高壓斷路器故障解析及產(chǎn)生原因

隨著經(jīng)濟(jì)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(hù)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(dāng)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(kuò)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(hù)、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(xì)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(biāo)準(zhǔn)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(yán)重，可能造成越級跳閘從而導(dǎo)致系統(tǒng)故障，擴(kuò)大事故范圍。造成斷路器拒動主要有機(jī)械原因和電氣原因。

（一）機(jī)械原因。機(jī)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(jī)構(gòu)及其傳動系統(tǒng)機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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(jì)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(hù)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(dāng)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(kuò)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(hù)、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(xì)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(biāo)準(zhǔn)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(yán)重，可能造成越級跳閘從而導(dǎo)致系統(tǒng)故障，擴(kuò)大事故范圍。造成斷路器拒動主要有機(jī)械原因和電氣原因。

（一）機(jī)械原因。機(jī)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(jī)構(gòu)及其傳動系統(tǒng)機(jī)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(jī)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(jī)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(jī)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。