淺析斷路器拒跳拒合的原因分析、判斷及處理

何傳能

(甕福(集團(tuán))有限責(zé)任公司甕福化工公司,貴州福泉 550501)

淺析斷路器拒跳拒合的原因分析、判斷及處理

何傳能

(甕福(集團(tuán))有限責(zé)任公司甕福化工公司,貴州福泉 550501)

研究、解決變電所的高壓斷路器的故障判斷和處理,將會(huì)及時(shí)地發(fā)現(xiàn)設(shè)備隱患,盡量避免事故發(fā)生,縮短處理事故時(shí)間,減少事故停電時(shí)間,縮短事故影響范圍,提高供電可靠性和安全性。

高壓斷路器 拒合 拒跳 判斷 分析

變電站中對負(fù)荷停送電操作及電力系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),關(guān)鍵設(shè)備是高壓斷路器,它是高壓供配電系統(tǒng)中最容易出現(xiàn)故障的薄弱環(huán)節(jié)、它的好壞直接影響整個(gè)變配電系統(tǒng)能否正常運(yùn)行。筆者在變電站運(yùn)行維護(hù)十多年,分析、歸納影響高壓斷路器不能正常工作的主要因素有。

1 斷路器運(yùn)行中發(fā)生拒絕跳閘故障的分析、判斷與處理

斷路器的‘拒跳’對系統(tǒng)安全運(yùn)行威脅很大,一旦某一線路發(fā)生故障時(shí);斷路器拒動(dòng),將會(huì)造成上一級斷路器跳閘,即“越級跳閘”。這將擴(kuò)大停電范圍,甚至有時(shí)會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)解列,造成大面積停電的惡性事故。對“拒跳”故障的處理方法有。

(1)“拒跳”故障的特征為：保護(hù)信號燈亮,信號顯示保護(hù)動(dòng)作,但該回路紅燈仍亮,上一級的后備保護(hù)如主變壓器復(fù)合電壓過流、斷路器失靈保護(hù)等動(dòng)作。在個(gè)別情況下后備保護(hù)不能及時(shí)動(dòng)作,元件會(huì)有短時(shí)電流指示值劇增,電壓指示值降低,功率變化頻繁,主變壓器發(fā)出沉重嗡嗡異常響聲,而相應(yīng)斷路器仍處在合閘位置。

(2)確定斷路器故障后,應(yīng)立即手動(dòng)拉閘。①當(dāng)尚未判明故障斷路器之前而主變壓器電源總斷路器電流指示值最大,異常聲響強(qiáng)烈,應(yīng)先拉開電源總斷路器,以防燒壞主變壓器。②當(dāng)上級后備保護(hù)動(dòng)作造成停電時(shí),若查明有分路保護(hù)動(dòng)作,但斷路器未跳閘,應(yīng)拉開拒動(dòng)的斷路器,恢復(fù)上級電源斷路器;若查明各分路保護(hù)均未動(dòng)作,則應(yīng)檢查停電范圍內(nèi)設(shè)備有無故障,若無故障應(yīng)拉開所有分路斷路器,合上電源斷路器后,逐一試送各分路斷路器。當(dāng)送到某一分路時(shí)電源斷路器又再跳閘,則可判明該斷路器為故障(拒跳)斷路器。這時(shí)應(yīng)隔離之,同時(shí)恢復(fù)其他回路供電。③在檢查“拒跳”斷路器除屬可迅速排除的一般電氣故障(如控制電源電壓過低,或控制回路熔斷器接觸不良等)外,對一時(shí)難以處理的電氣或機(jī)械性故障,均應(yīng)聯(lián)系調(diào)度,作為停用、轉(zhuǎn)檢修處理。

(3)對“拒跳”斷路器的電氣及機(jī)械方面故障的分析判斷方法。

1)斷路器拒跳故障查找方法：①檢查是否為跳閘電源的電壓過低所致。②檢查跳閘回路是否完好,如跳閘鐵芯動(dòng)作良好斷路器拒跳,則說明是機(jī)械故障。③如果電源良好,若鐵芯動(dòng)作無力、鐵芯卡澀或線圈故障造成拒跳,往往可能是電氣和機(jī)械方面同時(shí)存在故障。④如果操作電壓正常,操作后鐵芯不動(dòng),則多半是電氣故障引起“拒跳”。

2)電氣方面原因有：①控制回路熔斷器熔斷或跳閘回路各元件接觸不良,如控制開關(guān)觸點(diǎn)、斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)輔助觸點(diǎn)、防跳繼電器和繼電保護(hù)跳閘回路等接觸不良。②液壓(氣動(dòng))機(jī)構(gòu)壓力降低導(dǎo)致跳閘回路被閉鎖,或分閘控制閥未動(dòng)作。③SF6斷路器氣體壓力低,密度繼電器閉鎖操作回路。④跳閘線圈故障。

(3)機(jī)械方面原因有：①跳閘鐵芯動(dòng)作沖擊力不足,說明鐵芯可能卡澀或跳閘鐵芯脫。②分閘彈簧失靈,分閘閥卡死,大量漏氣等。③觸頭發(fā)生焊接或機(jī)械卡澀,傳動(dòng)部分故障(如銷子脫落等)。

2 發(fā)生“拒合”情況,墓本上是在合閘操作和重合閘過程中

判斷斷路器“拒合”的原因及處理方法一般可分以下三步。

(1)用控制開關(guān)再重新合一次,目的檢查前一次拒合閘是否因操作不當(dāng)引起的(如控制開關(guān)放手太快等)。

(2)檢查電氣回路各部位情況,以確定電氣回路是否有故障。方法是：①檢查合閘控制電源是否正常;②檢查合閘控制回路熔絲和合閘熔斷器是否良好;③檢查合閘接觸器的觸點(diǎn)是否正常(如電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu));④將控制開關(guān)打至“合閘時(shí)”位置,看合閘鐵芯是否動(dòng)作(液壓機(jī)構(gòu)、氣動(dòng)機(jī)構(gòu)、彈簧機(jī)構(gòu)的檢查類同)。若合閘鐵芯動(dòng)作正常,則說明電氣回路正常。

(3)如果電氣回路正常,斷路器仍不能合閘,則說明為機(jī)械方面故障,應(yīng)停用斷路器,報(bào)告有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)安排檢修處理。

經(jīng)以上初步檢查,可判定出電氣或機(jī)械方面的故障。

1)電氣方面常見的故障。①電氣回路故障可能有：若合閘操作前紅、綠指示燈均不亮,說明控制回路有斷線現(xiàn)象或無控制電源?？蓹z查控制電源和整個(gè)控制回路上的元件是否正常,如：操作電壓是否正常,熔絲是否熔斷,斷路器輔助觸點(diǎn)是否良好,有無氣壓、液壓閉鎖等。②當(dāng)操作合閘后紅燈不亮,綠燈步亮?xí)r,說明斷路器未合上。其常見的原因有：合閘回路熔斷器的熔絲熔斷或接觸不良;合閘接觸器未動(dòng)作;合閘線圈發(fā)生故障(斷線、接頭接觸不良)。③當(dāng)操作斷路器合閘后,綠燈熄滅,紅燈亮,但瞬間紅燈又滅綠燈又亮,說明斷路器合上后又自動(dòng)跳閘。其原因可能是斷路器合在故障線路上造成保護(hù)動(dòng)作跳閘或斷路器機(jī)械故障不能使斷路器保持在合閘狀態(tài)。④若操作合閘后綠燈熄滅,紅燈不亮,但電流有指示,說明斷路器已經(jīng)合上?？赡艿脑蚴菙嗦菲鬏o助觸點(diǎn)或控制開關(guān)觸點(diǎn)接觸不良,或跳閘線圈斷開使回路不通,或控制回路熔絲熔斷,或指示燈泡損壞⑤操作把手返回過快。⑥分閘回路直流電源兩點(diǎn)接地。⑦SF6斷路器氣體壓力過低,閉鎖操作回路(如SF6氣體額定壓力0.5mpa,當(dāng)壓力降至0.45mpa時(shí),即密度繼電器動(dòng)作,閉鎖操作回路)。

2)機(jī)械方面常見的故障。①傳動(dòng)機(jī)構(gòu)連桿松動(dòng)脫落。②合閘鐵芯卡澀。③斷路器分閘后機(jī)構(gòu)未復(fù)歸到預(yù)合位置。④跳閘機(jī)構(gòu)脫扣。⑤合閘電磁鐵動(dòng)作電壓太高,使一級合閘閥打不開。⑥彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)合閘彈簧未儲(chǔ)能。⑦分閘連桿未復(fù)歸。⑧分閘鎖鉤未鉤住或分閘四連桿機(jī)構(gòu)調(diào)整未越過死點(diǎn),因而不能保持合閘。⑨機(jī)構(gòu)卡死,連接部分軸銷脫落,使機(jī)構(gòu)空合。⑩有時(shí)斷路器合閘時(shí)多次連續(xù)做合分動(dòng)作,此時(shí)系開關(guān)的輔助動(dòng)斷觸點(diǎn)打開過早。

3 分、合閘線圈冒煙

合閘操作或繼電保護(hù)自動(dòng)裝置動(dòng)作后,出現(xiàn)分合閘線圈嚴(yán)重過熱或冒煙,可能是分合閘線圈長時(shí)間帶電造成的。發(fā)生此現(xiàn)象時(shí),應(yīng)馬上斷開直流電源,以防分、合閘線圈燒壞。

(1)合閘線圈燒毀的原因有：①合閘接觸器本身卡澀或觸點(diǎn)粘連。②操作把手的合閘觸點(diǎn)斷不開。③重合閘裝置輔助觸點(diǎn)粘連。④防跳躍閉鎖繼電器失靈。⑤斷路器輔助觸點(diǎn)打不開。

(2)跳閘線圈燒毀的原因有。①跳閘線圈內(nèi)部匝間短路。②斷路器跳閘后,機(jī)械輔助觸點(diǎn)打不開,使跳閘線圈長時(shí)間帶電。

在日常的工作中,高壓變電站工作人員要做好對高壓斷路器的檢查和維護(hù)工作,認(rèn)真分析可能發(fā)生故障的原因,總結(jié)對應(yīng)的解決措施,從多方面、多角度來分析問題和解決問題,從根源上找出出現(xiàn)問題的原因,力爭斷路器能夠正常使用,保證高壓線路的安全性、穩(wěn)定性和有效性。