淺析斷路器拒跳拒合的原因分析、判斷及處理

何傳能

(甕福(集團)有限責任公司甕福化工公司,貴州福泉 550501)

淺析斷路器拒跳拒合的原因分析、判斷及處理

何傳能

(甕福(集團)有限責任公司甕福化工公司,貴州福泉 550501)

研究、解決變電所的高壓斷路器的故障判斷和處理,將會及時地發現設備隱患,盡量避免事故發生,縮短處理事故時間,減少事故停電時間,縮短事故影響范圍,提高供電可靠性和安全性。

高壓斷路器 拒合 拒跳 判斷 分析

變電站中對負荷停送電操作及電力系統出現故障時,關鍵設備是高壓斷路器,它是高壓供配電系統中最容易出現故障的薄弱環節、它的好壞直接影響整個變配電系統能否正常運行。筆者在變電站運行維護十多年,分析、歸納影響高壓斷路器不能正常工作的主要因素有。

1 斷路器運行中發生拒絕跳閘故障的分析、判斷與處理

斷路器的‘拒跳’對系統安全運行威脅很大,一旦某一線路發生故障時;斷路器拒動,將會造成上一級斷路器跳閘,即“越級跳閘”。這將擴大停電范圍,甚至有時會導致系統解列,造成大面積停電的惡性事故。對“拒跳”故障的處理方法有。

(1)“拒跳”故障的特征為：保護信號燈亮,信號顯示保護動作,但該回路紅燈仍亮,上一級的后備保護如主變壓器復合電壓過流、斷路器失靈保護等動作。在個別情況下后備保護不能及時動作,元件會有短時電流指示值劇增,電壓指示值降低,功率變化頻繁,主變壓器發出沉重嗡嗡異常響聲,而相應斷路器仍處在合閘位置。

(2)確定斷路器故障后,應立即手動拉閘。①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指示值最大,異常聲響強烈,應先拉開電源總斷路器,以防燒壞主變壓器。②當上級后備保護動作造成停電時,若查明有分路保護動作,但斷路器未跳閘,應拉開拒動的斷路器,恢復上級電源斷路器;若查明各分路保護均未動作,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,合上電源斷路器后,逐一試送各分路斷路器。當送到某一分路時電源斷路器又再跳閘,則可判明該斷路器為故障(拒跳)斷路器。這時應隔離之,同時恢復其他回路供電。③在檢查“拒跳”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,或控制回路熔斷器接觸不良等)外,對一時難以處理的電氣或機械性故障,均應聯系調度,作為停用、轉檢修處理。

(3)對“拒跳”斷路器的電氣及機械方面故障的分析判斷方法。

1)斷路器拒跳故障查找方法：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,如跳閘鐵芯動作良好斷路器拒跳,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跳,往往可能是電氣和機械方面同時存在故障。④如果操作電壓正常,操作后鐵芯不動,則多半是電氣故障引起“拒跳”。

2)電氣方面原因有：①控制回路熔斷器熔斷或跳閘回路各元件接觸不良,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。②液壓(氣動)機構壓力降低導致跳閘回路被閉鎖,或分閘控制閥未動作。③SF6斷路器氣體壓力低,密度繼電器閉鎖操作回路。④跳閘線圈故障。

(3)機械方面原因有：①跳閘鐵芯動作沖擊力不足,說明鐵芯可能卡澀或跳閘鐵芯脫。②分閘彈簧失靈,分閘閥卡死,大量漏氣等。③觸頭發生焊接或機械卡澀,傳動部分故障(如銷子脫落等)。

2 發生“拒合”情況,墓本上是在合閘操作和重合閘過程中

判斷斷路器“拒合”的原因及處理方法一般可分以下三步。

(1)用控制開關再重新合一次,目的檢查前一次拒合閘是否因操作不當引起的(如控制開關放手太快等)。

(2)檢查電氣回路各部位情況,以確定電氣回路是否有故障。方法是：①檢查合閘控制電源是否正常;②檢查合閘控制回路熔絲和合閘熔斷器是否良好;③檢查合閘接觸器的觸點是否正常(如電磁操動機構);④將控制開關打至“合閘時”位置,看合閘鐵芯是否動作(液壓機構、氣動機構、彈簧機構的檢查類同)。若合閘鐵芯動作正常,則說明電氣回路正常。

(3)如果電氣回路正常,斷路器仍不能合閘,則說明為機械方面故障,應停用斷路器,報告有關領導安排檢修處理。

經以上初步檢查,可判定出電氣或機械方面的故障。

1)電氣方面常見的故障。①電氣回路故障可能有：若合閘操作前紅、綠指示燈均不亮,說明控制回路有斷線現象或無控制電源。可檢查控制電源和整個控制回路上的元件是否正常,如：操作電壓是否正常,熔絲是否熔斷,斷路器輔助觸點是否良好,有無氣壓、液壓閉鎖等。②當操作合閘后紅燈不亮,綠燈步亮時,說明斷路器未合上。其常見的原因有：合閘回路熔斷器的熔絲熔斷或接觸不良;合閘接觸器未動作;合閘線圈發生故障(斷線、接頭接觸不良)。③當操作斷路器合閘后,綠燈熄滅,紅燈亮,但瞬間紅燈又滅綠燈又亮,說明斷路器合上后又自動跳閘。其原因可能是斷路器合在故障線路上造成保護動作跳閘或斷路器機械故障不能使斷路器保持在合閘狀態。④若操作合閘后綠燈熄滅,紅燈不亮,但電流有指示,說明斷路器已經合上。可能的原因是斷路器輔助觸點或控制開關觸點接觸不良,或跳閘線圈斷開使回路不通,或控制回路熔絲熔斷,或指示燈泡損壞⑤操作把手返回過快。⑥分閘回路直流電源兩點接地。⑦SF6斷路器氣體壓力過低,閉鎖操作回路(如SF6氣體額定壓力0.5mpa,當壓力降至0.45mpa時,即密度繼電器動作,閉鎖操作回路)。

2)機械方面常見的故障。①傳動機構連桿松動脫落。②合閘鐵芯卡澀。③斷路器分閘后機構未復歸到預合位置。④跳閘機構脫扣。⑤合閘電磁鐵動作電壓太高,使一級合閘閥打不開。⑥彈簧操動機構合閘彈簧未儲能。⑦分閘連桿未復歸。⑧分閘鎖鉤未鉤住或分閘四連桿機構調整未越過死點,因而不能保持合閘。⑨機構卡死,連接部分軸銷脫落,使機構空合。⑩有時斷路器合閘時多次連續做合分動作,此時系開關的輔助動斷觸點打開過早。

3 分、合閘線圈冒煙

合閘操作或繼電保護自動裝置動作后,出現分合閘線圈嚴重過熱或冒煙,可能是分合閘線圈長時間帶電造成的。發生此現象時,應馬上斷開直流電源,以防分、合閘線圈燒壞。

(1)合閘線圈燒毀的原因有：①合閘接觸器本身卡澀或觸點粘連。②操作把手的合閘觸點斷不開。③重合閘裝置輔助觸點粘連。④防跳躍閉鎖繼電器失靈。⑤斷路器輔助觸點打不開。

(2)跳閘線圈燒毀的原因有。①跳閘線圈內部匝間短路。②斷路器跳閘后,機械輔助觸點打不開,使跳閘線圈長時間帶電。

在日常的工作中,高壓變電站工作人員要做好對高壓斷路器的檢查和維護工作,認真分析可能發生故障的原因,總結對應的解決措施,從多方面、多角度來分析問題和解決問題,從根源上找出出現問題的原因,力爭斷路器能夠正常使用,保證高壓線路的安全性、穩定性和有效性。