GEC低壓交流配電盤常見失效原因分析及對策

賀吉昌

（中廣核陸豐核電有限公司，廣東 汕尾516600）

1 引言

某電廠低壓交流配電盤采用英國GEC 公司產(chǎn)品，該套設備經(jīng)過二十余年的運行，其弊端也逐漸地顯露出來。首先，其可操作性差，一些閉鎖機構設計不合理，導致開關卡澀問題及操作不到位的情況時常發(fā)生；其次，該盤柜開關主回路及控制回路的布線也比較復雜，其操作機構和控制機構設計得都比較煩瑣，無形中增加了開關故障排除的難度；最后，由于配電盤柜運行時間較長，一些電氣部件出現(xiàn)老化跡象，如開關內的遠方就地轉換開關、隔離開關等輔助接點表面氧化等問題比較普遍，這樣使得其輔助接點接觸電阻較大，導致開關的控制回路故障率較高。

2 配電盤柜開關失效現(xiàn)象及原因分析

2.1 開關DMPR 電機過載保護繼電器問題

該配電盤柜的開關配置有DMPR 電機過載保護繼電器，該繼電器為一種電子式熱繼電器，其接線形式比較簡單，使用也比較方便，但由于DMPR 這種電子式熱繼電器的抗干擾性能比較差，開關在運行期間，特別是在投切負荷時，由于開關產(chǎn)生的電磁力容易引起繼電器的誤動作，這樣大大降低了開關運行的可靠性，對電廠電氣設備穩(wěn)定可靠的運行也帶來了不利影響。

2.2 開關遠方就地切換開關、隔離開關輔助接點氧化問題

該配電盤柜的開關配置有遠方就地切換開關(850CC)、隔離開關(850JS)，但這些開關內的850CC/850JS 等輔助接點經(jīng)常出現(xiàn)接觸電阻大的問題，而且出現(xiàn)故障頻率呈上升趨勢。在對850CC/850JS 輔助接點進行深入的研究后，發(fā)現(xiàn)其主要原因是由于這些輔助接點長期暴露在空氣中，且大修經(jīng)常使用酒精擦拭其表面，導致輔助接點鍍銀層氧化情況比較嚴重，引起很多接點接觸電阻偏大，最終導致開關功能失效，無法控制下游負荷正常啟停。每次停盤檢修更換備件數(shù)量較大，因此，采取臨時措施對每次檢測到的一些接觸不良或接觸電阻大的接點通過針對性的修復或重新組裝的維修方法使其功能得以恢復。

2.3 隔離開關保險動觸頭上過熱問題

在對配電盤柜進行定期維護工作中，經(jīng)常能夠看到電氣主回路上的隔離開關850JS 保險座觸頭上有過熱燒蝕痕跡。對該問題進行深入的分析研究，發(fā)現(xiàn)開關保險座觸頭上過熱燒蝕痕跡是由于檢修過程中涂抹凡士林潤滑油脂的量及開關清潔檢查不徹底造成的。在對開關進行檢修時，每次在開關檢查完成回裝前需要在動觸頭上涂上一層凡士林潤滑油脂。每次檢修都是如此，長期下來使得850JS 保險開關觸頭的潤滑油脂在觸頭倉內積累得越來越多，當保險座倉內的潤滑油脂隨時間變得干澀將會產(chǎn)生一定的粘性，由于長時間未對開關保險靜觸頭進行有效清理，從而引起開關保險座的動靜觸頭之間出現(xiàn)接觸不良現(xiàn)象，使開關在運行期間產(chǎn)生輕微的電弧導致動靜觸頭出現(xiàn)過熱燒蝕痕跡，如果這樣持續(xù)下去將會導致動靜觸頭粘連，造成保險熔斷，導致開關故障。

2.4 盤柜檢修過程中的其他問題

由于英國GEC 生產(chǎn)的盤柜存在設計缺陷，開關的操作機構及機械閉鎖裝置設計不合理，導致開關操作起來比較煩瑣，特別對一些負荷較重且在配電盤所處位置較高的大型開關來說，開關的體積也相對較大，對其操作起來就更加笨重，有時會因為開關在推拉過程沒有到位而引起開關功能失效，這樣將會導致主回路觸頭接觸不良而引起電弧將開關損壞。平時在對開關進行拆裝時，其工藝也比較煩瑣，耗費大量的人力物力，有時會因為閉鎖機構的卡澀而導致開關無法進行正常分合閘操作。檢修后，在對開關進行回裝時也可能會因為開關倉內的紅色擋板機構卡澀未能正常打開或因回裝開關用力過猛而將擋板頂碎的現(xiàn)象。以上的種種問題表明GEC 廠家生產(chǎn)的這種盤柜及開關在其機械機構設計方面很不合理，存在諸多弊端[1]。

3 解決問題的對策

通過將DMPR 電子式電機過載保護繼電器改為雙金屬片式熱繼電器，使開關的熱繼電器不受開關投切時的電磁力影響，從而大大地提高了開關運行的可靠性。雙金屬片式熱繼電器的工作原理是當雙金屬片的溫度升高時，由于兩種金屬的線膨脹系數(shù)不同，所以它將受熱彎曲。該熱元件串接在電動機定子繞組中，電動機繞組電流即為流過熱元件的電流。當電動機正常運行時，熱元件產(chǎn)生的熱量雖能使雙金屬片彎曲，但不足以使繼電器動作；當電動機過載時，熱元件產(chǎn)生的熱量增大，使雙金屬片彎曲位移量增大，經(jīng)過一段時間后，雙金屬片彎曲推動導板，并通過補償雙金屬片與推桿將觸點動作，該觸點為熱繼電器串于接觸器線圈回路的動斷觸點，斷開后使接觸器失電，接觸器切斷電動機等下游負載回路供電，不會因過載導致下游負載長期運行而損壞，保護了電動機等下游負載。其動作特性是只受主回路上電流大小的控制，不會由于開關投切時產(chǎn)生電磁力的影響而導致其誤動作，從而大大地提高了開關運行的可靠性。

為了能夠讓這些開關處于可靠的運行狀態(tài)，對抽屜開關內部電氣部件進行定期維護很有必要。如遠方/就地切換開關(850CC)、隔離開關(850JS)輔助接點在沒有進行新備件替換的情況下，應采取有效的檢查和維修措施以保證其可用性，為此有針對性地對接觸不良的輔助接點進行及時修復或重新組裝的方法使850CC/850JS 的功能恢復正常。為徹底解決850CC/850JS 輔助接點氧化問題，建議對該類型的輔助接點盡快完成換型替代，從而保證開關運行的可靠性，降低開關在運行期間出現(xiàn)故障的幾率。

對于隔離開關保險座保險動觸頭過熱的問題，我們對此類問題進行了深入的分析，并對其靜觸頭進行解體檢查，最終分析結果是保險座倉內的潤滑油脂干涸將會產(chǎn)生一定的粘性，開關在運行期間可能產(chǎn)生輕微的電弧導致觸頭出現(xiàn)燒蝕現(xiàn)象。今后對該類型隔離開關進行日常檢修時做好靜觸頭倉內的清潔檢查工作，并且做好相關檢修經(jīng)驗反饋落實工作，對凡是用到凡士林潤滑油脂的檢修工作，應該充分作好風險分析及應對措施，以杜絕此類情況發(fā)生[2]。

最后，對GEC 配電盤柜開關操作時應注意其閉鎖機構是否操作到位，對抽屜開關進行推拉操作時，在打開外面板前先要將850JS 斷開，并將850JS 旋轉開關上的一白色小按鈕用平口螺絲刀按壓，并旋轉一定的角度再將開關面板打開，面板打開后將右手邊的控制回路插頭及時拔掉，以免造成損壞，之后左右手同時按壓開關頂部的機械閉鎖機構，同時使力將開關抽出。在對開關進行回裝操作時，首先要注意驗證其主回路和控制回路的帶電情況，以確保開關回裝操作的人身安全。當開關無法回裝到位時，千萬不能用力過猛以防將后面開關倉內觸頭紅色擋板頂碎，此時應及時將開關抽出，檢查靜觸頭擋板機械機構是否存在卡澀，處理完成后再進行開關回裝操作，確保設備不因人因操作而損壞。

4 結語

以上對英國GEC 配電盤柜經(jīng)常出現(xiàn)的失效問題及對策進行了詳細闡述。首先，我們對DMPR 電機保護器誤動作，遠方就地切換開關(850CC)、隔離開關(850JS)輔助接點氧化，850JS 保險開關觸頭輕微過熱燒蝕問題，抽屜內的機械機構及觸頭擋板機構笨重、操作困難及推拉抽屜過程中存在的失效問題進行了分析，同時，詳細說明了解決這些問題所采取的對策，其主要目的是為了能夠更好地指導人們對GEC 類盤柜開展良好的日常維護工作，以保證盤柜及開關運行的可靠性。