断路器的运行与事故处理

1、断路器的运行操作与事故处理,高压断路器：额定电压为3KV以上，能够关合、承载和开断运行状态正常电流，并能在规定时间内关合、承载和开断规定的异常电流（断路电流、过负荷电流）的开关电器 用途：控制和保护作用 基本要求： （1）工作可靠性； （2）足够断路能力、足够动、热稳定； （3）尽可能短的切断时间； （4）实现自动重合闸； （5）结构简单、价格低廉。,高压断路器的用途及基本要求,高压断路器的分类,按灭弧介质分为： 油断路器：用变压器油作灭弧介质，又分为多油和少油断路器。多油QF中油作灭弧介质和触头开断后绝缘，还作带电部分对地绝缘。少油QF中，油只作灭弧介质和触头开断后绝缘，而带电部分绝缘采用瓷

2、件或其他介质。 压缩空气断路器：用压缩空气作灭弧介质及操作机构能源 真空断路器：用真空的高绝缘强度来灭弧。 六氟化硫断路器：用SF6气体作灭弧和绝缘介质，可发展为SF6全封闭组合电器。 按安装地点可分为：户内和户外式两种,高压断路器型号的含义,30,S,N,4,20,G,8000,N：户内式 W：户外式,设计序号,额定电压kV,G：改进型 F：分相操作 D：带地刀,额定电流（A）,开断电流（KA）,产品名称： S少油断路器 D多油断路器 K空气断路器 LSF6断路器 Z真空断路器 Q自产气断路器 C磁吹断路器,高压断路器的基本结构,3,1,4,2,操作机构 向通断元件提供分、合闸操作的能量，实

3、现各种规定的顺序操作，并为此合闸状态,通断元件 执行接通或断开电路的任务，核心部分是触头，灭弧能力决定了开关的开断能力,绝缘支撑元件 支撑固定通断元件，并起与各结构部分之间的绝缘作用,2,传动机构 把操作机构提供的操作能量及发出的操作命令传递给通断元件,底座：用于支撑固定和安装开关电器各部分的,少油断路器,少油断路器导电部分间(相与相或相与地)的绝缘是利用空气和陶瓷绝缘材料或有机绝缘材料，它的灭弧室装在绝缘筒或不接地的金属筒中，变压器油只用作灭弧和触头间的绝缘。 特点：用油量少（同参数多油QF的10%），V小，重量轻，结构简单，省钢材，防火防爆，价廉。 缺点：检修周期短，户外受气候影响大，配套

4、性差。 应用：6220KV（20KV下户内、35KV及以上户外）,真空断路器,1、原理：利用真空度为6.610-2Pa以上的高真空作为内绝缘和灭弧介质。 真空指绝对压力低于1个大气压的气体稀薄空间。 真空度表示气体稀薄的程度，即气体的绝对压力与大气压的差值。（绝对压力愈低，真空度就愈高） 真空的绝缘强度比油、1个大气压下的SF6和空气的高。 真空电弧：真空间隙击穿产生的电弧是在触头分离时，触头电极蒸发出来的金属蒸气发生游离形成的，其特性决定于触头材料的性质和表面情况。 真空电弧的熄灭：电弧中粒子和离子形成局部高压力和高密度而扩散，燃弧时间小于0.01s。真空绝缘恢复极快，取决粒子扩散速度，受到

5、I、磁场、触头S及材料影响。,（1）熄弧过程在真空灭弧室完成，电弧和炽热气体不会向外喷油，不污染周围环境 （2）熄弧能力强，触头行程小，操作机构的操作小，整个QF的体积小、重量轻，安装方便 （3）熄弧时间短，电弧压力低、电弧能量小、触头磨损小分断次数多，寿命长，适于频繁操作。 （4）操作时噪音小，振动轻微，适于城区或要求安静的地方。 （5）灭弧介质为真空 ，与海拨无关，没有火灾危险性。 （6）灭弧室使用期限内，触头不需维修检查 适于电力系统无油化要求，且从技术性能、经济指标、安全运行、直到安装、维护、防火防爆都能满足要求。,真空断路器的特点,优点：,1、开断感性负载和容性负载时由于截流、振荡、

6、重燃等原因，容易引起过电压。 2、容易产生合闸弹跳和分闸反弹。 3、对密封、制造工艺要求很高，价格较高。,缺点：,六氟化硫（SF6）断路器,SF6断路器简称GCB，随着输变电设备趋向高电压、大容量、高特性，用SF6取代原来的油和空气作为灭弧介质及绝缘介质，具有独特的优越性，成为当前变电设备的主要开关设备。,SF6为无色、无味、无毒、不燃的惰性气体，分子量146.07，为空气5.1倍，易液化（液化温度与压力有关），热导率随温度不同而变化，2000-3000K时，有极强的导热能力，而在5000K左右时热导率极低 化学性质稳定性好，不易分解，即使由于温度升高（达到3700K以上时）而分解，在促使分解

7、的能量消除后（比如温度降低），分解物会在很短的时间内（小于10-5 S ）迅速结合成SF6。 但是，如果有水分混入时，在电弧高温下会生成有严重腐蚀性的氢氟酸。因此控制SF6中的含水量非常重要。,SF6断路器性能特点,要求加工精度高，密封好，对水分和气体的测量和控制要求严格；并且易液化-40时，工作压力不得大于0.35MPa，-30时，工作压力不得大于0.5MPa。,（1）灭弧能力强，介质强度高，可提高单断口的额定电压和开断电流，工作可靠，性能稳定。 （2）满容量开断次数多，检修周期长。SF6气体分解物不含氧气，触头不会被氧化。 （3）开断性能好。开断大电流时间短，小电流不会截流而产生过电压。

8、（4）结构简单，断口少，占地少，污染和噪音小，无爆炸和火灾危险，利于生产、维护和管理。,优 点,缺 点,支柱式：与少油断路器或空气断路器结构类似，只是用SF6气体代替了空气或油。这种断路器属积木式结构，系列性和通用性强，灭弧室可以布置成T型或Y型。,落地罐式：与多油断路器类似，气体被密封在罐内，导线部分借助绝缘套管引出，套管底部可装电流互感器。这种结构整体性强，机械性能好，防震能力强，但系列性差。,一、高压断路器的允许运行方式,在规定的外部环境条件下，可以长期连续通过额定电流及开断名牌规定的断路电流，此时，断路器的磁件、介质质量、压力、温度以及机械部分均应处于良好状态。,绝缘电阻,运行参数,操

9、作 电源,开断次数,油色油位,运行温度,气体灭弧介质的运行压力,一、高压断路器的允许运行方式,油断路器,油位过高，造成喷油、爆炸、燃弧时间长。 过低灭弧差，烧坏触头，爆炸，绝缘水平降低。 环境和负荷影响油温和油位。 油色透明不发黑，新油淡黄色，运行后呈浅红色,运行温度,断路器本体与引线运行温度不超过允许值。 1、油断路器：允许温升不超过40-60度 2、SF6断路器：导体允许温升不超过65度 ，外壳不超过30度。 3、对于真空断路器，动静触头主导电回路的温升在长期通电下不应超过规定值。,一、高压断路器的允许运行方式,开断次数,装有自动重合闸的油断路器，在切断3次后应将重合闸停用，切断4次后应大

10、修。 SF6制造厂对允许开断次数差别很大，按制造厂规定。FA4型，开断额定1500次，开断100%短路14次，开断50%的短路90次以上 真空断路器，3AF型可开断额定短路电流100次，可断额定电流2000次以上,操作电源,电磁式：合闸电源要稳定，脱扣线圈的动作电压应在规定值范围内。 弹簧机构：分合闸后能够自动再次储能。 液压或气动式：工作压力在规定范围。压力降低药防治慢合闸、慢分闸。油位在正常范围，防止有大量空气存在。,运行温度,气体介质（空气、SF6）运行压力在规定的允许范围内调。影响开断性能和绝缘性能，降低到一定数值闭锁并发出信号。,绝缘电阻,反映断路器的绝缘缺陷，在投入运行前在合闸状态

11、下测量导电部分对地绝缘和分闸状态下测量断口之间的绝缘。油、SF6、真空都有具体规定。,二、高压断路器的操作,检修停运一周以上投入运行要做远方控制分合闸试验。两侧隔离开关拉开，小车式在试验位置。 非全相合闸应将合上相拉开重新合闸。不成功查明原因。非全相分闸，立即断开控制电源，手动断开拒动相 查明原因。 所有断路器禁止带工作电压用手动机械进行分合闸，或带工作电压就地操作按钮分合闸 液压机构油压异常分合闸闭锁时不准擅自解除，防止慢分、慢合造成爆炸。,操作规定,用控制开关进行远方电动合闸、分闸操作，应到位，停留时间适当，以信号灯亮熄为准，防止分合闸失灵 。 由微机控制的断路器应通过微机进行分合闸。 检

12、查断路器位置：表计、信号灯、就地信号,操作方法,三、高压断路器的巡视检查项目,油断路器正常巡视,三、高压断路器的巡视检查项目,SF6断路器正常巡视,套管不脏污，无破损裂痕及闪络放电现象。 检查连接部分有无过热现象，如有应停电退出，进行消除后方可继续运行。 内部无异声（漏气声、振动声）及异臭味。 壳体及操作机构完整，不锈蚀；各类配管及阀门有无损伤锈蚀，开闭位置是否正确，管道的绝缘法兰绝缘支持是否良好。 断路器分合位置指示是否正确，其指示应与当时实际运行工况相符。 检查SF6气体压是否保持在额定表压，SF6气体压力正常值为0.40.6Mpa，如压力下降即表明有漏气现象，应及时查出泄露位置并进行消除

13、，否则将危及人身及设备安全。 SF6气体中的含水量监视。当水分较多时，SF6气体会水解成有毒的腐蚀性气体；当水分超过一定量，在温度降低时会凝结成水滴，粘附在绝缘表面。这些都会导致设备腐蚀和绝缘性能降低，因此必须严格控制SF6气体的含水量。,三、高压断路器的巡视检查项目,真空断路器正常巡视,断路器分合位置指示是否正确，其指示应与当时实际运行工况相符。 支持绝缘子有无异常裂痕。损伤，表面是否光洁。 真空灭弧室有无异常（包括有无异常声响），如果是玻璃外壳可观察屏蔽罩的颜色有无明显变化。 金属框架或底座有无尽严重锈蚀和变形。 可观察部位的连接螺栓有无松动、轴销有无脱落或变形。 接地是否良好。 引线接触

14、部位或有试温蜡片的部位有无过热现象，引线驰度是否适中。,机构箱门平整、开启；灵活，关闭紧密，箱内无异味。 油箱油阀正常，无渗漏油。 液压指示在允许范围内。 加热器正常完好。 每天记录油泵启动次数。,机构箱门平整，开启灵活，关闭紧密。 断路器在运行状态，储能电动机的电源开关或熔断器应在投入位置，并不得随意拉开。 检查储能电动机，行程开关触点无卡住和变形，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，分闸锁扣到位，合闸弹簧应储能。 防潮加热器良好。 运行中的断路器应每隔6个月用万用表检查熔断器情况,弹簧操作机构,电磁操作机构,机构箱门平整，开启灵活，关闭紧密。 分合闸线圈及合闸

15、接触器线圈无冒烟异味 直流电源回路接线端无松动，无铜绿或锈蚀,液压操作机构,三、高压断路器的巡视检查项目,操作机构的巡视检查,三、高压断路器的巡视检查项目,特殊巡视检查,系统或线路发生事故使断路器跳闸后： 检查有无喷油现象，油色和油位是否正常。 检查油箱有无变形等现象。 检查各部位有无松动、损坏，瓷件是否断裂等。 检查各引接线接点有无发热、熔化等。,下雪天应检查各接头处有无想、溶雪现象，以便发现接头发热。雪天、浓雾天气，应检查套管有无严重放电闪络现象,高峰负荷时应检查各发热部位是否发热变色、示温片是否熔化脱落。,天气突变、气温骤降时，应检查油位是否正常，连接导线紧密等。,雷雨。大风过后，应检查

16、套管瓷件有无闪络痕迹、室外断路器上有无杂物、导线有无断股或松股等现象。,四、断路器的故障及事故处理,断路器的控制回路框图,电磁操作机构的断路器的控制回路和信号回路,说明：TBJ防跳继电器 HQ合闸线圈 HC合闸接触器 ZJ为自动投入装置的触点 BCJ为保护出口继电器,断路器合闸的控制回路和信号回路（跳闸后）,断路器的控制回路和信号回路（合闸后）,断路器跳闸的控制回路和信号回路（合闸后）,断路器的控制回路和信号回路（跳闸后）,四、断路器的故障及事故处理-合闸失灵,合闸失灵的原因: (1)操作不当。 (2)合闸时，线路上有故障，保护后加速动作跳闸。 (3)操作、合闸电源问题或电气二次回路故障。 (

17、4)断路器本体传动部分和操作机构的机械故障。,处理步骤： （1）先判定是否属于故障线路，保护后加速动作跳闸。 （2）判明是否属于操作不当 （3）检查操作合闸电源电压是否过高或者过低，检查操作合闸保险是否熔断或者接触不良（弹簧、液压机构） （4）根据如果以上情况都正常，应当根据合闸操作时，红、绿灯指示的变化情况、合闸电流表指示有无摆动、合闸接触器和合闸铁芯动作与否，判明是是电气二次回路故障，还是操作机构机械故障。 （5）短时间内不能处理可先倒运行方式。,开关合闸失灵,合闸时绿灯闪，红绿灯不发生变化，合闸电流表无摆动,操作机构没问题，电气二次回路不通,合闸保险熔断或接触不良 合闸母线电压过低 合闸

18、操作回路元件接触不良 合闸接触器或者是合闸线圈断线 并列的通气继电器接点不通，同期转换开关接触不良,合闸位置绿灯灭，红灯不亮，在合后位置红绿灯都不亮,控制开关到“合闸”位置时绿灯灭后复亮（或者闪光），和合闸电流表有摆动,控制开关到“合闸”位置绿灯灭，红灯亮后又灭，绿灯闪光，合闸电流表有摆动,电磁机构在合闸时开关跳跃,有无事故影响信号,没有，合闸电流表有摆动，检查开关是否合上，红灯灯泡、灯具、操作保险，如果开关合上，红灯灯泡、灯具、操作保险良好，检查开关的常开辅助接点是否接触不良。,有，开关没有合上，操作时操作保险熔断或者接触不良,合闸电源电压过低 操作机构调整不当，合闸铁芯超程或缓冲不够，合闸

19、铁芯顶杆调整不当,开关曾经合上过，因机械故障，维持机构未能使开关保持在合闸位置 合闸支架坡度大 脱扣机构扣入尺寸不够等 合闸电源电压过高 对于液压机构，自保持油路泄露,开关常闭辅助接点打开过早 传动试验时合闸次数过多，使合闸线圈过热,四、断路器的故障及事故处理-合闸失灵,总结： 合闸接触器（电磁机构），、合闸线圈（液压、弹簧）不动作，属于二次回路不通。可以使用仪表测量的方法，查出回路中的断线点 合闸接触器已动作（电磁机构），但是合闸铁芯和机构未动作，原因有：合闸保险熔断或接触不良，无合闸电源，合闸接触器的接点接触不良。 合闸铁芯已动作，若机构动作仍未合上，一般为机械问题。若机构不动作，可能是合

20、闸铁芯顶杆尺寸短、行程不够。,四、断路器的故障及事故处理-跳闸失灵,1、发生事故时断路器拒跳-母线失压,四、断路器的故障及事故处理-跳闸失灵,2、运作中发现二次回路问题将引起跳闸失灵,判断: 1、红灯不亮 灯泡、灯具、操作保险、是否正常，若正常查跳闸回路 2、“控制回路断线”信号 操作保险熔断，跳闸回路断线或接触不良 3、“交流电压回路断线”信号 退出可能误动的保护及自动装置。检查电压切换回路是否正常。如母线侧刀闸的辅助接点，电压切换继电器接触不良或断线等,采取措施： 1、可以短时间内自行处理 2、不能自行处理： 用母联开关串带线路开关 双电源用户倒负荷后停电检查处理 有旁母的，将负荷倒旁母以

21、后，拒跳开关停电检查处理 不能倒运行方式的，转移负荷后停电处理 电动操作断不开，可以用手打跳闸铁芯或脱扣机构的方法断开断路器,四、断路器的故障及事故处理-跳闸失灵,3、操作时断路器拒跳处理程序,检查操作熔断器是否熔断或接触不良，直流母线电压是否正常 上述情况正常，可以再分闸操作一次，同时注意红、绿灯变化，并由专人同时观察跳闸铁芯动作情况，判别区分故障。 如果在操作之前红灯亮，控制断路器扭到“预跳”位置时红灯闪光，操作时跳闸铁芯动作，都说明跳闸回路正常。反之，为跳闸回路不通。跳闸铁芯动作但断路器不跳闸，属操作机构和断路器本体有问题。 判明故障范围以后，应汇报调度，尽快以手打跳闸铁芯或脱扣机构，断开断路器，处理故障。 如果以手打跳闸铁芯或脱扣机构，仍断不开断路器，应设法将断路器停电处理。如果检查操作机构，问题是可以在较短时间内自己处理的，处理后断开断路器。如:四连板机构过“死点”太多、脱扣机构扣入尺寸过大等。,四、断路器的故障及事故处理-跳闸失灵,无法将断路器断开时，可以采取如下措施，将拒跳断路器停电检修: 对于双母线接线，与母联断路器串联运行。用母联断路器断开电路，再拉开拒跳断路器的两侧隔离开关，停电检修。 有旁母的接线，可以经倒运行方式，使拒跳断路器与旁母断路器并联以后，拔掉旁母断路器的操作熔