高壓斷路器常見故障原因的分析與處理

鄭春芳

【摘 要】 在經濟迅速發展的今天，電能量的增加逐漸增多，電網的負荷增加，造成了一些安全隱患，所以，電網規模需要擴大，保證人們的用電量。文章對高壓斷路器常見故障的原因進行分析，然后提出了一些處理意見。

【關鍵詞】 高壓斷路器 ?故障 ?原因 ?處理

高壓斷路器又稱高壓開關，主要是用來主動切斷高壓電路中出現的空載電流、負荷電流，如果電力系統出現問題，則繼電器就會通過保護作用來切斷短路電路、過負荷電流，從而保護高壓電線、高壓電力設施。實際運行中出現了一些問題需要及時分析和處理，保證電力體系的正常運行。

1 高壓斷路器常見故障、原因及處理

1.1 絕緣故障

絕緣故障為高壓斷路器最常見的故障，是由很多原因引發的，比如閃絡、過電壓擊穿、爆炸等，最主要的是內、外絕緣和瓷套閃絡故障。內絕緣故障：高壓斷路器正常運行中在內部出現異物，引發的斷路器本體放電故障。外絕緣、瓷套閃絡故障：由于瓷套外型尺寸、外絕緣泄露比距沒有按照標準要求，還有瓷套的質量問題。多次發生絕緣故障的原因在于斷路器與開關柜匹配性不高、柜內隔板吸潮、爬電比距不足、絕緣距離不夠、無加強絕緣措施等，發生了電流互感器閃絡、柜內放電和相間閃絡等。開關柜內元件的質量問題也導致短路故障。

現場通常采取：改善開關柜的絕緣性能。打磨絕緣件邊緣的毛刺，改善電廠、場分布，電流互感器噴涂RTV涂料等，避免尖端放電、受潮，提高絕緣性能;合理設置空調溫度、加強設備巡視等。

1.2 拒動故障

在高壓斷路器正常運行過程中，控制電流的方式主要是分合，在據動故障下，則不進行分合操作，引發越級跳閘現象，擴大了故障領域。造成這種問題的原因在于機械、電氣等故障原因。機械方面：通常多在生產制造、安裝調試、檢修過程中產生。鐵芯良好斷路器拒動，通常是機械故障;由于操動機構、傳動系統的機械故障導致的據動故障發生率為65%之多，主要的故障表現為機構卡澀、部件變形、位移、損壞、軸銷松斷，脫扣失靈等。電氣方面：由電氣控制和輔助回路故障導致。電壓正常鐵芯不動則為電氣故障。具體會有以下表現：有分合閘線圈燒損（機械故障導致的線圈長久帶電引發）、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。輔助開關故障、合閘接觸器故障主要由于接點轉化不靈、沒有切換等導致;二次接線故障因為二次線的接觸不良、端子松動等產生。鐵芯卡住或線圈故障，電源良好，則為兩種結合的故障。

現場通常采取：依據標準流程檢修。檢查跳閘回路，查看完整度，查看電壓有無過低問題。應對電氣故障，主要檢查跳閘回路上器件接觸是否良好，熔斷器有無全部熔斷，線圈有無老化、短路等。應對機械故障，主要看有無分閘閥彈簧失靈、卡死、焊接卡澀、機械卡澀等問題。

1.3 誤動故障

主要有誤分閘故障和誤合閘故障。誤分閘故障：電氣原因在于電流和電壓互感器回路故障，保護整定不當、誤動，直流系統發生兩點接地等。機械原因是液壓機械異常。誤合閘故障：高壓斷路器沒有被操作就合閘，原因在于直流系統兩點接地、自動重合閘繼電器觸點閉合粘死等，還有震動過程中彈簧操動機構的儲能彈簧鎖扣可靠性不高產生高壓斷路器自動合閘。現場通常采取：檢查后若是誤操作、誤碰觸、保護盤外力影響下振動，導致自動脫扣產生誤跳，若不是開關故障則操作送電動作;面對電氣、機械故障，停電進行檢修。

1.4 液壓操縱機構故障

液壓操作機構常會發現液壓油泵多次啟動問題，產生的液壓油滲漏是導致液壓操縱機構故障的主因。滲漏即液壓油從固定連接部位、相對運動部件滲透出的現象;內漏即活塞和缸體的配合間隙中高壓腔流入低壓室的過程;外漏即缸蓋與活塞桿的配合間隙中流入大氣的過程。

液壓油泵多次啟動。某變電站220kV的高壓側使用的220kV SF6 斷路器投運多年后出現液壓油泵多次啟動現象，阻止了斷路器的正常運行。（1）密封圈損壞：密封圈的作用是密封液壓油。密封必須保證良好，否則會增加泄露，造成系統、元件的非正常運轉。過大的液壓油工作強度會使密封圈被壓致磨損;液壓油的沖擊力、粘度特性也會磨損密封圈;液壓油中的空氣、水分、雜質等的腐蝕;安裝不當產生的扭曲、裂縫、飛邊等;溫度、環境的變化產生的老化、硬化等均造成密封圈損壞。處理方式：更換質量好的密封圈，打磨缸壁或筒壁的毛刺呈光滑狀;過濾或更換雜質液壓油;溫差大的地區通風要良好，采用加熱器及時防止損傷密封圈。（2）閥體密封不良。液壓油中的腐蝕顆粒、塵土等雜質在閥體的間隙會磨損閥體;閥體的本身的精度不夠，出現毛刺等會導致密封不良。處理方式：加強分合一級閥、高壓放油閥、逆止閥、液壓泵出口逆止閥等的檢修工作，防止密封不良。（3）各高壓管路連接處密封性不足。安裝的卡套沉積灰塵，安裝不對、液壓油中有雜質等均會造成卡套處的密封性差，滲出液壓油。處理方式：利用鉗子擰緊，用力適中，以不漏油為宜。若繼續滲油，需將卡套拆下、清洗，再次裝配。

壓力異常升高、降低。（1）液壓系統壓力升高。油泵打壓時，微動開關失靈會引發活塞桿上升，至最高位置時依然繼續上升，油泵處于持續打壓中;如果儲壓筒的筒壁或活塞密封磨損就會造成液壓油進入N2室，致使N2室的壓力增大;壓力表失靈后，在最高壓力值不能及時發出停止油泵打壓的閉鎖信號;壓力升高是由于機構箱內溫度過高產生的液壓油溫度異常增高導致的。處理方式：合理裝配密封件、更換儲壓筒的密封活塞;打磨接觸不良和動作失靈的微動開關、接觸器觸點從而消除金屬銹層;加強加熱器、增加通風，保證室內干燥、機構箱的散熱，使壓力增高消失。（2）液壓系統壓力下降。如果液壓機構漏油過量或者N2泄露會產生液壓系統壓力下降。如果單向逆止閥密封性不足、儲壓罐活塞桿頭部兩個密封圈損壞，N2會乘機進入液壓油中，發出分合閘閉鎖信號、甚至零壓閉鎖。現場通常采取：停電檢修，避免斷路器拒動、誤動和越級跳閘故障，擴大故障范圍。

1.5 開斷與關合故障

開斷與關合故障多發于真空斷路器，電壓范圍主要在7.2-12kV。真空斷路器故障原因是噴油短路燒損滅弧室，從而產生的斷路器開斷能力不夠，關合會發生爆炸;真空斷路器故障原因在于真空滅弧室真空度下降，其開斷關合能力也下降，開斷或關合操作失靈;SF6斷路器故障原因在于SF6 氣體泄漏、微水含量超標，從而導致滅弧能力下降。

現場通常采取：定期檢修，并且使用真空測試儀定性測試真空泡的真空度，確保真空泡具有一定的真空度;當真空度降低時，及時更換真空泡，并進行行程、同期、彈跳等特性試驗。合閘失靈時，要區別故障的范圍。首先判斷跳閘是否是因為斷路器合于預伏故障線路上導致，在合閘操作時是否顯示擺動的表計指示、照明燈變暗，是否電壓表指示下降來。若是線路故障，則先隔離故障區域然后投斷路器。檢查合閘保險的安裝，控制開關的復位等正確與否，電壓的高低，輔助觸頭的接觸良好性，回路問題等，操動機構有無卡死等，更換高硬度的合格零件。分閘故障時，如果分合閘指示燈不亮，應及時檢查分合閘回路是否斷線;停電檢修時要注意測量分閘線圈的電阻，觀察分閘頂桿有無變形;銅質的分閘頂桿應更換為鋼質;給予低電壓分合閘試驗，保證真空斷路器可靠的性能。

1.6 載流故障、外力故障等

觸頭接觸不良過熱、引線過熱原因產生。在裝配環節中沒有讓動、靜觸頭整個對準，或者偏差過大，滅弧室噴口、靜弧觸頭碰撞產生的噴口斷裂，從而發生開關故障。7.2-12kV電壓開關柜載流故障原因是觸頭燒融、隔離插頭接觸不良或者過熱，發生燃弧所致。外力故障主要為部件損壞、泄露故障，主要有以下：氣動部分漏氣、液壓部分漏油、斷路器本體漏油等，約占此類故障的一半以上。泄露主要因為氣動部分漏氣、液壓漏油產生。泄露是因為壓力泵接頭質量不高、清潔度差，由閥系統密封不嚴、密封圈老化損壞、壓力表接口部分泄露等所致。部件損壞主要有傳動機構部件、密封部件、閥體、拉桿等。質量差、安裝技術水平差均會導致其損壞。

現場通常采取：及時檢修，避免觸頭接觸不良過熱、引線過熱等產生載流故障;泄露故障需要設置正確的安全閥動作值，避免溫度升高等;及時發現部件損壞，防止損壞程度加劇，產生斷路器的非正常運行。

2 結語

總之，高壓斷路器常見的故障有絕緣、拒動、誤動、液壓操作機構、開斷與關合等，必須具體問題具體處理。近年來，采用新的儀器分析滅弧室的真空度，并采用紅外線成像技術在線檢測高壓斷路器等，不斷促進電網的安全運行。

參考文獻

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