GIS 斷路器分合閘機(jī)械特性異常原因分析

楊威

摘 要：本文對(duì)斷路器“拒合”“拒分”、 “誤合”、“誤分”電氣和機(jī)械兩方面故障原因進(jìn)行了分析，并針對(duì)處理方法做了闡述。 關(guān)鍵詞：斷路器；分合閘故障；分析；處理

引言

斷路器是變電站的重要一次設(shè)備，是電網(wǎng)運(yùn)行設(shè)備中正常切換和故障狀態(tài)下的關(guān)鍵開(kāi)斷設(shè)備。斷路器本身的運(yùn)維是一項(xiàng)專(zhuān)業(yè)性很強(qiáng)的工作，運(yùn)行中的斷路器若要維修會(huì)對(duì)設(shè)備本身和電網(wǎng)的運(yùn)行造成影響。因此，對(duì)斷路器的故障進(jìn)行及時(shí)的分析和判斷，無(wú)論對(duì)設(shè)備還是電網(wǎng)的運(yùn)行都十分重要。

1斷路器拒合故障的分析與處理

一般操動(dòng)機(jī)構(gòu)發(fā)生“拒合”情況時(shí)，其可能正處在合閘操作與重合閘過(guò)程中，若此時(shí)故障不及時(shí)解決，將會(huì)造成非常大的危害，給我們帶來(lái)嚴(yán)重的后果。尤其是當(dāng)事故發(fā)生時(shí)要求將備用電源緊急投人使用，而此時(shí)備用電源斷路器卻拒絕合閘，那么，這種情況造成的后果不僅僅是高壓線路的故障，事故的嚴(yán)重性將會(huì)被擴(kuò)大，波及到社會(huì)的各方各面。因此這就將判斷斷路器“拒合”的原因和方法置于了一個(gè)很高的地位，一般判斷斷路器“拒合”的原因以及處理方法可以分為三步：①第一步是判斷基礎(chǔ)，需要對(duì)上一次拒絕合閘進(jìn)行檢查，查看其是否是操作不當(dāng)而引起的拒絕合閘，并用控制開(kāi)關(guān)再重合一次；②如若合閘不成功，則需要對(duì)整個(gè)電氣回路進(jìn)行檢查，以判斷是否是電氣回路的故障。一般而言，電氣回路方面的因素在故障發(fā)生的時(shí)候居多。首先，我們要檢查合閘的控制電源是否正常；然后對(duì)合閘控制回路的熔絲進(jìn)行檢查，因?yàn)槿蹟嗥魇欠裾＿\(yùn)行也是關(guān)系到斷路器能否合閘的一個(gè)重要因素；對(duì)于合閘接觸器的觸點(diǎn)也要進(jìn)行檢查，否則以后可能導(dǎo)致線圈燒毀；最后，觀察鐵芯的動(dòng)作是否正常，若正常，則證明電氣回路是正常的，反之則證明電氣回路出現(xiàn)了故障；③通過(guò)以上兩步的判斷，若電氣回路正常，而斷路器仍不能進(jìn)行合閘操作，我們就可以判斷，此為機(jī)械方面的故障，應(yīng)該將斷路器立即停用，并上報(bào)以待檢修。在經(jīng)過(guò)以上的檢查后，可以對(duì)操動(dòng)機(jī)構(gòu)的故障進(jìn)行一個(gè)初步的判定，我們可以從電氣方面和機(jī)械方面來(lái)分析斷路器故障的原因所在。無(wú)論如何，當(dāng)出現(xiàn)故障便要及時(shí)解決，并根據(jù)故障的具體情況來(lái)采取對(duì)應(yīng)的措施以排除故障所在。因此，本文就一些常見(jiàn)的電氣回路故障和機(jī)械故障進(jìn)簡(jiǎn)略的分析。

常見(jiàn)電氣方面的故障：①如若在合閘操作進(jìn)行前，紅、綠指示燈都不亮，那么便證明所控制的回路可能存在斷線的現(xiàn)象，也有可能是沒(méi)有控制電源。根據(jù)以上此判斷基結(jié)果，我們可以先檢查控制電源以及控制回路上的所有原件是否正常無(wú)損壞，以此來(lái)判斷控制回路到底是斷線還是沒(méi)有控制電源；②若在合閘操作后紅燈未亮，綠燈亮?xí)r，這說(shuō)明斷路器沒(méi)有閉合。其中可能是合閘接觸器沒(méi)有動(dòng)作或者合閘線圈出現(xiàn)故障，需要進(jìn)行進(jìn)一步的操作；③若果操作斷路器合閘后綠燈滅而紅燈亮，但一瞬間紅燈滅而綠燈滅，這說(shuō)明斷路器跳閘了。可能斷路器遇到故障線路后而出現(xiàn)的保護(hù)動(dòng)作而跳閘或者機(jī)器出現(xiàn)故障使得斷路器無(wú)法處于閉合狀態(tài)；④操作把手返回過(guò)快；⑤分閘回路直流電源兩點(diǎn)接地。根據(jù)以上5種常見(jiàn)電氣故障大致可以概括電氣一類(lèi)的故障，如果電氣回路正常，而斷路器仍存在故障，不能夠合閘，那我們就可以判斷基本為機(jī)械方面的故障。

常見(jiàn)的機(jī)械方面的故障：斷路器拒合除了電氣方面的故障外，機(jī)械方面也常出現(xiàn)一些問(wèn)題，導(dǎo)致斷路器發(fā)生障礙。例如，斷路器分閘后機(jī)構(gòu)不復(fù)位、斷路器的操動(dòng)機(jī)構(gòu)傳動(dòng)連桿松動(dòng)或銷(xiāo)軸脫落、合閘鐵芯卡澀或合閘電壓過(guò)高、配用液壓機(jī)構(gòu)的斷路器還存液壓低于規(guī)定值、分閘鎖鉤未鉤住或分閘四連桿機(jī)構(gòu)機(jī)構(gòu)調(diào)整未越過(guò)死點(diǎn)等多種情況均可造成斷路器合閘失敗，造成高壓線路事故。機(jī)械方面的原因更需要高壓線路維護(hù)人員的關(guān)注，定期檢查，及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并解決問(wèn)題，避免不必要的損失。

2斷路器拒分故障的分析與處理

斷路器的“拒分”對(duì)系統(tǒng)安全運(yùn)行威脅很大，當(dāng)設(shè)備發(fā)生故障時(shí)，斷路器拒動(dòng)，將會(huì)使電氣設(shè)備燒壞或越級(jí)跳閘而引起電源斷路器跳閘，使變配電所母線電壓消失，造成大面積停電。斷路器“拒分”故障的分析判斷主要是：①檢查是否為跳閘電源的電壓過(guò)低所致。②檢查跳閘回路是否完好，如果跳閘鐵芯動(dòng)作良好而斷路器拒分，則說(shuō)明是機(jī)械故障③如果電源良好，若鐵芯動(dòng)作無(wú)力、鐵芯卡澀或線圈故障造成拒分，可能是電氣和機(jī)械方面同時(shí)存在故障。④若操作電壓正常，操作后鐵芯不動(dòng)，則很可能是電氣故章引起“拒分”。確定斷路器“拒分”故障后，應(yīng)立即就地手動(dòng)拉閘。當(dāng)尚未判明故障斷路器之前而主變壓器電源總斷路器電流表指示到頭，異常聲響強(qiáng)烈，應(yīng)先拉開(kāi)電源總斷路器，以防燒壞主變壓器。當(dāng)上級(jí)后備保護(hù)動(dòng)作造成停電時(shí)，若查明有分路保護(hù)動(dòng)作，斷路器未跳閘，應(yīng)拉開(kāi)拒動(dòng)的斷路器，恢復(fù)上級(jí)電源斷路器若查明各分路開(kāi)關(guān)均未動(dòng)作也可能是保護(hù)拒掉牌，則應(yīng)檢查停電范圍內(nèi)設(shè)備有無(wú)故障，若無(wú)故障應(yīng)拉開(kāi)所有分路斷路器。在檢查“拒分”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(guò)低，可控制回路熔斷器接觸不良，熔絲熔斷等外，對(duì)一時(shí)難以處理的電氣或機(jī)械性故障，均應(yīng)作停用、轉(zhuǎn)檢修處理。

常見(jiàn)的電氣和機(jī)械方面的故障有：①電氣方面：控制回路熔斷器熔斷或跳閘回路各元件如控制開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)、斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)輔助觸點(diǎn)、防跳繼電器和繼電保護(hù)跳閘回路等接觸不良跳閘回路斷線或跳閘線圈燒壞繼電保護(hù)整定值不正確直流電壓過(guò)低，低于額定電壓的以下。②機(jī)械方面：跳閘鐵芯動(dòng)作沖擊不足，說(shuō)明鐵芯可能卡澀或跳閘鐵芯脫落觸頭發(fā)生焊接或機(jī)械卡澀，傳動(dòng)部分故障如銷(xiāo)子脫落等。

3斷路器誤合故障的分析處理

當(dāng)斷路器未經(jīng)操作就自動(dòng)合閘，通常被歸為誤合故障。若控制手柄仍為“分后”狀態(tài)且紅燈亮，說(shuō)明已處于合閘位置。出現(xiàn)斷路器自動(dòng)合閘時(shí)，應(yīng)及時(shí)恢復(fù)設(shè)備的正常狀態(tài)，不能盲目慌張?zhí)幚恚苊庠跀嗦菲髡`合情況下帶負(fù)荷合隔離閘刀，更不能在誤合閘刀后，再帶負(fù)荷拉開(kāi)閘刀，應(yīng)先斷開(kāi)與閘刀電氣相連的斷路器。

斷路器誤合的原因通常也分為電氣和機(jī)械兩類(lèi)。直流回路接地會(huì)導(dǎo)致繼電器或微機(jī)保護(hù)動(dòng)作和合閘線圈動(dòng)作，合閘出口接點(diǎn)（重合閘接點(diǎn)閉合粘死）誤動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致合閘；合閘線圈型號(hào)不對(duì)、動(dòng)作電壓值偏低時(shí)，在低于最低合閘電壓時(shí)會(huì)誤合；彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)能彈簧固定不可靠、機(jī)械連桿錯(cuò)位等機(jī)械缺陷會(huì)導(dǎo)致自動(dòng)合閘。

4斷路器誤分故障的判斷和處理

如果斷路器自動(dòng)跳閘而繼電保護(hù)未動(dòng)作，且在跳閘時(shí)系統(tǒng)無(wú)短路或其他異常現(xiàn)象，則說(shuō)明斷路器“誤分”。對(duì)“誤分”的判斷和處理一般分以下三步進(jìn)行。

①根據(jù)事故現(xiàn)象的特征，即在斷路器跳閘前表計(jì)、信號(hào)指示正常，跳閘后，綠燈連續(xù)閃光，紅燈熄滅，該斷路器回路的電流表及有功、無(wú)功表指示為零，則可判定屬“誤分”。

②檢查是否屬于因人員誤碰、誤操作，或受機(jī)械外力振動(dòng)而引起的“誤分”，此時(shí)應(yīng)排除開(kāi)關(guān)故障原因，立即送電。③若因?yàn)殡姎饣驒C(jī)械部分故障而不能立即送電，則應(yīng)聯(lián)系調(diào)度將“誤分”斷路器停用轉(zhuǎn)檢修處理。

常見(jiàn)的電氣和機(jī)械方面的故障分別有：①電氣方面：保護(hù)誤動(dòng)作或整定值不當(dāng)，或電流、電壓互感器回路故障；二次回路絕緣不良，直流系統(tǒng)發(fā)生兩點(diǎn)接地，使直流正、負(fù)電源接通，這相當(dāng)于繼電保護(hù)動(dòng)作，產(chǎn)生信號(hào)而引起跳閘。②機(jī)械方面：跳閘脫扣機(jī)構(gòu)維持不住；定位螺桿調(diào)整不當(dāng)，使拐臂三點(diǎn)過(guò)高；拖架彈簧變形，彈力不足；滾輪損壞；拖架坡度大、不正或滾輪在拖架上接觸面少。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，我們首先要對(duì)斷路器進(jìn)行檢查，若發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，針對(duì)故障的類(lèi)型尋找對(duì)應(yīng)的解決辦法來(lái)排除線路問(wèn)題，從而維護(hù)好線路的正常和穩(wěn)定運(yùn)行。

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