現實意義，對提高供電的可靠性和增加供電量有著很大的作用。

1.故障分析

尤溪供電公司應用的柱上斷路器類型有SF6、真空絕緣式。柱上SF6型斷路器由于成本較高、維護不便，所以在本地區應用較少，總數只有6臺；所以柱上真空斷路器就成一支獨秀，在本地區應用最為廣泛，幾乎占據柱上斷路器總數的90%以上，所以柱上真空斷路器的問題也就成了突出問題。

截止2013年7月，尤溪供電公司共裝有柱上真空斷路器285臺，2013年上半年增加40臺，在尤溪供電公司配電網絡中裝設有大量的柱上真空斷路器，而且有愈加廣泛的使用趨勢。與此同時：在2012年上半年柱上真空斷路器共故障24臺，下半年損壞33臺，平均上半年每月要處理故障4臺多，下半年5臺多，這說明柱上真空斷路器的故障率高達40%左右。

柱上真空斷路器出現的故障形式主要體現有：早期投運的柱上真空斷路器會隨著時間的延長有銹蝕現象，而近階段又發現不少柱上真空斷路器儲能、分合閘指示不對位等問題。關系到維護人員技術、開關質量、維護等諸多因素，造成柱上真空斷路器故障率高的主要原因有兩個：一是斷路器本身質量問題；二是維護不到位。實際中主要三種故障形式：斷路器分合儲能位置指示器機構卡澀，造成的故障；儲能位置指示器彈簧彈不足、老化造成的故障；斷路器開關彈簧操作機構卡澀造成的故障。

第一種故障率占50%，第二種故障率占30%，第三種故障率為15%，以上三種故障總加起來約占總故障數的95%。柱上真空斷路器的故障率較高這一現狀嚴重影響了供電可靠性的要求，大大縮短了斷路器試驗和檢修周期及使用壽命周期。

1.1 分析原因

綜合維護檢修工作人員技術水平、維護工藝水平、設備結構等問題作了詳細分析，結果發現故障類型有以下幾種（見圖1）。

另外，保護方面也存在有以下問題：

（1）速斷倍數都是按廠家的說明書進行理論整定，因過流保護無法單獨退出運行，造成速斷不能進行實際的通大電流試驗。

（2）柱上真空斷路器過電流等級有200 A、400 A和630 A，而速斷倍數一般為3、5、7等，對于一般用戶，電流200 A已經足夠，很多時候沒有2倍的定值，只好用3倍，又要考慮跟變電站和用戶以上各級配合整定，所以造成了可能有很多級柱上真空斷路器定值都一樣，所以動作沒有選擇性，動作跳閘時間上、下級一至，以至于同或早于上級動作，造成選擇動作跳閘不準，形成誤動作跳閘（越級動作跳閘）。

（3）柱上真空斷路器二次線連接插口較長，當其平放時，插口與地面接觸，容易發生損壞。

（4）斷路器本身密封墊老化嚴重，起不到密封效果，引起滲漏進水，造成設備機械轉動部位銹蝕卡澀及二次保護端子潮濕短路。

1.2 確定故障原因

根據以上分析查找出的各種故障原因，我們逐一與實際對照，確定以下幾個要因和保護方面的故障原因見表1。

2.排除故障

通過向廠家咨詢和提供協助要求，提出改造機構（如轉動部分采用不銹鋼材質等）及使用抗老化密封墊等措施以達到消除機械故障及二次保護端子潮濕短路等故障，在日常維護中應注意滲漏進水處理及加注潤滑油保護等措施；同時積極查找分析出現的各種原因，有效徹底的解決問題。

保護方面：

建議廠家進行整改，縮小保護（電流）間距增設撥碼擋位數量及保護壓板，以達到進行速斷電流校驗目的，增強保護準確性；

建議廠家增設速斷延時功能；

對柱上真空斷路器二次線連接插口等部件進行改造（對二次線連接插口進行加固，以消除斷路器在動作震動時引二次線連接插口的松動，造成接觸不良）；

廠家若對設備進行整改，應及時對說明書進行更新說明，告知用戶；

物資部門對廠家新供設備，應及時通知公司技術部門對新到貨設備進行現場驗收；

要求廠家多對作產品的原理、構造及現場使用時應注意事項進行介紹指導說明；

請各技術專工和工作有經驗人員對各類柱上真空斷路器的維護檢修進行培訓和經驗傳授。

故障：斷路器分合、儲能位置指示器、彈簧機構卡澀原因引起的柱上斷路器發生的故障占故障總數的85%，而造成以上卡澀的原因是外罩密封不好以及開關分合、儲能位置指示器的軸承質量不好，于是應做如下工作：

更換斷路器分合、儲能位置指示器的軸承，將原材質不合格的軸承改成優質材質的軸承；

將儲能位置指示器彈簧更換為較粗且防銹好、壽命長的彈簧；

對密封罩的密封性及密封墊材質進行改進及更換；

維修：要求各維護班組在對線路維護時，結合對各柱上真空斷路器各密封性進行檢查并對轉動部分加注潤滑油，使各轉動部分始終在較健康的運行狀態下工作，并將此維護項目納入巡視“架空配電線路及其設備現場運行規程”登桿塔檢查的常態內容，做到閉環管理。

3.效果檢查

3.1 改進后效果

近一年來本公司通過加強對柱上真空斷路器維護檢修力度，取得了顯著的實際效果。據不完全統計：改進前柱上真空故障率高，占40%，改進后故障大大減少，已降低了近35個百分點，現在的故障率只有5%左右，這個效果是很明顯的，達到我們預期的目的。

這個改進的效果不僅減少了維修勞動強度，減少了停電次數和時間，而且提高了無形效益：如供電可靠率、增供電量等。

3.2 經濟效益

這個改進帶來了許多方面的經濟效益：

由于故障檢修所需的時間大大縮短了，在無形中使供電公司和用電客戶在經濟上都取得了雙贏的局面；

故障次數的減少，為設備正常運行贏得了安全可靠的供電質量；

故障率的降低同時也就意味著節省了大量的人力、物力、財力。

4.鞏固措施

從初步取得的成效后，更重要的就是維持成果，我們采取了以下措施：

繼續開展定期的技術培訓和經驗交流。

不斷改進調試設備和試驗方法，使引進的設備測量數據更加準確，試驗采用方法更加科學，有效。

繼續提高班組人員的維護技術水平。

將以上各種持續改進做法納入班組日常管理和工作標準中。

（作者單位：福建省尤溪縣供電公司）