試論高(gāo)壓斷路器故障及産生原因
發布時(shí)間：2015-05-07 08:59 來(lái)源：華電國威
随著(zhe)經濟的(de)快(kuài)速發展，用(yòng)戶對(duì)電能質量的(de)要求也(yě)越來(lái)越高(gāo)，保證電力系統的(de)安全可(kě)靠運行也(yě)越來(lái)越重要。高(gāo)壓斷路器是電力系統中最重要的(de)開關設備之一，在電網中起到控制和(hé)保護作用(yòng)，即正常運行時(shí)通(tōng)過開合斷路器來(lái)投入或切除相應的(de)線路或電氣設備從而變換電網的(de)運行狀态；當線路或電氣設備發生故障時(shí)，将故障部分(fēn)從電網中快(kuài)速切除，保證電網無故障部分(fēn)正常運行。若斷路器不能在系統發生故障時(shí)正确動作、消除故障，就可(kě)能使事故擴大(dà)甚至發生系統崩潰。因此高(gāo)壓斷路器性能優劣、工作是否可(kě)靠是電力系統能否安全穩定運行的(de)重要決定因素。
由于受設計、生産、運行工況、檢修與維護、電動力及大(dà)電流沖擊等因素的(de)影(yǐng)響，斷路器在系統中發生故障的(de)幾率較大(dà)。下(xià)面詳細介紹高(gāo)壓斷路器的(de)故障及其産生原因。
一、絕緣故障
因絕緣問題而引發高(gāo)壓斷路器故障發生的(de)次數是最多(duō)的(de)，主要有内、外絕緣對(duì)地閃絡擊穿，相間絕緣閃絡擊穿，雷電過電壓擊穿，瓷套管、電容套管污閃、閃絡、擊穿、爆炸，絕緣拉杆閃絡，電流互感器閃絡、擊穿、爆炸等。其中以内絕緣故障、外絕緣和(hé)瓷套閃絡故障發生次數較多(duō)。
（一）内絕緣故障。在斷路器安裝或運行過程中，斷路器内出現的(de)異物(wù)或剝落物(wù)可(kě)導緻斷路器本體内發生放電。此外，因觸頭及屏蔽罩安裝位置不正而引起的(de)金屬顆粒磨損脫落也(yě)可(kě)導緻斷路器内部發生放電。
（二）外絕緣和(hé)瓷套閃絡故障。主要原因是瓷套的(de)外型尺寸和(hé)外絕緣洩露比距不符合标準要求以及瓷套的(de)質量有缺陷。由于斷路器與開關櫃不匹配、櫃内隔闆吸潮、絕緣距離不夠、爬電比距不足、無加強絕緣措施等原因導緻高(gāo)壓開關櫃發生絕緣故障的(de)次數也(yě)較多(duō)，主要有電流互感器閃絡、櫃内放電和(hé)相間閃絡等。此外開關櫃内元件有質量缺陷也(yě)将導緻相間短路故障。
二、拒動故障
高(gāo)壓斷路器的(de)拒動故障包括拒分(fēn)和(hé)拒合故障。其中拒分(fēn)故障最嚴重，可(kě)能造成越級跳閘從而導緻系統故障，擴大(dà)事故範圍。造成斷路器拒動主要有機械原因和(hé)電氣原因。
（一）機械原因。機械故障主要由生産制造、安裝調試、檢修等環節引發。因操動機構及其傳動系統機械故障而引發斷路器拒動占拒動故障65%以上，具體故障有機構卡澀，部件變形、位移、損壞、軸銷松斷，脫扣失靈等。
（二）電氣原因。由電氣控制和(hé)輔助回路故障而引發。具體故障有分(fēn)合閘線圈燒損、輔助開關故障、合閘接觸器故障、二次接線故障、分(fēn)閘回路電阻燒毀、操作電源故障，保險絲燒斷等。其中分(fēn)合閘線圈燒損一般因機械故障而引起線圈長(cháng)時(shí)間帶電所緻；輔助開關及合閘接觸器故障雖表現爲二次故障，實際多(duō)爲接點轉換不靈或不切換等機械原因引起；二次接線故障基本是由于二次線接觸不良、斷線及端子松動引起。
三、誤動故障
高(gāo)壓斷路器的(de)誤動主要是由二次回路故障、液壓機構故障和(hé)操動機構故障引起。
（一）二次回路。二次回路故障主要由因接線端子排受潮絕緣降低，合閘回路和(hé)分(fēn)閘回路接線端子間發生放電而産生的(de)二次回路短路引發。此外還(hái)有二次電纜破損、二次元件質量差、斷路器誤動、繼電保護裝置誤動等原因。
（二）液壓機構。斷路器出廠時(shí)因閥體緊固不夠、裝配不合格、清潔度差而造成密封圈損壞，從而促發液壓油洩露或機械機構洩壓，最終導緻斷路器強跳或閉鎖。
（三）彈簧操動機構。檢修斷路器時(shí)，因調整操動機構分(fēn)(合)閘摯子使彈簧的(de)預壓縮量不當，導緻彈簧機構無法保持而引起斷路器自分(fēn)或自合。
四、開斷與關合故障
少油和(hé)真空斷路器出現開斷與關合故障較多(duō)，主要集中于7.2~12kV電壓範圍内。少油斷路器發生故障主要是因爲噴油短路燒損滅弧室，導緻斷路器開斷能力不足，在關合時(shí)發生爆炸；真空斷路器發生故障主要是因爲真空滅弧室真空度下(xià)降，導緻真空斷路器開斷關合能力下(xià)降，引起開斷或關合失敗；SF6斷路器發生故障主要是由于SF6氣體洩漏或者微水(shuǐ)含量超标引起滅弧能力下(xià)降。
五、載流故障
載流故障主要是由于觸頭接觸不良過熱(rè)或者引線過熱(rè)而造成。觸頭接觸不良是由于裝配過程沒有使動、靜觸頭完全對(duì)準或對(duì)準偏差過大(dà)，操作過程中滅弧室噴口與靜弧觸頭碰撞導緻噴口斷裂造成開關事故。7.2-12kV電壓等級開關櫃發生載流故障主要是由于開關櫃中觸頭燒融或隔離插頭接觸不良過熱(rè)導緻燃弧而引發。
六、外力和(hé)其他(tā)故障
外力和(hé)其他(tā)故障主要爲洩露故障和(hé)部件損壞，主要包括：氣動部分(fēn)漏氣、液壓部分(fēn)漏油、斷路器本體漏油等，約占此類故障的(de)55%以上。
（一）洩露故障。主要由氣動部分(fēn)漏氣和(hé)液壓部分(fēn)漏油引發（内漏也(yě)引發打壓頻(pín)繁）。洩露一般由閥系統密封不嚴、密封圈(墊)老化(huà)損壞、壓力表接口部分(fēn)洩露、壓力泵接頭質量差和(hé)清潔度差而引起，此外安全閥動作值錯誤、環溫升高(gāo)緻安全閥誤動以及安全閥動作後不複位都會引發洩壓。由于生産制造水(shuǐ)平的(de)限制，國産斷路器液壓機構露油現象普遍，SF6斷路器本體或者氣動部分(fēn)洩露點主要位于表計和(hé)管路的(de)接頭處。
（二）部件損壞。易損壞的(de)部件主要有傳動機構部件、密封部件、閥體及拉杆等。損壞主要是由于傳動部件機械強度不足、密封部件質量差而引起，此外安裝、檢修水(shuǐ)平不高(gāo)，發現隐患不及時(shí)也(yě)将使斷路器缺陷加劇而形成故障。密封件質量差易老化(huà)或是安裝或檢修中，密封件因受損、安裝位置不正或緊固力過大(dà)而變形是密封件損壞的(de)主要原因。
七、結語
高(gāo)壓斷路器是電力系統中重要的(de)控制和(hé)保護器件，其可(kě)靠動作關系到系統能否安全、穩定和(hé)優質運行。對(duì)斷路器故障種類及原因的(de)詳細分(fēn)析可(kě)爲系統的(de)運行和(hé)檢修人(rén)員(yuán)提供參考，爲開展斷路器的(de)在線監測和(hé)狀态檢修工作提供依據。
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