斷路器拒動(dòng)故障原因分析及預(yù)防處理措施

宋 宇

(中航工業(yè)南方航空工業(yè)(集團(tuán))有限公司動(dòng)力分公司，湖南 株洲 412000)

斷路器拒動(dòng)故障原因分析及預(yù)防處理措施

宋 宇

(中航工業(yè)南方航空工業(yè)(集團(tuán))有限公司動(dòng)力分公司，湖南 株洲 412000)

首先對(duì)斷路器拒動(dòng)故障原因進(jìn)行了簡單論述，然后結(jié)合實(shí)例分別對(duì)機(jī)械故障以及電氣故障造成的斷路器拒動(dòng)事故進(jìn)行了詳細(xì)分析，并指出了斷路器拒動(dòng)故障發(fā)生時(shí)的預(yù)防處理措施。

斷路器；拒動(dòng)故障；原因；實(shí)例；措施

0 引言

斷路器拒動(dòng)是電力行業(yè)中經(jīng)常出現(xiàn)的技術(shù)故障之一，是整個(gè)電力行業(yè)面臨的難題。隨著技術(shù)手段的不斷進(jìn)步，斷路器拒動(dòng)發(fā)生的次數(shù)明顯減少，但是因斷路器拒動(dòng)而引發(fā)的變電站事故還時(shí)有發(fā)生。斷路器拒動(dòng)不但會(huì)造成變電站的停運(yùn)，而且還會(huì)破壞相關(guān)的電氣設(shè)備元件，從而給電力企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此，研究斷路器拒動(dòng)故障的應(yīng)對(duì)措施十分必要。

1 斷路器拒動(dòng)故障常見原因

斷路器是電力行業(yè)采用的一種常見的電力設(shè)備，其作用是通過觸頭的開合來控制線路斷電或通電。采用斷路器可以極大地提高線路運(yùn)行的安全性，主要是因?yàn)橐坏┚€路中出現(xiàn)短路或其他故障而造成線路中電流增大，斷路器就會(huì)自動(dòng)斷開，從而避免過大電流燒壞線路或電力設(shè)備，確保了電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。

斷路器拒動(dòng)是指線路中的電流超過額定電流時(shí)，斷路器卻沒有任何動(dòng)作，沒有及時(shí)切斷電流，從而導(dǎo)致過高電流燒壞線路或設(shè)備，甚至造成火災(zāi)，威脅人們?nèi)罕姷纳?、?cái)產(chǎn)安全，給電力企業(yè)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。斷路器拒動(dòng)故障原因主要有以下2種：

(1) 機(jī)械故障。從前文的分析中可以看出，斷路器的正常工作需要一定的機(jī)械操作，因此一旦斷路器機(jī)械構(gòu)件或傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障就會(huì)引起斷路器拒動(dòng)。例如：斷路器觸頭鐵芯卡住或脫落而造成鐵芯的沖擊力不足，無法達(dá)到斷路目的；斷路器的傳動(dòng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障，導(dǎo)致斷路指令無法得到執(zhí)行，造成斷路器拒動(dòng)；斷路器觸頭被卡住無法順利斷開，從而導(dǎo)致斷路器拒動(dòng)。

(2) 電氣故障。除了機(jī)械系統(tǒng)及構(gòu)件，斷路器還包括電氣系統(tǒng)以及相應(yīng)的電氣元件，因此電氣故障也是造成斷路器拒動(dòng)的常見原因之一。電氣故障主要有：斷路器控制回路斷開；跳閘線圈燒壞；繼電保護(hù)預(yù)設(shè)值高于正確的預(yù)設(shè)值；斷路器電源電壓過低等。

在斷路器電氣故障中尤其要注意的是跳閘線圈燒壞，由于跳閘線圈燒壞而造成的斷路器拒動(dòng)故障占所有斷路器拒動(dòng)故障的一半以上，因此有必要對(duì)跳閘線圈燒壞問題進(jìn)行分析。跳閘線圈之所以會(huì)被燒壞，根本原因是跳閘線圈通電時(shí)間過長。而導(dǎo)致跳閘線圈燒毀的原因有多種，例如：斷路器電磁鐵芯被卡住，造成分閘線圈燒毀；斷路器輔助開關(guān)狀態(tài)調(diào)整不當(dāng)，從而造成線圈燒毀；斷路器內(nèi)部聯(lián)動(dòng)桿被卡住造成斷路器無法正常合閘，從而使得電磁鐵芯過載，造成線圈燒壞；合閘接觸器發(fā)生故障，無法及時(shí)斷開，從而造成線圈通電時(shí)間過長，導(dǎo)致跳閘線圈燒毀。

2 變電站斷路器拒動(dòng)故障實(shí)例

由于造成斷路器拒動(dòng)故障的原因有多種，因此在處理因斷路器拒動(dòng)引起的變電站事故時(shí)要具體問題具體分析，針對(duì)造成故障的實(shí)際原因采取正確的處理措施。

2.1 斷路器機(jī)械故障造成的拒動(dòng)事故實(shí)例

(1) 事故概述。某變電站10 kV線路出現(xiàn)跳閘事故，并在事故處理過程中出現(xiàn)了一次斷路器拒動(dòng)故障。起初該變電站由于某一磁橫擔(dān)斷裂造成線路短路，經(jīng)過處理后，值班員對(duì)線路進(jìn)行送電操作，然而在合上斷路器一段時(shí)間后，某一處電纜頭起火。

(2) 事故綜合分析。該次事故的起因是磁橫擔(dān)斷裂導(dǎo)致線路發(fā)生短路跳閘，經(jīng)過處理合上斷路器后，線路中又出現(xiàn)了電纜頭短路。通過對(duì)第一次故障的處理發(fā)現(xiàn)斷路器合閘后線路中是有電流的，因此說明斷路器可以進(jìn)行正常合閘；而隨后電纜頭短路斷路器并未及時(shí)進(jìn)行斷電保護(hù)，這說明斷路器的斷開操作出現(xiàn)故障；最后通過分析發(fā)現(xiàn)斷路器無法正常斷開是由于其機(jī)械構(gòu)件被卡住。

(3) 事故處理。通過分析，值班員發(fā)現(xiàn)該線路斷路器存在嚴(yán)重問題，因此值班員指示操作員將該線路斷路器進(jìn)行隔離，然后派出專業(yè)的維修人員對(duì)起火事故進(jìn)行處理。

以上事故是一起典型的因斷路器機(jī)械故障造成的斷路器拒動(dòng)事故。

2.2 斷路器電氣故障造成的拒動(dòng)事故實(shí)例

(1) 事故概述。發(fā)生該事故的變電站為無人值班變電站，起初該變電站的用戶線路發(fā)生短路，但是相應(yīng)斷路器拒動(dòng)，從而導(dǎo)致短路故障持續(xù)了10 s左右，造成配電柜燒壞，給電力企業(yè)造成了較為嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。

(2) 事故綜合分析。該次事故的起因是用戶線路短路，相應(yīng)斷路器拒動(dòng)，從而導(dǎo)致兩相短路發(fā)展成為三相短路。此時(shí)蓄電池交流電源切換過程中出現(xiàn)了直流與交流電源同時(shí)消失的情況，從而造成2號(hào)主變低壓側(cè)斷路器未及時(shí)發(fā)生動(dòng)作，進(jìn)而引起配電柜起火，所幸維修人員搶救及時(shí)才沒有造成更大的經(jīng)濟(jì)損失?？梢钥闯觯脩艟€路短路、斷路器拒動(dòng)以及蓄電池故障等多個(gè)因素造成了這起變電站事故。

(3) 事故處理。此次事故的處理方式是：更換拒動(dòng)的529斷路器；同時(shí)對(duì)蓄電池組進(jìn)行檢查，更換存在問題的蓄電池，并加強(qiáng)對(duì)蓄電池組的定期維護(hù)。另外，對(duì)燒毀的配電柜進(jìn)行徹底清理，更換已經(jīng)燒毀的配電柜設(shè)備元件。

通過對(duì)以上2起事故的分析發(fā)現(xiàn)，變電站事故并不是由某一單獨(dú)原因引起的，而是多種原因的綜合作用。但是，斷路器拒動(dòng)故障無論在哪種變電站事故中都出現(xiàn)過，因此采取合適的措施預(yù)防、應(yīng)對(duì)斷路器拒動(dòng)故障十分必要。

3 斷路器拒動(dòng)故障預(yù)防處理措施

目前我國電力系統(tǒng)中采用的斷路器大多為真空斷路器，占到我國斷路器總數(shù)的95%以上，下面主要對(duì)真空斷路器拒動(dòng)故障的預(yù)防和處理措施進(jìn)行分析。

3.1 斷路器拒動(dòng)故障預(yù)防措施

斷路器一旦出現(xiàn)拒動(dòng)故障就有可能造成較大的變電站事故，從而給電力企業(yè)帶來嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，因此應(yīng)對(duì)斷路器拒動(dòng)故障應(yīng)該以預(yù)防為主，降低斷路器拒動(dòng)故障發(fā)生的可能性。

(1) 建立完善的預(yù)防制度。電力企業(yè)首先要從制度方面入手來預(yù)防斷路器拒動(dòng)故障的發(fā)生。電力企業(yè)要建立完善的斷路器定期檢查制度，同時(shí)制定嚴(yán)格的定期檢查工作規(guī)范，充分重視可能引起拒動(dòng)故障的安全隱患，并采取正確的處理措施消除隱患，進(jìn)而避免斷路器拒動(dòng)故障的發(fā)生。

(2) 建立專業(yè)的斷路器檢修隊(duì)伍。電力企業(yè)要面向社會(huì)積極招聘專業(yè)的故障檢修人員，并且根據(jù)應(yīng)聘人員的能力特點(diǎn)，為其安排合適的工作崗位，做到人盡其才，從而提高斷路器故障檢修工作水平。企業(yè)還要加大對(duì)內(nèi)部工作人員的管理培訓(xùn)，定期對(duì)斷路器檢修人員進(jìn)行技能培訓(xùn)；同時(shí)還要加強(qiáng)檢修人員的思想政治教育，提高檢修人員的工作責(zé)任意識(shí)，使其做好斷路器故障檢修工作。

(3) 企業(yè)要注意積累經(jīng)驗(yàn)。企業(yè)要對(duì)每次斷路器拒動(dòng)故障的原因、處理措施等進(jìn)行詳細(xì)記錄，積極吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，做到舉一反三，在斷路器安裝設(shè)置時(shí)提前采取預(yù)防措施，從而避免同類拒動(dòng)故障的發(fā)生。

另外，電力企業(yè)還要選購正規(guī)廠家生產(chǎn)的質(zhì)量合格的斷路器產(chǎn)品，要保證整個(gè)線路產(chǎn)品的質(zhì)量，杜絕劣質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)入電力系統(tǒng)。

3.2 斷路器拒動(dòng)故障處理措施

在故障發(fā)生時(shí)，值班人員要第一時(shí)間將故障情況進(jìn)行上報(bào)，然后根據(jù)已有的故障處理預(yù)案分析故障原因，并且采取合適的應(yīng)對(duì)措施。例如，某條線路發(fā)生短路，而斷路器未進(jìn)行斷閘保護(hù)，此時(shí)現(xiàn)場(chǎng)維修人員要對(duì)斷路器進(jìn)行隔離處理，然后使用其他非故障線路輸電。

4 結(jié)語

斷路器故障造成的變電站事故是影響我國電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的關(guān)鍵因素之一，給電力企業(yè)帶來了嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)還威脅著變電站周圍群眾的生命、財(cái)產(chǎn)安全。分析斷路器拒動(dòng)故障可以有效地避免變電站事故的出現(xiàn)，確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行。

[1] 湯曉偉，薛峰.一起10 kV斷路器拒動(dòng)事故分析[J].電力安全技術(shù)，2013(1)

[2] 李波，文婷.斷路器拒動(dòng)引起110 kV變電站失壓的事故原因分析[J].廣東電力，2012(5)

[3] 袁改蓮.某110 kV變電站10 kV斷路器拒動(dòng)引發(fā)的事故分析[J].電力學(xué)報(bào)，2010(6)

2014-08-29

宋宇(1977—)，男，湖南株洲人，工程師，研究方向：電力系統(tǒng)及自動(dòng)化。