淺析高壓試驗(yàn)中斷路器故障及處理措施

摘 要：高壓斷路器在電力系統(tǒng)中起著十分重要的作用，它不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負(fù)荷電流，而且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)通過繼電器保護(hù)裝置作用，切斷過負(fù)荷電流和短路電流?？梢哉f其運(yùn)行性能的優(yōu)劣，直接關(guān)系到線路或者用電設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。所以在高壓設(shè)備中斷路器是關(guān)鍵設(shè)備，其故障問題容易產(chǎn)生較大的安全事故，文章通過對高壓試驗(yàn)中斷路器故障問題進(jìn)行分析，并提出有效的處理措施。

關(guān)鍵詞：斷路器；故障；處理措施

引言

當(dāng)今社會(huì)人們的生活工作已經(jīng)離不開電力這一重要能源，電力的使用更是在生活和生產(chǎn)建設(shè)中充當(dāng)著重要的角色，而由于電能的特殊性，在高壓變電設(shè)備組裝完成投入運(yùn)行前，都需要進(jìn)行高壓試驗(yàn)，以保證電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、高效運(yùn)行，對減少停電時(shí)間，提高社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益有重要意義。

1 高壓試驗(yàn)概念

高壓試驗(yàn)指的是在高壓電氣設(shè)備組裝完成后，投入運(yùn)行前，對高壓設(shè)備進(jìn)行各方面的試驗(yàn)，包括絕緣性能、電氣特性及機(jī)械性等方面，以確保高壓電氣設(shè)備的良好運(yùn)行和用戶用電的安全性，同時(shí)，也是電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的保證，高壓電氣設(shè)備試驗(yàn)對象主要是對變壓器、隔離刀閘、斷路器、互感器等，其中斷路器是較為關(guān)鍵的部件[1]。

2 斷路器的概念及工作原理

2.1 斷路器的概念及作用

斷路器是指能夠關(guān)合、承載和開斷正?；芈窏l件下的電流并能關(guān)合、在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)承載和開斷異常回路條件下的電流的開關(guān)裝置。在高壓電氣設(shè)備中是重要的設(shè)備，其主要由導(dǎo)流、絕緣、滅弧等操作結(jié)構(gòu)組成。一是起控制作用，即根據(jù)運(yùn)行需要，投入或切除部分電力設(shè)備或線路；二是在電路發(fā)生異常時(shí)，起保護(hù)作用，即在電力設(shè)備或線路發(fā)生故障時(shí)，通過繼電保護(hù)及自動(dòng)裝置作用于斷路器，將故障部分從電網(wǎng)中迅速切除，以保證電網(wǎng)非故障部分的正常運(yùn)行，防止事故擴(kuò)大。根據(jù)其采用滅弧介質(zhì)的不同，斷路器包括空氣斷路器（俗稱空氣開關(guān)）、真空斷路器、SF6斷路器、油斷路器等。

2.2 斷路器的工作原理

斷路器一般由觸頭系統(tǒng)、滅弧系統(tǒng)、操作機(jī)構(gòu)、脫扣器、外殼等構(gòu)成。 當(dāng)短路時(shí)，大電流產(chǎn)生的磁場克服反力彈簧，脫扣器拉動(dòng)操作機(jī)構(gòu)動(dòng)作，開關(guān)瞬時(shí)跳閘。當(dāng)過載時(shí)，電流變大，發(fā)熱量加劇，雙金屬片變形到一定程度推動(dòng)機(jī)構(gòu)動(dòng)作（電流越大，動(dòng)作時(shí)間越短）。

3 高壓試驗(yàn)中斷路器故障分析及解決措施

3.1 高壓試驗(yàn)中斷路器常見故障

高壓試驗(yàn)中斷路器故障因素是多方面的，主要由電氣因素和機(jī)械因素組成，其中主要由回路或者控制電源中常出現(xiàn)的電路狀態(tài)不穩(wěn)定而造成的短路情況，或者傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連桿脫落問題以及跳閘機(jī)構(gòu)脫扣的問題。操作方面，有時(shí)會(huì)因?yàn)椴僮鲉T的操作失誤，或者因?yàn)榄h(huán)境中空氣濕度的問題，使接觸點(diǎn)接觸不良等問題，都是造成高壓試驗(yàn)中斷路器出現(xiàn)故障的因素。而其中一些故障因素甚至可能造成較大的安全事故，給試驗(yàn)人員的安全帶來了極大的困擾，同時(shí)斷路器故障的出現(xiàn)也不利于對高壓設(shè)備各方面進(jìn)行排查，使得高壓電氣設(shè)備使用的安全性得不到好的保障。

3.2 斷路器“拒分”故障及相應(yīng)的處理措施

高壓試驗(yàn)中，由于跳閘電壓較低，跳閘回路存在不足，鐵芯工作無力或者線圈在實(shí)際的操作工作中出現(xiàn)故障，將會(huì)導(dǎo)致斷路器“拒分”現(xiàn)象的出現(xiàn)，在“拒分”故障出現(xiàn)的同時(shí)時(shí)，將會(huì)導(dǎo)致斷路器產(chǎn)生拒動(dòng)的情況，從而使斷路器不能正常工作。電源控制電路中出現(xiàn)短路現(xiàn)象，對于試驗(yàn)的操作人員和試驗(yàn)設(shè)備的安全，都有著不小的威脅，極易發(fā)生較大的安全事故。

在斷路器發(fā)生“拒分”故障時(shí)，應(yīng)該手動(dòng)拉下電閘，使工作電路和控制電路的電源斷開，從而及時(shí)的避免因?yàn)殡娐范搪范l(fā)生的火災(zāi)，或者導(dǎo)致其他安全事故如主變壓器、主電源等的損壞，再事后需要將斷路器拉開進(jìn)行修復(fù)工作，完善各項(xiàng)保護(hù)措施經(jīng)過試驗(yàn)后才可以正常的投入工作，“拒分”故障時(shí)高壓試驗(yàn)中相對破壞程度最小的一種斷路器故障[3]。

3.3 斷路器“拒合”故障分析及處理措施

斷路器的“拒合”是斷路器所產(chǎn)生故障中危險(xiǎn)系數(shù)較高的故障之一。在電氣出現(xiàn)操作電壓不符合其額定電壓，或者通過電流超過其最大的電路電流，都會(huì)使熔斷器熔斷或者控制電源損壞，或者因?yàn)閿嗦菲鞑荒苤鲃?dòng)傳輸使得傳動(dòng)桿自動(dòng)脫落，同時(shí)設(shè)備的分閘不能夠回到指定的位置，使得操作中，設(shè)備因?yàn)槎搪肥Щ鸹蛘吆祥l損害，從而使各個(gè)部件報(bào)廢，“拒合”故障是對于斷路器和高壓試驗(yàn)中各個(gè)部件損壞程度最大的一個(gè)故障。

在試驗(yàn)時(shí)，斷路器出現(xiàn)“拒合”情況時(shí)，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)檢查該斷路器故障是電氣方面或者機(jī)械方面的因素，及時(shí)對各個(gè)部件作出調(diào)整，或者直接切斷電源，重新調(diào)整電路的順序或者各個(gè)部件之間的連接方式，從而及時(shí)地避免較大的安全事故的出現(xiàn)，將風(fēng)險(xiǎn)及時(shí)的解除，為試驗(yàn)人員和設(shè)備帶來了更好的安全保障。

3.4 斷路器“誤合”故障的出現(xiàn)及其處理措施

斷路器“誤合”故障出現(xiàn)可能是由于合閘控制回路或者直流回路的正負(fù)兩點(diǎn)接地聯(lián)通，使整個(gè)電路中沒有電流，或者電流達(dá)不到額定的電壓，使該斷路器不能正常的工作，還可能損害某些試驗(yàn)部件。也可能是因?yàn)楹祥l接觸器啟動(dòng)電壓低、線圈的阻值小，內(nèi)部的原件發(fā)生故障等，使得合閘損害或總電壓控制器損害，從而使得重大事故的發(fā)生。另外也可能由于合閘熔斷器的連接問題，使整個(gè)回路在正常運(yùn)轉(zhuǎn)中突然停止，使得電源突然沒有了輸出電流，對電源的損害程度極大，甚至?xí)?dǎo)致電源直接燒壞。

在出現(xiàn)斷路器“誤合”現(xiàn)象時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)地拆下合閘熔斷器，并且及時(shí)地終止斷路器的運(yùn)行，相關(guān)操作人員可以通過信號的轉(zhuǎn)變，判斷出電路中哪一部分或者哪一部件出現(xiàn)問題，如通過判斷跳閘回路不同或者開關(guān)接觸不良，及時(shí)地緩解電源工作的壓力，“誤合”故障出現(xiàn)時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)地采取措施，通過相關(guān)方法解決“誤分”故障，使實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚶^續(xù)進(jìn)行。

3.5 斷路器故障預(yù)防措施

在高壓試驗(yàn)中，應(yīng)該盡量避免使用低壓設(shè)備，同時(shí)也應(yīng)該對電路的各回路電纜進(jìn)行定期的更換，各接觸點(diǎn)在運(yùn)行之前是否有接觸不良的現(xiàn)象出現(xiàn)，減少因?yàn)闄C(jī)器老化或者因?yàn)樵O(shè)備變形、破裂接觸點(diǎn)接觸不良等方面造成的安全事故。對于互感器、斷路器等重要的部件進(jìn)行定期的調(diào)試和檢查，使得在實(shí)際操作中不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)部部件的問題而影響試驗(yàn)的進(jìn)行。同時(shí)在試驗(yàn)開始之前，應(yīng)當(dāng)事先調(diào)查好周圍的環(huán)境，判斷空氣濕度等因素是否符合試驗(yàn)的條件，以及一旦發(fā)生問題，處理的措施等。

4 結(jié)束語

電力是人們生活生產(chǎn)建設(shè)中的重要能源，如何有效提高能源的利用率及電力使用的安全性是需要繼續(xù)努力的方向。在變電站中，高壓斷路器的操作結(jié)構(gòu)比較多，出現(xiàn)故障的概率相對較大，這需要引起重視，在投入運(yùn)行前及投入運(yùn)行后，需要加強(qiáng)試驗(yàn)，高壓試驗(yàn)中斷路器的故障的發(fā)生，只要能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)并進(jìn)行處理，就可以避免以后重大事故的出現(xiàn)，從而有效地保障了電力工作人員的安全及電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行，使得高壓試驗(yàn)更具有實(shí)際意義。

參考文獻(xiàn)

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[3]許小冬.變壓器高壓側(cè)套管試驗(yàn)抽頭放電故障的分析和預(yù)防措施[J].電世界，2014，4（5）：912-913.