开关设备的运行维护及故障处理

1、开关设备的运行维护及故障处理一、断路器的要求电力系统的运行状态、负载性质是多种多样的，作为控制、保护元件的断路器，必须满足电力系统的安全运行，因此，对它提出多方面的要求。1、绝缘部分应能长期承受最大工作电压，还应能承受操作过电压和大气过电压。在长期通过额定电流时，各部分的温度不得超过允许值。2、断路器应能快速断开，即跳闸时间要短，灭弧速度要快。当电网发生短路故障时，要求继电保护系统动作快，断路器断开愈迅速越好。这样可以缩短电网的故障时间和减轻短路电流对电气设备的损害，更重要的是在超高压电网中，缩短断路器的断开时间，可以增加电力系统的稳定性，从而保证输电线路的输送容量。3、能快速动作的自动重合闸

2、。架空输电线路的短路故障，大多数是雷害、鸟害等临时性故障。因此，为了提高供电可靠性并增加电力系统的稳定性，线路保护多采用自动重合闸方式。断路器重合后，如故障并未消除，断路器必须再次跳闸，切断短路故障。采用自动重合闸的断路器，应在很短时间内可靠地连续合分几次短路故障，所以断路器的负担是很重的。为此，要求断路器有较高的动作速度，且无电流间隔时间要短，在多次断开故障以后，断路器的遮断容量不应降低或降低甚少。目前采用的三相快速自动重合闸的无电流间隔时间不大于0.35s。单相自动重合闸的无电流间隔时间一般整定在1s左右，以保证重合闸的成功率。4、遮断（断流）容量要大于系统短路容量。断路器在切断电路时，主

3、要的困难是熄灭电弧。由于电网电压较高，电流较大，断路器在切断电路时，触头分离后，触头间还会出现电弧，只有使电弧熄灭，电路中的电流才被切断，电路的断开任务方为完成。标志高压断路器短路故障能力的参数是遮断容量（断流容量），一般遮断容量大，就表示断路器切断故障的电流的能力大，反之，则切断故障电流的能力小。在电网中有三相之间的各种形式的短路，如三相、两相、单相接地和异地两相接地短路等。对于这些故障，断路器必须能够正常切断，因此断路器的遮断容量必须大于短路容量，以避免断路器在断开短路电流时引起爆炸或扩大故障。5、断路器在通过短路电流时，要有足够的动稳定性和热稳定性。所谓动稳定性，就是断路器能承受短路电流

4、所产生的电动力作用而不至于被破坏的能力。当电力系统发生短路时，在断路器中通过很大的短路电流，由电流而产生的电动力能够达到很大的数值。方面，它可能在断路器的部件上（如套管等）产生很大的机械应力，造成部件的机械损坏；另一方面，电动力使一定结构的触头减少了接触压力，改变了触头的工作状态。因此，必须满足动稳定性的要求，不使断路器受到机械损坏。所谓热稳定性，就是断路器能承受短路电流所产生的热效应作用而不致损坏。当电力系统发生短路时，在断路器中通过很大的短路电流，由于短路电流作用的时间很短，电流在断路器中形成的电阻损耗、涡流和磁滞损耗、介质损耗等所产生的热量来不及向外散出，因此，发热体的温度将急剧上升。这

5、样，将导致金属材料机械强度显著降低，触头进一步氧化而被破坏，有机绝缘和变压器油会加速老化，使击穿电压大大降低，最后导致断路器的故障。因此，断路器在遮断短路电流时，各部分的温度不应超过短时工作的允许值，以保证断路器的安全运行。二、断路器的运行原则1、断路器的负荷电流一般不要超过它的额定值，并且在额定电压和额定电流的作用下能长期运行。2、断路器安装地点的系统短路容量不应大于其铭牌规定的开断容量。3、严禁将拒绝跳闸或严重缺油、漏油、漏气等异常情况的断路器投入运行，在断路器故障跳闸后，应进行全面和详细的检查。4、断路器的外壳及底座应有明显的接地标志并可靠的接地。5、不管什么类型的断路器都应该保持足够的

6、操作能源。6、所有断路器绝对不允许在带有工作电压时使用手动合闸，或手动就地操作按钮合闸，以避免合于故障电路时引起断路器爆炸和危及人身安全。7、所有的断路器都应在断路器轴上装有分、合闸机械指示器，以便运行人员在操作或检查时用它来校对断路器开或合闸的实际位置。三断路器的运行、监视、维护1、断路器的投运（1）新装或大修后的断路器，投运前必须验收合格才能施加运行电压。（2）新装断路器的验收项目按电气装置安装工程及施工验收规范及有关规定执行。大修后的验收项目按大修报告执行。2、断路器正常运行的监视（1）投入电网和处于备用状态的高压断路器必须定期进行巡视检查，有人值班的变电所和发电厂升压站由值班人员负责巡

7、视检查。无人值班的变电所由供电局运行值班人员按计划日程负责巡视检查。（2）巡视检查的周期有人值班的变电所和升压站每天当班巡视不少于一次，无人值班的变电所由当地按具体情况确定，通常每月不少于2次。（3）油断路器巡视检查项目断路器的分、合位置指示正确，并与当时实际运行工况相符。主触头接触良好不过热，主触头外露的少油断路器示温蜡片不熔化，变色漆不变色，多油断路器外壳温度与环境温度相比无较大差异。内部无异常声响。本体套管的油位在正常范围内，油色透明无碳黑悬浮物。无渗、漏油痕迹，放油阀关闭紧密。套管、瓷瓶无裂痕，无放电声和电晕。引线的连接部位接触良好，无过热。排气装置完好，隔栅完整。接地完好。防雨帽无鸟

8、窝。注意断路器环境条件，户外断路器栅栏完好，设备附近无杂草和杂物，配电室的门窗、通风及照明应良好。（4）空气断路器的巡视检查项目断路器的分、合位置指示正确，并与当时实际运行工况相符。维持断路器瓷套内壁正压的通风指示正常。配气箱压力表指示在正常气压范围内，箱内及连接管道和断路器本体无漏气声。绝缘子、瓷套无破损、无裂纹及放电痕迹。运行中断路器的供气阀在开启位置，工作母管、高压罐定期排污。各载流部分、出线端子无过热。灭弧室排气孔的档板应关闭、无积水或鸟巢。接地完好。巡视断路器环境条件：附近无杂物。（5）六氟化硫断路器的巡视检查项目每日定时记录SF6气体压力和温度。断路器各部分及管道无异声（漏气声、振

9、动声）及异味，管道夹头正常。套管无裂痕，无放电声和电晕。引线连接部位无过热、引线弛度适中。断路器分、合位置指示正确，并和当时实际运行工况相符。落地罐式断路器应检查防爆膜有无异状。接地完好。巡视环境条件，附件无杂物。（6）真空断路器的巡视检查项目分、合位置指示正确，并与当时实际运行工况相符。支持绝缘子无裂痕及放电异声。真空灭弧室无异常。接地完好。引线接触部分无过热，引线弛度适中。（7）电磁操动机构的巡视检查项目机构箱门平整、开启灵活、关闭紧密。检查分、合闸线圈及合闸接触器线圈无冒烟异味。直流电源回路接线端子无松脱、无铜绿或锈蚀。加热器正常完好。（8）液压机构的检查项目机构箱门平整、开启灵活、关闭

10、紧密。检查油箱油位正常、无渗漏油。高压油的油压在允许范围内。每天记录油泵启动次数。机构箱内无异味。加热器正常完好。（9）弹簧机构的检查项目机构箱门平整、开启灵活、关闭紧密。断路器在运行状态，储能电动机的电源闸刀或熔丝应在闭合位置。检查储能电动机、行程开关接点无卡住和变形，分、合闸线圈无冒烟异味。断路器在分闸备用状态时，分闸连杆应复归，分闸所扣到位，合闸弹簧应储能。防凝露加热器良好。（10）记录巡视检查结果在运行记录簿上记录检查时间、巡视人员姓名和设备状况。设备缺陷尚需按缺陷管理制度的分类登入缺陷记录簿，无人值班变电所则登录在巡视记录簿内。3、断路器的特殊巡视（1）新设备投运的巡视检查，周期应相

11、对缩短。投运72h以后转入正常巡视。（2）夜间闭灯巡视，有人值班的变电所和发电厂升压站每周一次，无人值班的变电所二个月一次。（3）气象突变，增加巡视。（4）雷雨季节雷击后应进行巡视检查。（5）高温季节高峰负荷期间应加强巡视。4、断路器的正常维护（1）断路器正常运行维护项目不带电部分的定期清扫。配合其它设备的停电机会，进行传动部位检查，清扫瓷瓶积存的污垢及处理缺陷。按设备使用说明书规定对机构添加润滑油。油断路器根据需要补充油或放油，放油阀渗油处理。空气断路器储气罐及工作母管定期排污，空气压缩机定期换油及添油。检查合闸熔丝是否正常，核对容量是否相符。（2）执行了断路器正常维护工作后应载入记录簿待查

12、。5、断路器的操作（1）断路器操作的一般要求如下断路器经检修恢复运行，操作前应检查检修中为保证人身安全所设置的措施（如接地线等）是否全部拆除，防误闭锁装置是否正常。长期停运的断路器在正式执行操作前应通过远方控制方式进行试操作23次，无异常后方能按操作票拟定的方式操作。操作前应检查控制回路、辅助回路、控制电源（气源）或液压回路均正常、储能机构已储能，即具备运行操作条件。操作中应同时监视有关电压、电流、功率等表计的指示及红绿灯的变化，操作把手不宜返回太快。（2）正常运行的断路器操作时注意检查下列项目油断路器油位、油色是否正常。SF6断路器气体压力和空气断路器储气罐压力在规定的范围内。（3） 操作断

13、路器时操动机构应满足：电磁机构在合闸操作过程中，合闸线圈端子电压、合闸接触器线圈电压均在合格范围。操动机构箱门关好，栅栏门关好并上锁，脱扣部件均在复归位置。弹簧机构合闸操作后应自动再次储能。（4）运行中断路器几种异常操作的规定：电磁机构严禁用手力杠杆或千斤顶的办法带电进行合闸操作。无自由脱扣的机构严禁就地操作。以硅整流作合闸电源的电磁操动机构，如合闸电源不符合部颁关于变电所操作能源的暂行规定的要求，不允许就地操作。液压（气压）操动机构，如因压力异常导致断路器分、合闸闭锁时，不准擅自解除闭锁进行操作。（5）断路器故障状态下的操作规定断路器运行中，由于某种原因造成油断路器严重缺油，空气和SF6断路

14、器气体压力异常（如突然降至零等），严禁对断路器进行停、送电操作，应立即断开故障断路器的控制电源，及时采取措施，断开上一级断路器，将故障断路器退出运行。断路器的实际短路开断容量接近于运行地点的短路容量时，在短路故障开断后禁止强送，并应停用自动重合闸。分相操作的断路器操作时，发生非全相合闸，应立即将已合上相拉开，重新操作合闸一次，如仍不正常，则应拉开合上相并切断该断路器的控制电源，查明原因；分相操作的断路器操作时发生非全相分闸时，应立即切断控制电源，手动操作将拒动相分闸，查明原因。四、断路器的技术监督1、 断路器的运行监督（1）每年对断路器安装地点的母线短路容量与断路器铭牌作一次校核。（2）每台断

15、路器的年动作次数应作出统计，正常操作次数和短路故障开断次数应分别统计。（3）定期对断路器作运行分析并作好记录备查，不断累积运行经验，运行分析的内容包括：设备运行异常现象及缺陷产生的原因和发展规律，总结发现、判断和处理缺陷的经验，在此基础上作事故预想。发生事故和障碍后，对故障原因和处理对策进行分析，总结经验教训。根据设备及环境状况作出事故预想。（4）发电厂和供电局每年要检查断路器反事故措施执行情况，并补充新的反事故措施内容。2、 断路器的绝缘监督（1）断路器除结合设备大修进行绝缘试验外，尚需按部颁电气设备预防性试验规程进行预防性试验。（2） 发电厂、变电所内应有当年断路器绝缘预防性试验计划，值班

16、人员应监督其执行，试验中发现的问题已处理的登入设备专档，未处理的登入设备缺陷记录簿。3、断路器的检修监督（1）发电厂、变电所应有安排于当年执行的断路器大、小修计划，周期及项目按部颁断路器检修工艺规定执行。（2）值班人员应监督断路器大、小修计划的执行，大修报告存入设备专档，未能消除的缺陷记入设备缺陷记录簿。（3）值班人员应及时记录液压机构油泵起动情况及次数，记录断路器短路故障分闸次数和正常操作次数，以为临时性检修提供依据。4、 断路器绝缘油油质监督（1）新油或再生油使用前应按电气设备预防性试验规程规定的项目进行试验，注入断路器后再取样试验，结果记入专档。（2）运行中绝缘油应按电气设备预防性试验规

17、程进行定期试验。（3）绝缘油试验发现有水分或电气绝缘强度不合格以及可能影响断路器安全运行的其它不合格项目时应及时处理。（4）油位降低至下限以下时，应及时补充同一牌号的绝缘油，如需与其它牌号混用需作混油试验。5、断路器用压缩空气气质监督（1）高压储气罐的底部输水阀每天清晨放水一次，直至无水雾喷出时止。（2）断路器本体储气罐、工作储气罐、工作母管要定期排污，其周期由各地按运行经验确定。（3）断路器及空气管路系统的过滤器应定期清洗滤网。（4）空压机出口处的排污阀工作状态良好，空压机停机时均应排污一次。6、断路器SF6气体气质监督（1）新装SF6断路器投运前必须复测断路器本体内部气体的含水量和漏气率，

18、灭弧室气室的含水量应小于150ppm（体积比），其它气室应小于250ppm（体积比），断路器年漏气率小于1。（2）运行中的SF6断路器应定期测量SF6气体含水量，新装或大修后，每三个月一次，待含水量稳定后可每年一次，灭弧室气室含水量应小于300ppm（体积比），其它气室小于500ppm（体积比）。（3）新气及库存SF6气应按SF6管理导则定期检验，进口SF6新气亦应复检验收入库，检验时按批号作抽样检验，分析复核主要技术指标，凡未经分析证明符合技术指标的气体（不论是新气还是回收的气体）均应贴上”严禁使用”标志。（4）新装或投运的断路器内的SF6气体严禁向大气排放，必须使用SF6气体回收装置回收。

19、SF6断路器需补气时，应使用检验合格的SF6气体。五、断路器的异常运行和故障处理1、油断路器的异常运行和故障处理（1）油开关缺油的处理在运行过程中，油开关严重缺油，引起油面过低，在开断负荷电流和故障电流室，弧光冲出油面，游离气体混入空气中发生燃烧，甚至可能爆炸。其处理方法有：立即断开缺油开关的操作电源，并在其操作把手上挂”不许拉闸”牌。设备条件允许，漏油不严重，且能带电处理时，设法带电加油。不能带电加油者，可以经倒运行方式，将缺油的开关停电加油。（2）断路器瓷绝缘闪络或断裂处理 瓷绝缘表面脏污，易吸收空气中的潮气使绝缘性能下降，或者在过电压下运行，都可能导致瓷绝缘产生闪络放电现象。其处理方法是

20、对断路器进行定期清扫。对于有闪络的瓷绝缘，应该停电更换。瓷绝缘内在质量差，承受电压时发生击穿，击穿点过热引起瓷绝缘炸裂；或是遭受外力损伤，在运行中受到震动，产生的裂纹进一步发展，最终导致断裂；或是发生短路故障时，短路电流产生很大的电动力，使载流导体剧烈运动，甚至扭曲变形，从而使固定它们的瓷绝缘被拉断或切断。对于断裂的瓷绝缘只能停电更换。（3）断路器运行中发热的处理断路器在运行中由于过负荷，断路器实际达不到额定出力，触头接触不良引起接触电阻增大等情况而造成发热。如果在运行中有发热，会发现油箱外部变色，油面异常升温，有焦糊气味，油色和声音异常等现象。发现断路器的温度过高，应汇报调度，设法降低负荷，

21、使温度降低。若温度不下降，发热现象继续恶化，或发现内部有响声、油面异常升高以致冒油、油色变暗，应立即转移负荷，将故障断路器停电，做内部检查。（4）油开关爆炸着火处理发生了开关着火事故，应沉着冷静，迅速果断的将故障与带电部分隔离，切断着火开关的各侧电源，然后灭火。如果火势较大，应当把可能波及到的设备，直接连接的设备与电源隔离。若开关着火时，已造成母线失压事故，应先将故障隔离，进行灭火，同时对于火势波及不到的无故障部分恢复供电。2、SF6断路器的异常运行和故障处理（1）SF6断路器气压降低的处理密度继电器动作发出补气压力信号 及时检查压力表指示，检查信号报出是否正确，是否漏气。运行中同一温度下，相

22、邻两次记录的压力差为（0.10.3）105Pa时，可能有漏气。必须穿上防护用具才能接近设备。如果检查没有漏气现象，属于长时间运行中气压正常下降。应汇报上级，由专业人员带电补气。如果检查有漏气现象，应汇报调度，及时转移负荷或倒运行方式，将负荷开关停电检查。密度继电器动作发出闭锁压力信号SF6气体闭锁压力信号发出，气体压力下降很多，就说明有漏气现象，应迅速采取措施。先拔掉开关的操作保险，以防止万一闭锁不可靠，开关跳闸时不能灭弧。然后汇报调度和有关上级。再尽快用专用闭锁工具，将开关的传动机构卡死。此后，立即转移负荷，利用倒运行方式的方法，将故障开关停电处理漏气并补气；无法倒运行方式时，应将负荷转移，

23、开关只能在不带电情况下断开，然后停电检修。（2）SF6断路器微水超标处理SF6断路器中SF6气体水分含量过高，不仅使SF6气体放电或产生热分离，而且有可能与SF6气体中低氟化物反应产生氢氟酸，影响设备的绝缘和灭弧能力。同时，在气温降到0左右时，SF6气体中的水蒸气气压超过此温度的饱和蒸气压，则会变成凝结水，附在绝缘物表面，使绝缘物表面绝缘能力下降，从而导致内部沿面闪络造成事故。这种现象的处理方法是：固体绝缘材料及内壁析出水分。在工作缸法兰盘处加装一套分子筛和更新三连箱内分子筛，以随时吸收析出的水分。充气补气时接口管路带入水分。在使用前用合格的高纯氮气冲管路及接口，以带走接口及管路水分。3、真空

24、断路器的异常运行和故障处理（1）真空断路器的真空度下降真空断路器是利用真空的高介质强度灭弧。真空度必须在0.0133Pa以上，才能可靠的运行。正常巡视检查时要注意屏蔽罩的颜色，应无异常变化。特别在注意断路器分闸时的弧光颜色，真空度在正常情况下弧光呈微蓝色，若真空度下降则变为橙红色。这时应及时更换真空灭弧室。（2）接触电阻增大对接触电阻明显增大的除了进行触头调节外，还应检测真空灭弧室的真空度。调节触头的弹跳，要寻求一个动态平衡点，要对触头进行反复调整和测试。（3）操作机构故障处理采用CD口直流操动机构的真空断路器在机构运行时，有时会出现机构合闸线圈通电后，合闸铁心没有达到合闸终点位置，轴没能被支

25、架托住而返回，使断路器分闸。此时合闸信号又未切除，合闸线圈再次充电，铁心又马上合闸。合闸后又导致分闸，如此循环。这种现象称之为”跳跃”。其处理方法为：掣子是否有卡滞现象，如果有，应卸下底座，取出铁心，调整铁心顶杆高度，使其达到间隙要求；若合闸线圈被辅助开关过早的切断合闸电源，此时应调整辅助开关拉杆长度，使断路器可靠合闸。CT口型弹簧操动机构的真空断路器在调整扇形板与半轴扣接量的过程：若半轴自行复位很难，则换复位钮簧，保证其质量；若合闸信号给出后，半轴不动作，应旋紧推板螺钉，调整推板角度，在半轴的转动部位加润滑油；若机构与断路器连接后，扇形不能复位到正常位置，应调整机构与断路器之间的拉杆长度来调

26、整机构输出轴的分闸位置。在调整微动开关的过程中，若出现机构合闸弹簧储能不到位，机构电机不断电的现象，应通过调整微动开关上下位置来实现电机准确断电。4、隔离开关异常运行和故障处理(1）合闸失灵电动操作机构的刀闸，拒绝合闸时，应观察接触器动作与否、电动机转动与否以及传动机构动作情况等，区分故障范围，并向调度汇报。若接触器不动作，属于回路问题。首先应检查设备编号、操作程序是否有误，如果操作有误，则是操作回路被防误闭锁，回路闭锁，回路不能接通，应当纠正错误的操作；若操作无误，应检查操作电源是否正常，保险是否熔断或接触不良；若无以上问题，应查明回路中的不通点，处理正常后，继续操作。若接触器已动作，问题可能是接触器卡滞或接触不良，也可能是电动机问题。如果测量电动机接线端子上电压不正常，则接触器有问题，否则，是电动机有问题。若检查电动机转动，机构因机械卡滞合不上，应暂停操作。先检查接地刀闸，看是否完全拉开到位，将接地刀闸拉开到位后，可继续操作；若无上述问题，应检查电动机是否缺相，三相电源恢复后，可继续操作；若不缺相，则应检查机械卡滞，抗劲的部位。（2）分闸失灵电动操作机构的刀闸，拒绝分闸时，应观察接触器动作与否、电动机转动与否以及传动机构动作情况等，区分故障范围，并向调度汇报。若接触器不动作，属于回路问题：首先应检查设备编号、操作程序是否有误，如果操作