對高壓真空斷路器故障的分析與處理

對高壓真空斷路器故障的分析與處理

    真空斷路器的*性不僅是無油化設備，而且還表現在它具有較長的電壽命、機械壽命、開斷絕緣能力大、連續開斷能力強、體積小、重量輕、可頻繁操作、免除火災、運行維護少等優點，很快被電力部門運行、檢修和技術人員認可。早期國內生產的高壓真空斷路器質量不夠穩定，操作過程中載流過電壓偏高，個別真空滅弧室還存在有漏氣現象。至1992年天津真空開關應用推廣會議時，我國真空斷路器的制造技術已經進入了同行業同類型產品的前列，成為我國高壓真空斷路器應用、制造技術新的歷史轉折點。隨著真空斷路器的廣泛應用，出現故障的情況也時有發生，筆者對真空斷路器出現的常見故障進行分析并給出處理方法。

一、常見的真空斷路器不正常運行狀態

1.1斷路器拒合、拒分

表現為在斷路器得到合閘（分閘）命令后，合閘（分閘）電磁鐵動作，鐵心頂桿將合閘（分閘）掣子頂開，合閘（分閘）彈簧釋放能量，帶動斷路器合閘（分閘），但斷路器滅弧室不能合閘（分閘）。

1.2斷路器誤分

表現為斷路器在正常運行狀態，在不明原因情況下動作跳閘。

1.3斷路器機構儲能后，儲能電機不停

表現為斷路器在合閘后，操動機構儲能電機開始工作，但彈簧能量儲滿后，電機仍在不停運轉。

1.4斷路器直流電阻增大

表現為斷路器在運行一定時間后，滅弧室觸頭的接觸電阻不斷增大。

1.5斷路器合閘彈跳時間增大

表現為斷路器在運行一定時間后，合閘彈跳時間不斷增大。

1.6斷路器中間箱CT表面對支架放電

表現為斷路器在運行過程中，電流互感器表面對中間箱支架放電。

1.7斷路器滅弧室不能斷開

表現為斷路器在進行分閘操作后，斷路器不能斷開或非全相斷開。

二、故障原因分析

2.1斷路器拒分、拒合

操動機構發生拒動現象時，一般先分析拒動原因，是二次回路故障還是機械部分故障，然后進行處理。在檢查二次回路正常后，發現操動機構主拐臂連接的萬向軸頭間隙過大，雖然操動機構正常動作，但不能帶動斷路器分合閘聯桿動作，導致斷路器不能正常分合閘。

2.2斷路器誤分

斷路器在正常運行狀態下，在沒有外施操作電源及機械分閘動作時，斷路器不能分閘。在確認沒有進行誤操作的情況下，檢查二次回路及操動機構。發現操動機構箱內輔助開關接點有短路現象，分閘電源通過短路點與分閘線圈接通，造成誤分閘。原因是斷路器機構箱頂部漏雨，雨水沿著輸出拐臂向下流，正好落在機構輔助開關上，造成接點短路。

2.3斷路器機構儲能后，儲能電機不停

斷路器在合閘后，操動機構儲能電機開始工作，彈簧能量儲滿后，發出彈簧已儲能信號。儲能回路中串有斷路器一對常開輔助接點和一對行程開關常閉接點，斷路器合閘后，輔助開關的常開接點接通，儲能電機開始工作，彈簧儲滿能量后，機構搖臂將行程開關常閉接點打開，儲能回路斷電，儲能電機停止工作。儲能電機一直工作的原因是在彈簧儲滿能量后，機構搖臂未能將行程開關常閉接點打開，儲能回路一直帶電，儲能電機不能停止工作。

2.4斷路器直流電阻增大

由于真空滅弧室的觸頭為對接式，觸頭接觸電阻過大在載流時觸頭容易發熱，不利于導電和開斷電路，所以接觸電阻值必須小于出廠說明書要求。觸頭彈簧的壓力對接觸電阻有很大影響，必須在超行程合格情況下測量。接觸電阻值的逐漸增大也能反映出觸頭電磨損情況，是相輔相成的。觸頭電磨損和斷路器觸頭開距的變化，是造成斷路器直流電阻增大的根本原因。

2.5斷路器合閘彈跳時間增大

真空斷路器合閘時，觸頭總有些彈跳，但若過大會使觸頭易燒傷或者熔焊。真空斷路器觸頭彈跳時間技術標準為≤2ms。隨著斷路器運行時間的增長，引起合閘彈跳時間增大的主要原因為觸頭彈簧彈力下降和拐臂、軸銷間隙磨損變大。

2.6斷路器中間箱CT表面對支架放電

斷路器中間箱內裝有電流互感器，在斷路器運行時，電流互感器表面會產生不均勻電場，為避免這一現象，互感器制造廠在互感器表面涂有一層半導體膠，使得表面電場均勻。在斷路器裝配過程中，受空間限制，互感器固定螺栓周圍的半導體膠被刮落，斷路器運行中互感器表面不均勻電場的產生，導致互感器表面對支架放電。

2.7斷路器滅弧室不能斷開

在正常情況下，無論是手動分閘操作還是保護動作跳閘，斷路器均能有效斷開電路，切斷電流。

真空斷路器的滅弧原理與其他型式斷路器不同，是指觸頭在真空中關合、開斷的開關設備，也就是利用真空作為絕緣及滅弧介質的斷路器。真空泡的真空度下降，真空泡內會有一定的電離現象，并由此產生電離子，使滅弧室內絕緣下降，導致斷路器不能正常開斷。

三、處理方法

3.1斷路器拒合、拒分

檢查操動機構所有連接部件的間隙，對不合格部件，更換新的高硬度的合格零件。

3.2斷路器誤分

檢查所有可能漏雨點并進行有效封堵;在輸出拐臂聯桿上安裝密封膠套;開啟機構箱內的加熱驅潮裝置。

3.3斷路器機構儲能后，儲能電機不停

調整行程開關安裝位置，使得搖臂在zui高位置時能將行程開關常閉接點打開。

3.4斷路器直流電阻增大

調整滅弧室觸頭開距和超行程，測量接觸電阻的方法可以用《規程》要求的直流壓降法測量（電流要在100A以上），否則更換滅弧室。

3.5斷路器合閘彈跳時間增大

（1）適當增大觸頭彈簧的初始壓力或更換觸頭彈簧。

（2）若拐臂、軸銷間隙超過0.3mm，可更換拐臂、軸銷。

（3）調整傳動機構，利用機構在合閘位置超過主動臂死點時傳動比很少的特點，將機構向靠近死點方向調整，可減小觸頭合閘彈跳。

3.6斷路器中間箱CT表面對支架放電

在互感器表面均勻涂抹一層半導體膠，使得表面電場均勻。

3.7斷路器滅弧室不能斷開

對于達不到真空度要求值的真空滅弧室的處理，若通過檢測真空滅弧室真空度確已降至要求值以下，應更換真空滅弧室。具體步驟

（1）對將換上的真空滅弧室須經真空度檢測合格。

（2）拆下原真空滅弧室并換上新真空滅弧室。安裝時要垂直.注意動導電桿和滅弧室同軸度，操作時不應受到扭力。

（3）安裝好新真空滅弧室后，應測量開距和超程（接觸行程）。若不滿足要求應作相應調整：①調整絕緣拉桿的螺栓可調整超程;②調整動導電桿的長度可調整滅弧室開距。

（4）采用電力開關綜合測試儀測量分合閘速度、三相同期性、合閘彈跳等機械特性，若不合格應作調整。

四、結束語

    本文從真空斷路器運行中出現的一些不正常狀態著手，闡述一些故障分析和處理方法，是在工作中對真空斷路器方面的技術積累。在今后工作中還需不斷學習，不斷創新，使電力系統中電氣設備始終處于良好的運行狀態，為安全供電作出貢獻。