常見電力一次開關類設備故障分析及對策

喻景力

（都勻供電局，貴州 都勻558000）

0 引言

隨著社會發(fā)展和我國經濟的總體進步，我國電力系統(tǒng)也在快速發(fā)展。目前，我國電網的整體水平和運營能力較之過去已經有了翻天覆地的變化，但在實際工作中依然存在很多問題，尤其是電力系統(tǒng)中常見一次設備的問題，由于其長期存在，已經嚴重影響到正常的電網運行，甚至由于設備故障已經導致了不少安全事故和經濟損失。因此，需要對這些問題給予足夠的重視，并有針對性地進行分析，從而找到對策。

1 電力一次設備簡介

電力一次設備主要是指電力系統(tǒng)中能夠直接生產、輸送和分配電能的高壓電氣設備，通常包括變壓器、發(fā)電機、輸電線路和斷路器、隔離開關、互感器等。在實際應用中，通過對這些設備進行連接從而形成的完整回路，就叫電氣一次回路，該回路是電力生產、運輸及電能分配的主通道。

不同的電力一次設備具有不同的功能，首先是對初始能量和電能之間的轉換，其次是對電路的開關起到接通和斷開的作用，再次就是通過閉鎖功能對整個電氣系統(tǒng)中的接地裝置和電氣設備起到保護作用。在變電站中，一次設備在運行過程中最為核心的工作內容就是保證電力系統(tǒng)平穩(wěn)運行。在實際工作中，一旦發(fā)現疑似故障，就必須要盡快將其找出，進行風險評估，并加以解決，不然會帶來嚴重的安全隱患。及時分析和解決一次設備故障能將危險性降至最低，還能保證設備運行成本有效降低，并最終保證電力系統(tǒng)安全、平穩(wěn)運行。

2 開關類高壓一次設備常見故障分析

2.1 斷路器常見故障

在電力系統(tǒng)所有的開關設備中，斷路器的作用是最重要的，一旦斷路器出現故障，對于整個電力系統(tǒng)有非常大的影響。在電力設備正常運行中，有很多因素會導致斷路器出現設備問題，斷路器常見故障主要包括以下幾種：

2.1.1 斷路器拒分合故障

常見故障有：電動分合閘拒分合，分合閘線圈不動作；電動合閘拒合，合閘電磁鐵鐵芯動作無力，手動合閘成功；手動與電動均不能合閘；低電壓動作不可靠；機構電動不儲能，手動可以儲能；電動、手動均不儲能；能量傳動介質壓力不足。以上這些故障表象可以總結為控制回路故障、儲能回路故障和機械故障，它們占斷路器故障的絕大部分。若斷路器出現拒分合故障，將對電網停送電產生障礙，嚴重者將不能迅速切斷電網故障，造成故障及停電范圍擴大，帶來嚴重的損失。

2.1.2 斷路器本體故障

斷路器本體故障相對操動機構故障要少，但是一旦發(fā)生將會有嚴重后果。常見故障有：回路電阻過大，產生發(fā)熱現象，損壞斷路器導電部分，甚至有爆炸危險；SF6泄漏，現在110kV電壓等級以上斷路器大多使用SF6作為滅弧介質，一旦泄漏會導致滅弧能力不足，電弧過大損壞設備，在場人員也可能SF6氣體中毒。

2.2 隔離開關常見故障

2.2.1 機械傳動故障

高壓隔離開關最容易出現的問題之一就是機械傳動故障。造成這種問題的主要原因是設備質量不可靠，傳動部分變形、斷裂、卡澀，從而對隔離開關造成較大的影響。此外，出現拒分合故障的原因還有就是操作人員在維護時沒有第一時間發(fā)現隔離開關的生銹部位，處理不及時，進而影響隔離開關的正常使用。

2.2.2 回路故障

隔離開關電動機構廣泛運用在電網中，電動機構故障也是隔離開關的主要故障之一。控制回路故障主要是因為控制回路元件損壞引發(fā)的。此外，運行中發(fā)生的振動或在檢修過程中誤碰控制回路二次線導致隔離開關接頭出現松動，也會造成控制回路最終出現問題。

電機回路故障主要是因為電機回路元件損壞引發(fā)的。此外，電機本身繞組容易燒壞，碳刷的過度磨損也會導致電機不能正常工作。

加熱照明回路主要是因為照明燈和加熱器本身是發(fā)熱元件，極容易燒壞，引發(fā)故障。溫濕度控制器不工作也是一個常見的故障點。

2.2.3 隔離開關導電回路過熱

隔離開關普遍存在導電回路過熱的問題，當工作電流達到一定值時，就可能會造成隔離開關過熱現象。這主要是因為隔離開關觸頭之間有燒損或存在雜質導致接觸面不夠，再加上運行時間長導致鍍銀層脫落或是漏銅，回路電阻增大，從而引發(fā)過熱。其次，觸頭的彈簧長時間工作也會逐漸失去彈性，從而造成觸頭和導電臂之間接觸不良，從而引發(fā)過熱。最后，在工作人員操作過程中，由于操作不當引發(fā)的隔離開關合閘不到位，會使得觸頭壓力不足，從而造成接觸不良，從而引發(fā)觸頭過熱。

2.2.4 隔離開關的操作機構箱不可靠

隔離開關操作機構箱的密封性達不到要求或者銹蝕嚴重的較容易進水，這樣隔離開關機構箱中的電氣控制元件就很容易受潮生銹，并引發(fā)其他故障，例如輔助開關失靈。

3 開關類高壓一次設備故障問題解決對策

3.1 斷路器存在問題的解決對策

對于斷路器存在的問題，在日常檢修和維護中可以采取以下措施：

3.1.1 電動合閘拒合，合閘電磁鐵鐵芯不動作

（1）合閘線圈斷線、燒斷。更換合閘線圈，檢測合閘線圈兩端電壓是否高于額定電壓120%，并恢復電源電壓。

（2）輔助開關觸點接觸不良。斷路器處于分閘儲能狀態(tài)時，檢查輔助開關位置是否正常、有無損壞，調整或更換輔助開關。

（3）二次控制回路接線松動。用螺絲刀將松動的接頭接好。

3.1.2 電動合閘拒合，合閘電磁鐵鐵芯動作無力，手動合閘成功

合閘電壓過低。從合閘電磁鐵線圈兩端測量電壓，檢測是否低于額定值的65%，并恢復電源電壓。

3.1.3 手動與電動均不能合閘

零部件卡住，不能轉動或傳動。檢查轉動和傳動部位，更換損壞件。

3.1.4 低電壓動作不可靠

機械傳動與脫扣位置不對，如扇形板與半軸扣接位置不正確，調整半軸位置。

3.1.5 電動不儲能，手動可以儲能

（1）儲能電機燒壞。檢查原因，更換電機。

（2）二次控制回路接線松動。用螺絲刀將松動的接頭接好。

（3）電刷損壞。檢查原因，更換電刷。

3.1.6 電動、手動均不儲能

儲能驅動塊或驅動棘爪損壞。更換驅動塊和驅動棘爪。

3.1.7 機械或傳動故障

零部件卡住，不能轉動或傳動。檢查轉動和傳動部位，進行潤滑處理，更換損壞件。

3.1.8 回路電阻超標

由于這種故障一是發(fā)生在密封的滅弧室內，由主導電部分受損造成，這時需要及時更換滅弧室或對滅弧室進行解體，對觸頭損傷部位進行更換或打磨處理；二是要測量斷路器合閘行程及超行程，若不符合廠家規(guī)定指標，則需要對傳動部分進行全面檢查，更換或修復損壞變形零部件。

3.1.9 SF6氣體泄漏

此故障一般都是密封膠墊劣化、開裂、損壞造成密封不良引起的，可通過使用檢漏儀、氣泡法、包扎法找出泄漏點，進行密封膠墊更換。

同時，在設備運行期間，要周期性地對斷路器的接地性進行全面檢查和維護。

3.2 隔離開關存在問題的解決對策

3.2.1 機械傳動故障

操作人員在使用高壓隔離開關的過程中注意不要用力過大，應保證力度不會對設備造成損害。隔離開關卡澀時，檢修過程中應適當加一些潤滑油或采取一些其他防腐措施，使高壓隔離開關傳動恢復正常。如果傳動部件變形則需要把零件拆卸下來校正，或者更換新部件。最重要的是要加強設備巡視，保證在高壓隔離開關不能正常使用之前能提前發(fā)現，然后進行更進一步的檢查工作，發(fā)現其中存在的問題并且及時維修，保證高壓隔離開關的正常工作，避免造成更加嚴重的損失，例如導致電力系統(tǒng)不能正常運行。

3.2.2 回路故障

元件損壞大多發(fā)生在分合閘開關、控制電源、電機電源、空氣開關或保險、切換開關、各種繼電器、行程開關或一些終端元件上。不論是控制回路、電機回路還是加熱回路故障，都可以根據廠家提供的接線圖紙對故障點進行排查，找出故障點并排除故障。

3.2.3 隔離開關導電過熱

建議在對隔離開關的檢修維護中，導電觸頭應盡量避免使用導電脂，而是改用中性凡士林涂抹，觸頭燒損部位要進行打磨處理，損壞嚴重程度超過規(guī)定值的需要對觸頭進行更換。觸頭夾緊程度不足的要更換夾緊彈簧并潤滑活動部分，以保證彈簧正常動作。再者要對運行操作人員進行培訓，保證分合閘位置符合要求，降低故障率。平時還要進行紅外測溫，從而能盡早發(fā)現設備的過熱缺陷，以便盡快維護或更換。

3.2.4 隔離開關的操作機構箱不可靠

密封問題一般發(fā)生在機構箱門密封條處和箱體的螺絲處，大部分密封問題可以用密封膠臨時處理，門密封條老化損壞則進行更換解決。在選擇設備材料時，要考慮容易出現銹蝕的部位，盡可能地選擇正規(guī)廠家或是原廠配件的隔離開關，比方選擇抗銹蝕的不銹鋼銷、軸，不銹鋼銅套和軸套，不銹鋼叉片等，從而提前預防變電站隔離開關故障。

4 結語

電力一次設備是電力系統(tǒng)中最為關鍵的部分，其可靠性與整個電力系統(tǒng)運行的安全性和穩(wěn)定性有著直接的關系，因此，必須要重視電力一次設備的日常維護和檢查，提高檢修質量，從而盡可能減少設備故障的發(fā)生。

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