高壓斷路器故障解析及產(chǎn)生原因

隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，用戶對電能質(zhì)量的要求也越來越高，保證電力系統(tǒng)的安全可靠運行也越來越重要。高壓斷路器是電力系統(tǒng)中重要的開關(guān)設(shè)備之一，在電網(wǎng)中起到控制和保護作用，即正常運行時通過開合斷路器來投入或切除相應(yīng)的線路或電氣設(shè)備從而變換電網(wǎng)的運行狀態(tài)；當線路或電氣設(shè)備發(fā)生故障時，將故障部分從電網(wǎng)中快速切除，保證電網(wǎng)*部分正常運行。若斷路器不能在系統(tǒng)發(fā)生故障時正確動作、消除故障，就可能使事故擴大甚至發(fā)生系統(tǒng)崩潰。因此高壓斷路器性能優(yōu)劣、工作是否可靠是電力系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定運行的重要決定因素。

由于受設(shè)計、生產(chǎn)、運行工況、檢修與維護、電動力及大電流沖擊等因素的影響，斷路器在系統(tǒng)中發(fā)生故障的幾率較大。下面詳細介紹高壓斷路器的故障及其產(chǎn)生原因。

一、絕緣故障

因絕緣問題而引發(fā)高壓斷路器故障發(fā)生的次數(shù)是多的，主要有內(nèi)、外絕緣對地閃絡(luò)擊穿，相間絕緣閃絡(luò)擊穿，雷電過電壓擊穿，瓷套管、電容套管污閃、閃絡(luò)、擊穿、爆炸，絕緣拉桿閃絡(luò)，電流互感器閃絡(luò)、擊穿、爆炸等。其中以內(nèi)絕緣故障、外絕緣和瓷套閃絡(luò)故障發(fā)生次數(shù)較多。

（一）內(nèi)絕緣故障。在斷路器安裝或運行過程中，斷路器內(nèi)出現(xiàn)的異物或剝落物可導(dǎo)致斷路器本體內(nèi)發(fā)生放電。此外，因觸頭及屏蔽罩安裝位置不正而引起的金屬顆粒磨損脫落也可導(dǎo)致斷路器內(nèi)部發(fā)生放電。

（二）外絕緣和瓷套閃絡(luò)故障。主要原因是瓷套的外型尺寸和外絕緣泄露比距不符合標準要求以及瓷套的質(zhì)量有缺陷。由于斷路器與開關(guān)柜不匹配、柜內(nèi)隔板吸潮、絕緣距離不夠、爬電比距不足、無加強絕緣措施等原因?qū)е赂邏洪_關(guān)柜發(fā)生絕緣故障的次數(shù)也較多，主要有電流互感器閃絡(luò)、柜內(nèi)放電和相間閃絡(luò)等。此外開關(guān)柜內(nèi)元件有質(zhì)量缺陷也將導(dǎo)致相間短路故障。

二、拒動故障

高壓斷路器的拒動故障包括拒分和拒合故障。其中拒分故障嚴重，可能造成越級跳閘從而導(dǎo)致系統(tǒng)故障，擴大事故范圍。造成斷路器拒動主要有機械原因和電氣原因。

（一）機械原因。機械故障主要由生產(chǎn)制造、安裝調(diào)試、檢修等環(huán)節(jié)引發(fā)。因操動機構(gòu)及其傳動系統(tǒng)機械故障而引發(fā)斷路器拒動占拒動故障65%以上，具體故障有機構(gòu)卡澀，部件變形、位移、損壞、軸銷松斷，脫扣失靈等。

（二）電氣原因。由電氣控制和輔助回路故障而引發(fā)。具體故障有分合閘線圈燒損、輔助開關(guān)故障、合閘接觸器故障、二次接線故障、分閘回路電阻燒毀、操作電源故障，保險絲燒斷等。其中分合閘線圈燒損一般因機械故障而引起線圈長時間帶電所致；輔助開關(guān)及合閘接觸器故障雖表現(xiàn)為二次故障，實際多為接點轉(zhuǎn)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。隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，用戶對電能質(zhì)量的要求也越來越高，保證電力系統(tǒng)的安全可靠運行也越來越重要。高壓斷路器是電力系統(tǒng)中重要的開關(guān)設(shè)備之一，在電網(wǎng)中起到控制和保護作用，即正常運行時通過開合斷路器來投入或切除相應(yīng)的線路或電氣設(shè)備從而變換電網(wǎng)的運行狀態(tài)；當線路或電氣設(shè)備發(fā)生故障時，將故障部分從電網(wǎng)中快速切除，保證電網(wǎng)*部分正常運行。若斷路器不能在系統(tǒng)發(fā)生故障時正確動作、消除故障，就可能使事故擴大甚至發(fā)生系統(tǒng)崩潰。因此高壓斷路器性能優(yōu)劣、工作是否可靠是電力系統(tǒng)能否安全穩(wěn)定運行的重要決定因素。

由于受設(shè)計、生產(chǎn)、運行工況、檢修與維護、電動力及大電流沖擊等因素的影響，斷路器在系統(tǒng)中發(fā)生故障的幾率較大。下面詳細介紹高壓斷路器的故障及其產(chǎn)生原因。

一、絕緣故障

因絕緣問題而引發(fā)高壓斷路器故障發(fā)生的次數(shù)是多的，主要有內(nèi)、外絕緣對地閃絡(luò)擊穿，相間絕緣閃絡(luò)擊穿，雷電過電壓擊穿，瓷套管、電容套管污閃、閃絡(luò)、擊穿、爆炸，絕緣拉桿閃絡(luò)，電流互感器閃絡(luò)、擊穿、爆炸等。其中以內(nèi)絕緣故障、外絕緣和瓷套閃絡(luò)故障發(fā)生次數(shù)較多。

（一）內(nèi)絕緣故障。在斷路器安裝或運行過程中，斷路器內(nèi)出現(xiàn)的異物或剝落物可導(dǎo)致斷路器本體內(nèi)發(fā)生放電。此外，因觸頭及屏蔽罩安裝位置不正而引起的金屬顆粒磨損脫落也可導(dǎo)致斷路器內(nèi)部發(fā)生放電。

（二）外絕緣和瓷套閃絡(luò)故障。主要原因是瓷套的外型尺寸和外絕緣泄露比距不符合標準要求以及瓷套的質(zhì)量有缺陷。由于斷路器與開關(guān)柜不匹配、柜內(nèi)隔板吸潮、絕緣距離不夠、爬電比距不足、無加強絕緣措施等原因?qū)е赂邏洪_關(guān)柜發(fā)生絕緣故障的次數(shù)也較多，主要有電流互感器閃絡(luò)、柜內(nèi)放電和相間閃絡(luò)等。此外開關(guān)柜內(nèi)元件有質(zhì)量缺陷也將導(dǎo)致相間短路故障。

二、拒動故障

高壓斷路器的拒動故障包括拒分和拒合故障。其中拒分故障嚴重，可能造成越級跳閘從而導(dǎo)致系統(tǒng)故障，擴大事故范圍。造成斷路器拒動主要有機械原因和電氣原因。

（一）機械原因。機械故障主要由生產(chǎn)制造、安裝調(diào)試、檢修等環(huán)節(jié)引發(fā)。因操動機構(gòu)及其傳動系統(tǒng)機械故障而引發(fā)斷路器拒動占拒動故障65%以上，具體故障有機構(gòu)卡澀，部件變形、位移、損壞、軸銷松斷，脫扣失靈等。

（二）電氣原因。由電氣控制和輔助回路故障而引發(fā)。具體故障有分合閘線圈燒損、輔助開關(guān)故障、合閘接觸器故障、二次接線故障、分閘回路電阻燒毀、操作電源故障，保險絲燒斷等。其中分合閘線圈燒損一般因機械故障而引起線圈長時間帶電所致；輔助開關(guān)及合閘接觸器故障雖表現(xiàn)為二次故障，實際多為接點轉(zhuǎn)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。