前言：針對(duì)高壓斷路器運(yùn)行中存在的拒絕合閘、拒絕跳閘、誤合閘、誤跳閘及火災(zāi)爆炸等故障,從電氣和機(jī)械兩方面對(duì)故障原因進(jìn)行分析判斷,以提高高壓斷路器維護(hù)檢修水平,保障電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
             關(guān)鍵詞:電弧、遮斷容量、短路容量、爆炸、卡澀
             高壓斷路器故障發(fā)生次數(shù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，電氣回路故障占總故障發(fā)生比例約為90%。造成危害最大的是油開(kāi)關(guān)火災(zāi)爆炸。
             跳、合閘線圈回路的電流不能正常切斷，至使跳、合閘線圈長(zhǎng)時(shí)間通電造成開(kāi)關(guān)拒動(dòng)
        一、分閘線圈長(zhǎng)時(shí)間通電的原因
        1.分閘電磁鐵機(jī)械故障
        線圈松動(dòng)造成斷路器分閘時(shí)電磁鐵芯位移，使鐵芯卡澀，造成線圈燒毀?；蚴怯捎阼F芯的活動(dòng)沖程過(guò)小，當(dāng)接通分閘回路電源時(shí)，鐵芯頂不動(dòng)脫扣機(jī)構(gòu)而使線圈長(zhǎng)時(shí)間通電燒毀。
        2.斷路器拒分
           控制回路正常時(shí)，斷路器出現(xiàn)拒分的故障均為連桿機(jī)構(gòu)問(wèn)題，死點(diǎn)調(diào)整不當(dāng)，使斷路器分閘鐵芯頂桿的力度不能使機(jī)構(gòu)及時(shí)脫扣，使線圈過(guò)載，造成分閘線圈燒毀。
        3.輔助開(kāi)關(guān)分合閘狀態(tài)位置調(diào)整不當(dāng)。
        在斷路器分合閘狀態(tài)時(shí)，應(yīng)調(diào)整輔助開(kāi)關(guān)使其指示到標(biāo)示的范圍內(nèi)，然而實(shí)際調(diào)整斷路器開(kāi)距和超行程等參數(shù)時(shí)，會(huì)改變斷路器分合閘的初始狀態(tài)，而輔助開(kāi)關(guān)分合位置的初始狀態(tài)未做相應(yīng)的調(diào)整，將導(dǎo)致輔助開(kāi)關(guān)不能正常切換分合閘回路而使分閘線圈燒毀。
        4.分閘控制回路輔助開(kāi)關(guān)接點(diǎn)使用不當(dāng)
        分閘控制回路上接有一對(duì)延時(shí)動(dòng)合接點(diǎn)，該延時(shí)目的是為了保證斷路器在合閘過(guò)程中出現(xiàn)短路故障時(shí)能完成自由脫扣。然而，當(dāng)斷路器合閘時(shí)間極短，遠(yuǎn)小于斷路器的分閘時(shí)間，斷路器未來(lái)得及脫扣時(shí)就已合閘到位，此時(shí)，分閘控制回路的延時(shí)接點(diǎn)的延時(shí)作用將失去意義。相反，該延時(shí)接點(diǎn)在分閘過(guò)程中，由于輔助開(kāi)關(guān)動(dòng)靜觸頭絕緣間隙較小，經(jīng)常出現(xiàn)拉弧現(xiàn)象，頻繁拉弧，久而久之使輔助開(kāi)關(guān)的觸頭燒毀，繼而引起分閘線圈燒毀。
        5. 分閘回路電阻偏大
        分閘線圈回路絕緣降低，或是線路過(guò)細(xì)造成電阻偏大，使得分閘回路電壓有衰減，導(dǎo)致控制電壓達(dá)不到線圈分閘電壓動(dòng)作值，分閘線圈長(zhǎng)期帶電，線圈燒毀。
        防止分閘線圈燒毀的措施
        (1) 將分閘回路的延時(shí)動(dòng)合接點(diǎn)改接為一對(duì)普通的常開(kāi)接點(diǎn)，經(jīng)常檢查輔助開(kāi)關(guān)的接點(diǎn)及輔助開(kāi)關(guān)的拐臂螺絲，正確調(diào)整輔助開(kāi)關(guān)的位置，使輔助開(kāi)關(guān)與斷路器分合閘位置正確、有效地配合。
        (2) 固定好分閘線圈，經(jīng)常檢查分閘線圈的鐵芯有無(wú)卡澀。
        (3) 每年的檢修工作中，正確調(diào)整好斷路器的連桿機(jī)構(gòu)，經(jīng)常檢查斷路器的自由脫扣是否正常，斷路器的低電壓動(dòng)作試驗(yàn)是否在額定電壓的30％-65％時(shí)可靠跳閘。
        二、合閘線圈長(zhǎng)時(shí)間通電的原因
        1.斷路器機(jī)構(gòu)故障
        當(dāng)斷路器合閘控制回路正常時(shí)，斷路器本體的內(nèi)導(dǎo)電桿、傳動(dòng)連桿等卡澀，或是因?yàn)閿嗦菲鞑僮鳈C(jī)構(gòu)連板配合不好，死點(diǎn)調(diào)得偏高，導(dǎo)致斷路器拒合閘，使合閘鐵芯過(guò)載，引起線圈燒壞。
        2.輔助開(kāi)關(guān)位置不當(dāng)
        正常合閘時(shí)，斷路器的合閘接觸器的線圈回路與輔助開(kāi)關(guān)的常閉延時(shí)接點(diǎn)串聯(lián)，斷路器合閘后，輔助開(kāi)關(guān)接點(diǎn)自動(dòng)切斷合閘回路，輔助接點(diǎn)打不開(kāi)或拉弧，合閘接觸器通過(guò)重合閘回路或綠燈回路自保持，合閘線圈長(zhǎng)時(shí)間帶電而被燒毀。
        3.合閘接觸器故障
        斷路器合閘時(shí)，由于合閘電流比較大，控制回路不能直接控制合閘線圈，只能通過(guò)合閘接觸器間接接通合閘線圈。因此，當(dāng)合閘接觸器發(fā)生故障時(shí)，不能及時(shí)斷開(kāi)，使合閘線圈通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，燒毀線圈。另外，合閘接觸器的線圈電阻變大，會(huì)使合閘接觸器正常通電時(shí)吸合力度不夠，主觸點(diǎn)產(chǎn)生拉弧，久而久之，合閘接觸器的主觸點(diǎn)接觸電阻增大，間接地影響斷路器合閘線圈的勵(lì)磁電流，使合閘線圈的勵(lì)磁力度不足，鐵芯不能正確動(dòng)作，使線圈過(guò)載，造成線圈燒毀。
        4.合閘電源容量下降，或者合閘回路電阻偏大，使合閘瞬間合閘線圈兩端電壓低于80％額定電壓。
        5.合閘線圈燒毀的預(yù)防措施
        (1)加強(qiáng)合閘接觸器的檢查、維護(hù)。每次開(kāi)關(guān)小修、周期大修都要對(duì)其進(jìn)行檢查動(dòng)、靜觸頭表面接觸面積、接觸壓力等；
        (2)正確調(diào)整輔助開(kāi)關(guān)的位置。
        以上分合閘線圈燒毀的原因和防范措施，都是在正常操作和設(shè)備檢修中過(guò)程中發(fā)現(xiàn)總結(jié)出來(lái)的，只要我們對(duì)此類問(wèn)題高度重視和加強(qiáng)管理，就可以減少此類事故發(fā)生的機(jī)率。
        油開(kāi)關(guān)發(fā)生火災(zāi)爆炸的原因：
        油開(kāi)關(guān)分多油開(kāi)關(guān)和少油開(kāi)關(guān)兩種，主要由油箱、觸頭和套管組成。觸頭全部浸沒(méi)在絕緣油中。多油開(kāi)關(guān)中的油起滅弧作用和作為開(kāi)關(guān)內(nèi)部導(dǎo)電部分之間及導(dǎo)電部分與外殼之間的絕緣，少油開(kāi)關(guān)中的油僅起滅弧作用。造成油開(kāi)關(guān)火災(zāi)和爆炸的原因大致有以下6種：
        1．油開(kāi)關(guān)油面過(guò)低時(shí)，使油開(kāi)關(guān)觸頭的油層過(guò)薄，油受電弧作用而分解釋放出可燃與體，這部分可燃?xì)怏w進(jìn)入頂蓋下面的空間，與空氣混合可形成爆炸性氣體，在高溫下就會(huì)引起燃燒、爆炸。
        2．油箱內(nèi)油面過(guò)高時(shí)，析出的氣體在油箱內(nèi)較小空間里會(huì)形成過(guò)高的壓力，導(dǎo)致油箱爆炸。
        3．油開(kāi)關(guān)內(nèi)油的雜質(zhì)和水分過(guò)多，會(huì)引起油開(kāi)關(guān)內(nèi)部閃絡(luò)。
        4．油開(kāi)關(guān)操作機(jī)構(gòu)調(diào)整不當(dāng)，部件失靈，會(huì)使開(kāi)關(guān)動(dòng)作緩慢或合閘后接觸不良。當(dāng)電弧不能及時(shí)切斷和熄滅時(shí)，在油箱內(nèi)可產(chǎn)生過(guò)多的可燃?xì)怏w而引起火災(zāi)。
        5．油開(kāi)關(guān)遮斷容量對(duì)供電系統(tǒng)來(lái)說(shuō)是很重要的參數(shù)。當(dāng)遮斷容量小于供電系統(tǒng)短路容量時(shí)，油開(kāi)關(guān)無(wú)能力切斷系統(tǒng)強(qiáng)大的短路電流，電弧不能及時(shí)熄滅則會(huì)造成油開(kāi)關(guān)的燃燒和爆炸。
        6．油開(kāi)關(guān)套管與油開(kāi)關(guān)箱蓋、箱蓋與箱體密封不嚴(yán)，油箱進(jìn)水受潮，油箱不清潔或套管有機(jī)械損傷，都可能造成對(duì)地短路，從而引起油開(kāi)關(guān)著火或爆炸。
        對(duì)于油開(kāi)關(guān)的檢修，應(yīng)重點(diǎn)注意以下4個(gè)方面：
        1.油斷路器的轉(zhuǎn)動(dòng)部分應(yīng)靈活，嚴(yán)禁卡澀及變形。油斷路器的滅弧系統(tǒng)要安裝合理到位，上下不要錯(cuò)位，且滅弧室應(yīng)無(wú)電弧燒傷開(kāi)裂現(xiàn)象，中心孔徑直徑應(yīng)符合質(zhì)量要求。
        2.靜觸頭的方位要安裝正確。靜觸頭的引弧觸指的銅鎢合金塊燒損不能嚴(yán)重(燒損大于三分之一的有效面積應(yīng)更換)。動(dòng)觸頭的行程要符合規(guī)程的要求。動(dòng)觸頭表面光滑平直，鍍銀層完好，銅鎢合金頭應(yīng)擰緊，觸頭不能嚴(yán)重?zé)龘p。
        3. 油開(kāi)關(guān)的三相不同期距離要小于規(guī)程要求。斷路時(shí)間及合閘時(shí)間要符合規(guī)程要求。跳閘連桿要調(diào)整合理，使油斷路器能保持著所需的工作狀態(tài)，且能可靠跳閘。
        4.絕緣筒應(yīng)完好，不變型，膠木環(huán)完整。斷口各部密封墊圈完好，不滲油。觸指彈片應(yīng)完好，接觸壓力適應(yīng)，彈片定位可靠。觸座上的逆止閥良好，動(dòng)作靈巧。
            以上4點(diǎn)是油斷路器檢修中應(yīng)確實(shí)注意的，它是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的條件。所以對(duì)于油斷路器的檢修應(yīng)絕對(duì)細(xì)心，才只有這樣才能保證電力系統(tǒng)的人身和設(shè)備安全?？傊?，油開(kāi)關(guān)運(yùn)行時(shí)，油面必須在油標(biāo)指示的高度范圍內(nèi)。若發(fā)現(xiàn)異常，如漏油、滲油、有不正常聲音等應(yīng)立即采取措施必要時(shí)可停電檢修嚴(yán)禁在油開(kāi)關(guān)存在各種缺陷的情況下強(qiáng)行送電運(yùn)行。
            縱觀多次的高壓斷路器操作機(jī)構(gòu)運(yùn)行故障，我們認(rèn)為，正確記錄并及時(shí)統(tǒng)計(jì)高壓斷路器的動(dòng)作次數(shù)，根據(jù)安全運(yùn)行規(guī)程的要求，對(duì)其進(jìn)行全面試驗(yàn)、檢修，并嚴(yán)格按照試驗(yàn)周期進(jìn)行設(shè)備預(yù)防性試驗(yàn)，全面提高高壓斷路器及配套設(shè)備的健康水平，才是真正解決高壓斷路器故障、保證高壓斷路器穩(wěn)定可靠運(yùn)行的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)也是提高供電可靠性的重要因素之一。
        論述人：程靜
        2011年5月15日