时间：2013-11-29 分类：电力
摘要:针对高压断路器运行中存在的系列故障，对故障发生原因进行了详细的分析判断，以便找出相关的原因，以提高高压断路器维护检修水平，保障电力系统的稳定运行。
关键词:断路器;故障;检修;原因
0 前言
目前，我国电力系统在网运行的高压断路器型号繁多，按灭弧、绝缘介质分为少油断路器、多油断路器、真空断路器、空气断路器、SF6断路器等，按操作机构可分为手动机构型断路器、电磁机构型断路器、液压机构型断路器、弹簧机构型断路器、气动机构型断路器、永磁机构型断路器等。断路器的常见故障大多数是由操动机构和控制回路的元件故障造成的。常见故障类型有:拒绝合闸(简称\"拒合\")、拒绝跳闸(简称\"拒跳\")、误合闸、误跳闸、弹簧机构不储能、液压机构打压异常等。对常见故障的分析，有助于准确处理高压断路器缺陷故障。下面具体阐述如何分析、查找这6种常见故障的原因。
1拒合故障
断路器发生拒合情况大都是在合闸操作或重合闸过程中。拒合主要是由两方面原因造成的:一是电气方面故障;二是机械方面故障。判断断路器拒合的原因及处理方法如下。
1.1故障判断
a.检查合闸控制电源是否正常;
b.检查合闸控制回路熔丝和合闸熔断器是否良好;
c.检查合闸接触器的触点是否正常(如电磁操动机构);
d.拉开两侧隔离开关，用控制开关再重新合一次，目的是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)或保护动作跳闸。将控制开关扳至\"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。
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。经以上初步检查，可判定是电气故障，还是机械故障。
1.2电气故障原因分析
a.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:操作合闸电压是否正常，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，微动开关位置等。
b.当操作合闸后红灯不亮，绿灯闪光时，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;合闸线圈烧毁。
c.当操作断路器合闸后，绿灯熄灭，红灯亮，但瞬间红灯又灭、绿灯闪光时，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。
d.若操作合闸后绿灯熄灭，红灯不亮，但电流表计已有指示时，说明断路器已经合上。可能由于
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。
e.操作手把返回过早。
f.分闸回路直流电源两点接地或分闸线圈串入正电。
g. SF6断路器气体压力低，密度继电器闭锁操作回路; 应发\"控制回路断线\"或\"SF6气体压力闭锁\"光字牌。
h.液压(气动)机构压力降低导致合闸回路闭锁，应发\"控制回路断线\"或\"压力降低闭锁\"光字牌。
1.3机械故障原因分析
a.传动机构连杆涨销、开口销或轴销松动脱落，无法带动本体拐臂合闸操作;
b.合闸铁芯卡涩，带电后出力不足;
c.断路器分闸后机构挚子未复归到预合位置;
d.小车断路器合闸闭锁机构回不到位;
e.合闸电磁铁动作电压太高，顶不动保持挚子或合闸一级阀;
f.弹簧操动机构合闸弹簧未储能;
g.合闸顶杆行程或空程不合适;
h.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;
i.操作机构合后位置电流表计无指示，断路器本体内部连杆或触头脱落;
j.有时断路器合闸时多次连续做合分动作，此时系开关的辅助触点打开过早。
2拒跳故障
断路器的拒跳对系统安全运行威胁很大，一旦系统发生故障时，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。
2.1 故障判断
a.检查是否为跳闸电源的电压过低所致;
b.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;
c.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;
d.如果操作电压正常，操作后铁芯不动，则大多是电气故障引起拒跳。
2.2电气故障原因分析
a.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;
b.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;
c. SF6断路器气体压力低，密度继电器闭锁操作回路;
d.跳闸线圈老化断路。
2.3机械故障原因分析
a.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落;
b.分闸弹簧失灵，分闸阀卡死，大量漏气等;#p#分页标题#e#
c.触头发生焊接或机械卡涩，传动部分故障(如销子脱落等)。
3误合闸故障
若断路器未经操作自动合闸，则属误合闸故障。对断路器误合闸一般应按如下做法判断处理。手柄处于分后位置，而红灯连续闪光，表明断路器已合闸，但属误合闸。应拉开误合闸的断路器。对误合闸的断路器，如果拉开后断路器又再误合闸，应取下合闸熔断器，联系调度和有关领导将断路器停用作检修处理。误合闸原因可能有:
a.直流系统两点接地，使合闸控制回路接通。
b.自动重合闸继电器触点闭合粘死，或其他元件某些故障接通控制回路，使断路器合闸。
c.若合闸接触器绕组的电阻过小，且动作电压偏低，当直流系统发生瞬间脉冲时，会引起断路器误合闸。
d.弹簧操动机构的储能弹簧锁扣不可靠，在有震动情况下(如断路器跳闸时)，锁扣可能自动解除，造成断路器自行合闸。
4误跳闸故障
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闸。对断路器误跳闸一般应按如下做法判断处理。在跳闸前表计、信号指示正常，表示系统无短路故障;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、无功表指示为零则为断路器误跳。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。对其他电气或机械部分故障，无法立即恢复送电的则应停电转为检修处理。
4.1电气故障原因分析
a.保护误动或整定位不当，或电流、电压互感器回路故障;
b.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。
4.2 机械故障原因分析
a.合闸维持不住支架和分闸锁扣，造成跳闸;
b.液压机械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路器在合闸位置，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。当二级阀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。
5 弹簧机构不储能故障
弹簧操动机构是利用已储能的弹簧为动力，来实现断路器的分合闸操作。断路器合闸后储能电机不运转、当地储能位置灯不亮或控制屏发\"弹簧未储能\"信号，说明机构不储能。
5.1 电气故障原因
a.储能电源消失，控制开关、储能保险已坏;
b.微动开关、直流接触器接点卡涩，接触不良或已烧断;
c.电机开路、炭刷压力不足、转子卡住。
5.2机械故障原因
电机运转但不拉动弹簧储能。储能电机储能时，通过涡轮、涡杆带动轴套转动。轴套上装有一轴销，轴销上装有棘爪。棘爪通过储能轴缺口带动储能轴转动储能。发生此类故障，首先检查棘爪的压紧弹簧是否疲劳、损坏，有问题可用专用工具更换;棘爪压紧弹簧正常，用手动摇把摇动储能机构，看轴套是否转动，不动即为减速箱内部故障，更换减速箱;转动轴套，待摇25圈左右，看棘爪是否卡入储能轴缺口，如打滑，应更换棘爪。若储能结束不能保持储能位置，应是保持挚子不复位或变形。
6 液压机构打压异常故障
液压机构是利用航空液压油为介质传递已储存的能量(压缩氮气或弹簧)。液压机构因操作输出力大且速度稳定，大量应用于110 kV以上电压等级断路器。液压机构主要问题就是打压异常，一般分两种:频繁打压、油泵打不上压。
6.1液压机构在合闸位置
液压机构在合闸位置(比分闸位置泄漏量大)，一般24 h内打压不得超过2次，否则视为频繁打压，原因如下:
a.阀系统渗漏:合闸一级阀、分闸一级阀、二级阀活塞锥面、合闸阀内逆止阀密封不良，合闸一级阀与二级阀连接处密封圈失效;
b.工作缸活塞出口密封不良;
c.储压筒活塞杆出口端密封不良;
d.高压油管路连接头渗油;
e.高压放油阀密封不良或未关严。
上述由于密封损坏会引起渗油，造成液压油压力下降，还有可能是停起泵压力整定值区间过小或微动开关失灵。
6.2 液压机构从起泵零压至额定压力
液压机构从起泵零压至额定压力，一般建压时间不超过3 min，否则视为油泵打不上压，原因是:
a.机构高压放油阀忘记关闭;
b.机构高压安全阀动作未恢复;
c.一、二级阀和所在高压接头地方大量漏油;
d.油泵的吸油阀螺纹断裂;
e.油泵栓塞与缸座配合间隙过大;
f.油泵进油管被赃物堵塞;
g.油泵有空气存在;
h.检修后油泵栓塞内未注满油。
7结束语
高压断路器是电力系统中的重要一次设备。经验证明，了解掌握上述分析方法、流程可以快速、正确判断电力生产过程中发生的各类高压断路器事故和故障原因，及时恢复送电，有效降低事故和故障造成的损失。
参考文献:
[1]金立湘.高压SF6断路器的电寿命试验[ J].高压电器,1999 ,(2 )
[2]张宗九.高压断路器技术问答[M].北京:中国电力出版社，1997.
