关于断路器异常运行及故障原因分析

关于断路器异常运行及故障原因分析贾献居（山东曹县供电公司）摘要：高压断路器是重要的电网设备，其运行状态直接影响整个电力系统的运行稳定性和供电可靠性，所以做好高压断路器的异常分析，提高检修人员对各类异常的认识，对电网的稳定运行和提升检修人员的业务素质有着积极的意义。本文就断路器常见运行故障进行分析。关键词：断路器、常见故障、原因分析。断路器是接通和切断电路的主要电气设备.由于它的操作非常频繁，因此经常出现一些故障。例如，断路器合不上或拉不开.断路器不正常的自动分闸或自动合闸.泊断路器缺油或油质炭化，断路器操作能源失常，甚至还会发生断路器着火或爆炸的重大事故.等等。一、断路器运行中发生拒绝跳闸故障的分析、判断与处理断路器的拒跳对系统安全运行威胁很大，一旦某一单元发生故障时，断路器拒动，将会造成上一级断路器跳闸，称为越级跳闸。这将扩大事故停电范围，甚至有时会导致系统解列，造成大面积停电的恶性事故。因此，拒跳比拒合带来的危害性更大。对拒跳故障的处理方法如下。1.拒跳”故障的特征为：回路光字牌亮，信号掉牌显示保护动作，但该回路红灯仍亮，上一级的后备保护如主变压器复合电压过流、断路器失灵保护等动作。在个别情况下后备保护不能及时动作，元件会有短时电流表指示值剧增，电压表指示值降低，功率表指针晃动，主变压器发出沉重嗡嗡异常响声，而相应断路器仍处在合闸位置。2.确定断路器故障后，应立即手动拉闸。（1）当尚未判明故障断路器之前而主变压器电源总断路器电流表指示值碰足，异常声响强烈，应先拉开电源总断路器，以防烧坏主变压器。（2）当上级后备保护动作造成停电时，若查明有分路保护动作，但断路器未跳闸，应拉开拒动的断路器，恢复上级电源断路器；若查明各分路保护均未动作（也可能为保护拒掉牌），则应检查停电范围内设备有无故障，若无故障应拉开所有分路断路器，合上电源断路器后，逐一试送各分路断路器。当送到某一分路时电源断路器又再跳闸，则可判明该断路器为故障（拒跳）断路器。这时应隔离之，同时恢复其他回路供电。（3）在检查“拒跳”断路器除属可迅速排除的一般电气故障（如控制电源电压过低，或控制回路熔断器接触不良，熔丝熔断等）外，对一时难以处理的电气或机械性故障，均应联系调度，作为停用、转检修处理。3.对“拒跳”断路器的电气及机械方面故障的分析判断方法。（1）断路器拒跳故障查找方法。首先应判断是电气回路故障还是机械方面故障：检查是否为跳闸电源的电压过低所致；检查跳闸回路是否完好，如跳闸铁芯动作良好断路器拒跳，则说明是机械故障；如果电源良好，若铁芯动作无力、铁芯卡涩或线圈故障造成拒跳，往往可能是电气和机械方面同时存在故障；如果操作电压正常，操作后铁芯不动，则多半是电气故障引起“拒跳”。（2）电气方面原因有：控制回路熔断器熔断或跳闸回路各元件接触不良，如控制开关触点、断路器操动机构辅助触点、防跳继电器和继电保护跳闸回路等接触不良；液压（气动）机构压力降低导致跳闸回路被闭锁，或分闸控制阀未动作；SF6断路器气体压力低，密度继电器闭锁操作回路；跳闸线圈故障。（3）机械方面原因有：跳闸铁芯动作冲击力不足，说明铁芯可能卡涩或跳闸铁芯脱；分闸弹簧失灵，分闸阀卡死，大量漏气等；触头发生焊接或机械卡涩，传动部分故二（如销子脱落等）。二、断路器拒绝合闸故障的分析、判断与处理发生拒合情况，墓本上是在合闸操作和重合闸过程中。拒合的原因主要有两方面，一是电气方面故障；二是机械方面原因。判断断路器拒合的原因及处理方法一般可分以下三步。1、用控制开关再重新合一次，目的检查前一次拒合闸是否因操作不当引起的（如控制开关放手太快等）。2、检查电气回路各部位情况，以确定电气回路是否有故障。方法是：检查合闸控制电源是否正常；检查合闸控制回路熔丝和合闸熔断器是否良好；检查合闸接触器的触点是否正常（如电磁操动机构）；将控制开关板至合闸时位置，看合闸铁芯是否动作（液压机构、气动机构、弹簧机构的检查类同）。若合闸铁芯动作正常，则说明电气回路正常。3、如果电气回路正常，断路器仍不能合闸，则说明为机械方面故障，应停用断路器，报告有关领导安排检修处理。经以上初步检查，可判定是电气方面，还是机械方面的故障。常见的电气回路故障和机械方面的故障分别叙述如下。1、电气方面常见的故障。（1）电气回路故障可能有：若合闸操作前红、绿指示灯均不亮，说明控制回路有断线现象或无控制电源。可检查控制电源和整个控制回路上的元件是否正常，如：操作电压是否正常，熔丝是否熔断，防跳继电器是否正常，断路器辅助触点是否良好，有无气压、液压闭锁等。（2）当操作合闸后红灯不亮，绿灯闪光且事故喇叭响时，说明操作手柄位置和断路器的位置不对应，断路器未合上。其常见的原因有：合闸回路熔断器的熔丝熔断或接触不良；合闸接触器未动作；合闸线圈发生故障。（3）当操作断路器合闸后，绿灯熄灭，红灯亮，但瞬间红灯又灭绿灯闪光，事故喇叭响，说明断路器合上后又自动跳闸。其原因可能是断路器合在故障线路上造成保护动作跳闸或断路器机械故障不能使断路器保持在合闸状态。（4）若操作合闸后绿灯熄灭，红灯不亮，但电流表计已有指示，说明断路器已经合上。可能的原因是断路器辅助触点或控制开关触点接触不良，或跳闸线圈断开使回路不通，或控制回路熔丝熔断，或指示灯泡损坏。（5）操作手把返回过早。（6）分闸回路直流电源两点接地。（7）SF6断路器气体压力过低，密度继电器闭锁操作回路。（8）液压机构压力低于规定值，合闸回路被闭锁。2、机械方面常见的故障。（1）传动机构连杆松动脱落；（2）合闸铁芯卡涩；（3）断路器分闸后机构未复归到预合位置；（4）跳闸机构脱扣；（5）合闸电磁铁动作电压太高，使一级合闸阀打不开；（6）弹簧操动机构合闸弹簧未储能；（7）分闸连杆未复归；（8）分闸锁钩未钩住或分闸四连杆机构调整未越过死点，因而不能保持合闸；（9）机构卡死，连接部分轴销脱落，使机构空合；（10）有时断路器合闸时多次连续做合分动作，此时系开关的辅助动断触点打开过早。三、运行中断路器误跳闸故障的分析、判断和处理若系统无短路或直接接地现象，继电保护未动作，断路器自动跳闸称断路器误跳。对误跳的分析、判断与处理一般分以下三步进行。1、根据事故现象的以下特征，可判定为误跳。（1）在跳闸前表计、信号指示正常，表示系统无短路故障。（2）跳闸后，绿灯连续闪光，红灯熄灭，该断路器回路的电流表及有功、无功表指示为零。2、查明原因，分别处理。（1）若由于人员误碰、误操作，或受机械外力振动，保护盘受外力振动引起自动脱扣的误跳，应排除开关故障原因，立即送电。（2）对其他电气或机械部分故障，无法立即恢复送电的则应联系调度及有关领导将误跳断路器停用，转为检修处理。3、对误跳断路器分别进行电气和机械方面故障的检查、分析。（1）电气方面故障原因有：保护误动或整定位不当，或电流、电压互感器回路故障；二次回路绝缘不良，直流系统发生两点接地（跳闸回路发生两点接地）。（2）机械方面故障原因有：合闸维持支架和分闸锁扣维持不住，造成跳闸；液压机械a分闸一级阀和逆止阀处密封不良、渗漏时，本应由合闸保持孔供油到二级阀上端以维持断参器在合闸位置，但当漏的油量超过补充油量时，在二级阀上下两端造成压强不同。当二级习上部的压力小于下部的压力时，二级阀会自动返回，而二级阀返回会使工作缸合闸腔内高压油泄掉，从而使断路器跳闸。值班人员若发现以上