高壓開(kāi)關(guān)柜無(wú)法電動(dòng)分合閘故障處理方法

史辛琳 李桂林 陳彥 卞飛

（1.國(guó)網(wǎng)河南省電力公司新鄉(xiāng)供電公司 河南省新鄉(xiāng)市 453000 2.國(guó)網(wǎng)河南省電力公司 河南省鄭州市 450000）

高壓開(kāi)關(guān)柜是一種常見(jiàn)的電氣設(shè)備，其以斷路器為主，并包括接地開(kāi)關(guān)、隔離開(kāi)關(guān)、互感器、母線以及絕緣子、避雷器等多個(gè)部分。其在電力系統(tǒng)當(dāng)中承擔(dān)著接受與分配電能的作用，并被廣泛運(yùn)用于35kV及以下電力系統(tǒng)當(dāng)中。

1 高壓開(kāi)關(guān)柜無(wú)法電動(dòng)分合閘故障簡(jiǎn)述

電網(wǎng)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，針對(duì)其實(shí)際需求，高壓開(kāi)關(guān)柜會(huì)重復(fù)的分合操作，高壓開(kāi)關(guān)柜是否能夠可靠的分合，其對(duì)電網(wǎng)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行具有關(guān)鍵性的作用和影響。開(kāi)關(guān)柜在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行過(guò)程中，因?yàn)橹圃旃に嚰夹g(shù)和運(yùn)行環(huán)境等方面因素的影響，不可避免會(huì)出現(xiàn)各種故障，這樣便會(huì)對(duì)分合操作產(chǎn)生一定的影響。開(kāi)關(guān)柜無(wú)法電動(dòng)分合閘屬于開(kāi)關(guān)柜相關(guān)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中比較常見(jiàn)的故障類型，該故障通常是因?yàn)榭刂苹芈范搪坊蛘邤嗑€，再者是機(jī)械結(jié)構(gòu)卡澀等多方面因素多導(dǎo)致。傳統(tǒng)的故障處理方法和流程主要是：先對(duì)控制回路進(jìn)行檢查，當(dāng)回路出現(xiàn)短路或者斷線的狀況，則對(duì)短路與斷線的具體故障點(diǎn)采取相應(yīng)的措施進(jìn)行處理，之后再對(duì)傳動(dòng)機(jī)進(jìn)行全面檢查，當(dāng)存在卡澀狀況時(shí)，應(yīng)當(dāng)對(duì)卡澀部位予以處理，保障整體傳動(dòng)性良好。需要注意的是，控制回路在并未斷線與短路的情況下，分合閘線圈會(huì)因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行和使用，導(dǎo)致出現(xiàn)老化銹蝕，并且也會(huì)造成開(kāi)關(guān)柜無(wú)法電動(dòng)分合閘故障，傳統(tǒng)處理故障方法，并未充分考慮分合閘線圈疲勞因素。所以。因?yàn)榉趾祥l線圈疲勞造成的開(kāi)關(guān)柜無(wú)法電動(dòng)分合故障類型，傳統(tǒng)的處理方法是無(wú)法有效解決該問(wèn)題的。為了進(jìn)一步優(yōu)化與完善故障處理方法，文章先從傳統(tǒng)處理開(kāi)關(guān)柜無(wú)法電動(dòng)分合故障方法存在的問(wèn)題與不足進(jìn)行了分析，并從分合閘線圈疲勞因素入手，提出了相應(yīng)的處理方法。該方法針對(duì)故障現(xiàn)象以及試驗(yàn)明確分合閘線圈是否存在疲勞的情況，并優(yōu)化了具體的故障處理方法措施。并以某變電站開(kāi)關(guān)柜無(wú)法電動(dòng)合閘故障為例，驗(yàn)證該方法的具體有效性與合理性[1]。

2 開(kāi)關(guān)柜無(wú)法電動(dòng)分合閘故障傳統(tǒng)處理方法存在的不足

2.1 傳統(tǒng)處理方法

通常情況下，造成開(kāi)關(guān)柜無(wú)法正常電動(dòng)分合的主要因素有以下幾個(gè)方面，前兩種類型與處理方法是非常常見(jiàn)的，第三種主要是由于故障現(xiàn)象并不明顯，因此在實(shí)際工作過(guò)程中很容易被人們忽視。

第一種：控制回路出現(xiàn)短路或者斷線，開(kāi)關(guān)柜由于分合閘線圈燒壞受損、回路接線變得松動(dòng)，回路元器件遭到損壞，以上方面因素也都會(huì)造成控制回路斷線，開(kāi)關(guān)也不能正常進(jìn)行分合。該類故障類型也是非常明顯的，開(kāi)關(guān)柜也會(huì)針對(duì)具體情況，發(fā)出回路斷線報(bào)警的信號(hào)。主要處理方法為為針對(duì)接線圖紙，對(duì)各個(gè)不同回路狀況進(jìn)行全面排查，并快速查找出故障點(diǎn)位置，并及時(shí)予以處理，從而保障控制回路導(dǎo)通正常。控制回路短路的情況通常比較少，主要是由于回路接點(diǎn)短接與絕緣破壞。

第二種：機(jī)構(gòu)卡澀，其主要分為嚴(yán)重卡澀與輕微卡澀，傳動(dòng)機(jī)構(gòu)出現(xiàn)連桿變形、分合閘彈簧疲勞等方面因素也都會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)出現(xiàn)比較嚴(yán)重的卡澀情況，只有及時(shí)更換零部件，才能夠及時(shí)有效解決卡澀問(wèn)題狀況。設(shè)備因?yàn)殚L(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，因此會(huì)出現(xiàn)缺乏潤(rùn)滑、積灰等現(xiàn)象，這樣也會(huì)導(dǎo)致機(jī)構(gòu)出現(xiàn)輕微卡澀的情況，因此，要定期清潔機(jī)構(gòu)，多分合幾次，這樣才能夠有效解決該類輕微卡澀問(wèn)題[2]。

第三種：分合閘線圈老化疲勞。分合閘線圈因?yàn)槠浔旧砜赡艽嬖谫|(zhì)量問(wèn)題，在長(zhǎng)時(shí)間使用過(guò)程中便會(huì)出現(xiàn)銹蝕、老化、疲勞等情況，且電阻也會(huì)逐漸變大，在通電之后，分合閘線圈吸合，但是動(dòng)作瞬間頂力不足，造成開(kāi)關(guān)電動(dòng)分合可能會(huì)出現(xiàn)不成功的情況，也不能保障其每次都能夠正常分合閘。該類狀況所采取的傳統(tǒng)處理方法主要為：先通過(guò)手動(dòng)的方式分合數(shù)次開(kāi)關(guān)，之后再通過(guò)電動(dòng)試驗(yàn)幾次，當(dāng)成功分合，也就有效解決了該問(wèn)題，如果開(kāi)關(guān)柜出現(xiàn)無(wú)法電動(dòng)分合閘故障問(wèn)題時(shí)，一般情況下是因?yàn)橐陨隙喾N不同類型因素共同造成的，也可能是某一種單獨(dú)因素造成的。因此，現(xiàn)場(chǎng)處理開(kāi)關(guān)柜無(wú)法電動(dòng)分合閘故障問(wèn)題的具體方法流程如下：

（1）首先要仔細(xì)全面的查看無(wú)控制回路斷線是否有發(fā)出報(bào)警信號(hào)，當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)時(shí)，采取步驟二方法，如果沒(méi)有報(bào)警信號(hào)，采取步驟三方法。

（2）當(dāng)出現(xiàn)報(bào)警信號(hào)時(shí)，應(yīng)當(dāng)及時(shí)排查控制回路的斷點(diǎn)1情況。通常情況下，該斷點(diǎn)處于分合閘線圈比較多的地方，之后再處理斷點(diǎn)，讓控制回路通暢，當(dāng)斷線狀況是因?yàn)榉趾祥l線圈燒斷所造成的，線圈燒斷通常是因?yàn)闄C(jī)構(gòu)卡澀所造成的，這個(gè)時(shí)候應(yīng)當(dāng)繼續(xù)深入全面檢查卡澀相關(guān)問(wèn)題，在必要的情況下，應(yīng)當(dāng)對(duì)機(jī)構(gòu)潤(rùn)滑清理，再或者是及時(shí)更換。

（3）當(dāng)沒(méi)有發(fā)出斷線報(bào)警信號(hào)時(shí)，這個(gè)時(shí)候可第一時(shí)間排除掉控制回路斷線問(wèn)題，要重點(diǎn)檢查操作電源的動(dòng)作情況，當(dāng)在送上操作電源時(shí)，馬上跳開(kāi)，這個(gè)時(shí)候應(yīng)當(dāng)采取步驟四方法，當(dāng)送上之后，電源并未立即跳開(kāi)，在電動(dòng)分合狀況時(shí)，電源才跳開(kāi)，此時(shí)可采用步驟五的方法。

（4）如果在合上電源狀態(tài)下，立即跳開(kāi)，這個(gè)時(shí)候能夠充分說(shuō)明控制回路出現(xiàn)短路情況，結(jié)合圖紙對(duì)故障點(diǎn)具體位置進(jìn)行排查。

（5）當(dāng)送上操作電源時(shí)，并未立即跳開(kāi)，在電動(dòng)分合時(shí)，電源才會(huì)出現(xiàn)跳開(kāi)的情況，能夠充分說(shuō)明，分合閘線圈長(zhǎng)時(shí)間帶電產(chǎn)生過(guò)電流，從而造成操作電源跳開(kāi)。該情況通常是因?yàn)闄C(jī)構(gòu)卡澀所造成的，所以，要全面檢查傳動(dòng)機(jī)構(gòu)卡澀問(wèn)題，要結(jié)合實(shí)際情況，及時(shí)潤(rùn)滑，或是更換機(jī)構(gòu)零部件，從而保障其傳動(dòng)比較良好。

2.2 傳統(tǒng)故障處理方法存在的不足

通過(guò)分析可得出，傳統(tǒng)故障處理方法一般情況下也只考慮到第一類和第二類的部分因素，但是卻經(jīng)常會(huì)忽視第三類因素所導(dǎo)致的無(wú)法電動(dòng)分合閘故障類型。如果是由于分合閘線圈長(zhǎng)時(shí)間使用，從而導(dǎo)致出現(xiàn)銹蝕、疲勞和老化的現(xiàn)象，這樣會(huì)對(duì)其動(dòng)作性能產(chǎn)生極大的影響，使得分合閘回路即使在通電之后，也會(huì)發(fā)生分合閘不成功的現(xiàn)象，控制電源空開(kāi)會(huì)因?yàn)榛芈愤^(guò)電流而跳掉。傳統(tǒng)方法總結(jié)為電動(dòng)分合過(guò)程中發(fā)生跳空開(kāi)的情況，分析可得出是由于機(jī)構(gòu)出現(xiàn)卡澀問(wèn)題，并檢查傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，得出是出現(xiàn)了輕微卡澀問(wèn)題，可通過(guò)手動(dòng)進(jìn)行分合，并對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行潤(rùn)滑清理，之后通過(guò)電動(dòng)分合，多數(shù)情況下都可正常完成分合閘，從而解決問(wèn)題。但是需要注意的是開(kāi)關(guān)柜實(shí)際運(yùn)行之后，還可能會(huì)再次發(fā)生無(wú)法成功電動(dòng)分合閘的異常狀況[3]。

表1：機(jī)械特性試驗(yàn)參數(shù)

表2：換合閘線圈后機(jī)械特性試驗(yàn)參數(shù)

3 基于線圈疲勞因素的高壓開(kāi)關(guān)柜無(wú)法電動(dòng)分合閘故障的處理方法

經(jīng)過(guò)以上分析可得出，當(dāng)沒(méi)有出現(xiàn)控制回路斷線報(bào)警信號(hào)時(shí)，并且電源空開(kāi)不跳，當(dāng)電動(dòng)分合閘時(shí)才跳開(kāi)，因充分考慮到線圈疲勞因素所導(dǎo)致的無(wú)法電動(dòng)分合閘故障情況，從而進(jìn)一步優(yōu)化與完善故障處理方法。下面是針對(duì)分合閘線圈疲勞因素造成的無(wú)法電動(dòng)分合閘故障的具體處理方法流程[4]。

（1）針對(duì)具體狀況，要充分考慮與分析分合閘線圈疲勞因素，當(dāng)未出現(xiàn)控制回路斷線信號(hào)時(shí)，且控制電源空開(kāi)正常，電動(dòng)分閘或者合閘不成功，通過(guò)對(duì)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)進(jìn)行潤(rùn)滑，以及手動(dòng)分合幾次，可使其正常電動(dòng)分合，此時(shí)要充分考慮到分合閘線圈疲勞因素。

（2）試驗(yàn)確定，通過(guò)開(kāi)關(guān)柜機(jī)械試驗(yàn)，當(dāng)分合閘線圈疲勞，其分合閘時(shí)間以及動(dòng)作電壓等相關(guān)性能參數(shù)接近規(guī)定上限。其次是測(cè)量電阻，當(dāng)線圈疲勞，電阻則會(huì)變大。

（3）具體處理措施。經(jīng)過(guò)試驗(yàn)之后可確定是因?yàn)榫€圈疲勞，此時(shí)要更換分合閘線圈。

（4）試驗(yàn)驗(yàn)證，在進(jìn)行特性試驗(yàn)，分合閘時(shí)間以及動(dòng)作電壓等參數(shù)有顯著改善，此時(shí)該因素造成的故障類型可得到有效解決。將該方法流程納入到故障處理步驟五當(dāng)中，能夠進(jìn)一步優(yōu)化處理方法，從而有效解決因線圈疲勞造成的無(wú)法電動(dòng)分合閘故障。

4 案例分析

以某變電站分合閘線圈疲勞方面因素導(dǎo)致的35kV開(kāi)關(guān)柜無(wú)法電動(dòng)分合閘故障為例，進(jìn)一步驗(yàn)證該方法的實(shí)際有效性與可靠性。

現(xiàn)象簡(jiǎn)介：變電站于2018年10月13日投運(yùn)，在進(jìn)行開(kāi)關(guān)柜電動(dòng)分合閘過(guò)程中，3C3開(kāi)關(guān)柜合閘未成功，操作電源出現(xiàn)空開(kāi)跳掉情況。

處理過(guò)程：10月14日，檢修人員達(dá)到進(jìn)行處理，開(kāi)關(guān)柜沒(méi)有卡澀現(xiàn)象，也沒(méi)有線圈燒壞情況，手動(dòng)能夠順利分合，通過(guò)檢查記錄可知，開(kāi)關(guān)柜曾經(jīng)發(fā)生過(guò)該現(xiàn)象，為了及時(shí)查清楚具體原因，檢修人員和廠家一同進(jìn)行檢查和分析，試驗(yàn)數(shù)據(jù)如表1。

結(jié)合開(kāi)關(guān)柜性能參數(shù)以及規(guī)定標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)關(guān)柜電壓范圍在30%-65%之間，合閘時(shí)間80ms以內(nèi)為合格，表1中可得出，開(kāi)關(guān)柜合閘最低動(dòng)作時(shí)，其電壓過(guò)大。結(jié)合傳統(tǒng)處理方法，可能判定為機(jī)構(gòu)卡澀問(wèn)題，并對(duì)機(jī)構(gòu)彈簧、連桿及時(shí)進(jìn)行更換，并清洗零部件。但是經(jīng)過(guò)處理之后，試驗(yàn)數(shù)據(jù)并沒(méi)有得到明顯改善，可排除機(jī)構(gòu)卡澀問(wèn)題。之后對(duì)合閘線圈進(jìn)行排查，合閘線圈更換之后，機(jī)械特性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表2。

通過(guò)對(duì)兩個(gè)圖表進(jìn)行對(duì)比，能夠明顯看出更換合閘線圈之后，機(jī)械特性參數(shù)能夠得到非常明顯的改善，時(shí)間優(yōu)化了25%，最低動(dòng)作電壓改善為87V。經(jīng)過(guò)測(cè)量可得出，原合閘線圈阻值大于額定阻值。所以，故障主要原因是由于合閘線圈長(zhǎng)期使用，導(dǎo)致出現(xiàn)銹蝕、疲勞以及電阻過(guò)大的情況。經(jīng)過(guò)處理后，開(kāi)關(guān)柜電動(dòng)分合閘恢復(fù)正常，且并未再次出現(xiàn)過(guò)故障。

5 結(jié)束語(yǔ)

開(kāi)關(guān)柜無(wú)法電動(dòng)分合閘故障傳統(tǒng)處理方法只考慮了控制回路短路、斷線、機(jī)構(gòu)卡澀等方面因素，但是并不能有效解決分合閘線圈疲勞因素造成的故障。文章通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析，提出了具體的判定方法與處理措施。并結(jié)合某變電站故障處理案例，進(jìn)一步驗(yàn)證了方法的實(shí)際有效性與合理性。