CANDU6 核電機(jī)組中壓斷路器在運(yùn)行中的常見(jiàn)故障及處理方法

程 漢

（中核核電運(yùn)行管理有限公司運(yùn)行五處，浙江 嘉興 314000）

0 引言

斷路器在操作中出現(xiàn)故障，不僅會(huì)威脅到人身安全，蠻力和錯(cuò)誤的操作方式還會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障，影響設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。 本文結(jié)合筆者多年的操作經(jīng)驗(yàn)，通過(guò)調(diào)查和研究，找到了中壓斷路器在年限的增加、設(shè)備老化及操作方式錯(cuò)誤等因素下導(dǎo)致的各類故障，以及故障的應(yīng)對(duì)措施，使其他操作員在今后面對(duì)相同斷路器時(shí)能及時(shí)有效地處理各類故障。

1 中壓斷路器的重要性及運(yùn)行要求

中壓真空斷路器一般情況下至少必須滿足下列要求：

（1）具有足夠的絕緣耐壓水平；（2）能夠連續(xù)的傳輸足夠大的負(fù)荷電流；（3）具備多次安全開(kāi)斷系統(tǒng)最大三相直接接地故障電流的能力；（4）能夠安全承受大功率馬達(dá)負(fù)荷啟動(dòng)電流的沖擊。

本文所說(shuō)斷路器為Cutler-Hammer 設(shè)計(jì)生產(chǎn)的VCP-W 系列真空斷路器。

2 VC P- W 系列真空斷路器的邏輯連鎖介紹

2.1 額定功率連鎖（型號(hào)連鎖）

某額定功率的斷路器只能推入具有同等額定功率的開(kāi)關(guān)柜斷路器小室，這就可以避免因?yàn)檎`用小容量斷路器引起的頻頻跳閘。 后經(jīng)優(yōu)化和改造，在每一個(gè)斷路器上都標(biāo)識(shí)了該斷路器的名稱，防止同等功率斷路器的混淆使用。

2.2 檢修連鎖

如果斷路器已“合閘”且合閘彈簧已“儲(chǔ)能”，那么斷路器在“試驗(yàn)”位置由內(nèi)向外移出時(shí)，此連鎖會(huì)使斷路器先跳閘、后合閘、再跳閘，最終使斷路器處于“跳閘”且合閘彈簧已“釋能”的狀態(tài)；反之，已“合閘”且合閘彈簧已“儲(chǔ)能”的斷路器在由外向內(nèi)移到“試驗(yàn)”位置后，此連鎖也會(huì)使斷路器先跳閘、后合閘、再跳閘，最終使斷路器處于“跳閘”且合閘彈簧已“釋能”的狀態(tài)。 這樣可以保證通過(guò)“試驗(yàn)”位置的斷路器處于安全狀態(tài)，從而保障了人員的安全。

2.3 搖柄連鎖

如果斷路器在“試驗(yàn)”位置且已“合閘”，那么插入搖柄會(huì)使斷路器自動(dòng)跳閘，這樣可以避免把已合閘的斷路器搖入“工作”位置。 這樣的錯(cuò)誤操作將嚴(yán)重違反“先合隔離刀閘后合斷路器” 的送電原則， 可能造成“帶負(fù)荷合隔離刀閘”的嚴(yán)重事故。

2.4 正連鎖

如果斷路器在“工作”位置且已“合閘”，那么搖柄將不能插入，這可以避免搖出已合閘的斷路器。這樣的錯(cuò)誤操作將嚴(yán)重違反“先斷斷路器后斷隔離刀閘”的停電原則，可能造成“帶負(fù)荷拉開(kāi)隔離刀閘”的嚴(yán)重事故。

2.5 負(fù)連鎖

如果斷路器處于“試驗(yàn)”與“工作”位置之間，斷路器將不能被機(jī)械合閘。

2.6 位置合閘連鎖

如果斷路器處于“試驗(yàn)”與“工作”位置之間，斷路器將不能被機(jī)械合閘。 這保證了斷路器在小室中移動(dòng)過(guò)程的人員安全，也避免了把已經(jīng)合閘的斷路器搖入“工作”位置（這樣的錯(cuò)誤操作將嚴(yán)重違反“先合隔離刀閘后合斷路器”的送電原則）。

2.7 位置拉出連鎖

如果斷路器在“工作”位置，斷路器拉手將不能完全拉起。

2.8 延伸導(dǎo)軌連鎖

如果延伸導(dǎo)軌沒(méi)有正確就位， 斷路器將不能從“試驗(yàn)”位置拉出。

3 運(yùn)行操作及巡檢中遇見(jiàn)的常見(jiàn)故障及處理方法

3.1 斷路器操作小車(chē)故障及處理方法

3.1.1 斷路器操作小車(chē)的故障及原因

將斷路器從冷備用改為檢修位置，操作小車(chē)吊臂容易松脫。 原因：斷路器操作小車(chē)的吊臂與小車(chē)本體之間是用緊固螺栓連接的（見(jiàn)圖1），長(zhǎng)期使用可能導(dǎo)致螺栓松動(dòng)，由于斷路器的重量和晃動(dòng)，可能導(dǎo)致吊臂松脫使斷路器跌落。

圖1 操作小車(chē)掛鉤

3.1.2 斷路器操作小車(chē)故障后的處理方法

處理方法： 在斷路器操作小車(chē)上粘貼提醒標(biāo)簽。在操作前一定要仔細(xì)閱讀此類提醒標(biāo)簽；如發(fā)現(xiàn)小車(chē)螺栓松動(dòng)等此類故障， 應(yīng)及時(shí)用扳手將螺栓緊固處理；如沒(méi)有合適工具時(shí)，應(yīng)要求操縱員通知維修人員用專業(yè)工具協(xié)助處理。 另外，在觀察新員工操作斷路器小車(chē)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，大部分操作人第一次都會(huì)將吊臂的“U”形開(kāi)口方向弄錯(cuò)，導(dǎo)致無(wú)法正常起吊斷路器，此行為極有可能損壞斷路器。 正確方式應(yīng)該是保證“U”形吊臂的開(kāi)口朝向操作人員。

3.2 斷路器儲(chǔ)能電機(jī)無(wú)法停運(yùn)的故障

3.2.1 斷路器儲(chǔ)能電機(jī)無(wú)法停運(yùn)的故障及原因

執(zhí)行斷路器傳動(dòng)試驗(yàn)。 開(kāi)關(guān)合閘后，儲(chǔ)能電機(jī)時(shí)運(yùn)行且無(wú)法停運(yùn)。 原因：斷路器合閘后，儲(chǔ)能彈簧釋能，儲(chǔ)能電機(jī)所在控制回路的儲(chǔ)能到位限位開(kāi)關(guān)觸點(diǎn)LS1 閉合，接通控制回路，儲(chǔ)能電機(jī)開(kāi)始工作；當(dāng)合閘彈簧儲(chǔ)滿能量后，LS1 被凸輪帶動(dòng)彈性接觸片進(jìn)行斷開(kāi)動(dòng)作，儲(chǔ)能電機(jī)停止工作。 儲(chǔ)能電機(jī)不停止的原因是在彈簧儲(chǔ)能結(jié)束后LS1 未能斷開(kāi)，導(dǎo)致儲(chǔ)能回路一直帶電。

3.2.2 斷路器儲(chǔ)能電機(jī)無(wú)法停運(yùn)的處理方法

處理方法：此情況下應(yīng)及時(shí)斷開(kāi)斷路器的合閘熔絲將其停運(yùn)，然后通知維修電氣繼保人員檢查。

3.3 斷路器由冷備用改為熱備用過(guò)程中搖柄無(wú)法正常驅(qū)動(dòng)的故障及處理方法

3.3.1 斷路器由冷備改為熱備過(guò)程中搖柄無(wú)法正常驅(qū)動(dòng)的故障

將斷路器由冷備用改熱備用操作時(shí)，搖柄插入搖孔后一直搖動(dòng)搖柄卻不見(jiàn)斷路器向柜內(nèi)移動(dòng)。 原因：斷路器絲桿上的驅(qū)動(dòng)塊不在絲桿的最外端。

3.3.2 斷路器由冷備改為熱備過(guò)程中搖柄無(wú)法正常驅(qū)動(dòng)的處理方法

處理方法：在將斷路器本體吊入開(kāi)關(guān)柜前，應(yīng)檢查驅(qū)動(dòng)塊位置，如有需要，將驅(qū)動(dòng)塊搖到絲桿最外端。

3.4 斷路器無(wú)法正常拉出或推入開(kāi)關(guān)室的故障及處理方法

3.4.1 斷路器無(wú)法正常拉出或推入開(kāi)關(guān)室的故障及原因分析

將斷路器從冷備用改成檢修位置時(shí)，斷路器無(wú)法從試驗(yàn)位置拉出到延伸導(dǎo)軌上。 原因有兩點(diǎn)：（1）斷路器小車(chē)的車(chē)輪間距和開(kāi)關(guān)柜底盤(pán)左右兩側(cè)的軌道間距尺寸過(guò)于接近；（2）斷路器小室內(nèi)的“止退機(jī)構(gòu)”（見(jiàn)圖2）出現(xiàn)兩個(gè)擋片分離現(xiàn)象（有時(shí)銷(xiāo)釘脫落、有時(shí)擋片變形），連鎖機(jī)構(gòu)無(wú)法正常動(dòng)作。

圖2 止退機(jī)構(gòu)

3.4.2 斷路器無(wú)法正常拉出或推入開(kāi)關(guān)室的處理方法

處理方法：第一種故障，切不可蠻力操作，應(yīng)暫停工作，聯(lián)系有工具的維修人員協(xié)助處理，判斷具體原因。 第二種故障，需判斷新增加的止退機(jī)構(gòu)的替代產(chǎn)品是否動(dòng)作正常。

3.5 典型緊急故障及處理方法

3.5.1 典型的緊急故障

還有一些典型的緊急故障，此類故障下典型操作遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求。 如在機(jī)組瞬態(tài)響應(yīng)期間或緊急操作情況下出現(xiàn)下列故障。

（1）主控室盤(pán)臺(tái)的手動(dòng)開(kāi)關(guān)（HANDSWITCH）卡死。

（2）失去48 伏直流和/或220 伏直流電源。

（3）就地跳合閘繼電器3TR/3C（見(jiàn)圖3）拒動(dòng)等。針對(duì)具體情況，應(yīng)該仔細(xì)斟酌考慮應(yīng)急措施。 正確及時(shí)的對(duì)此類故障進(jìn)行處理。

圖3 3C 及3TR 繼電器

3.5.2 典型緊急故障下的處理方法

下面就幾種典型緊急故障應(yīng)對(duì)措施進(jìn)行說(shuō)明。（1）由于控制盤(pán)臺(tái)手動(dòng)開(kāi)關(guān)失效或失去48V 直流電源或48V 直流回路故障，需要現(xiàn)場(chǎng)人員手動(dòng)分合閘斷路器。 此時(shí)可采用以下任何一種方法進(jìn)行操作：利用身上攜帶的水性筆芯等物就地觸發(fā)3TR/3C （見(jiàn)圖3）使斷路器跳/合閘； 就地?fù)軇?dòng)出口閉鎖繼電器86 的黑色機(jī)械壓桿，觸發(fā)86 動(dòng)作，直接啟動(dòng)跳閘回路使斷路器跳閘， 然后將斷路器控制選擇開(kāi)關(guān)HS-43 由“遠(yuǎn)方”（REMOTE）改為“就地”（LOCAL），接著再?gòu)?fù)位86 出口閉鎖繼電器。 （2）3TR/3C 繼電器拒動(dòng)或失去220V直流電源或220V 直流回路故障。 此時(shí)應(yīng)該使用絕緣操作桿通過(guò)按壓斷路器本體前面板的跳/合閘按鈕，使斷路器機(jī)械跳/合閘 （操作時(shí)人員站在斷路器側(cè)面）。（3）斷路器本體故障。 例如，斷路器無(wú)法正常斷開(kāi)，此類情況下應(yīng)根據(jù)情況判斷此開(kāi)關(guān)的上級(jí)斷路器，并根據(jù)情況判斷是否手動(dòng)斷開(kāi)其上級(jí)電源。

4 結(jié)語(yǔ)

一般情況下，單個(gè)設(shè)備的故障只要充分了解和掌握其規(guī)律及原因， 就能夠及時(shí)而有針對(duì)性地采取相應(yīng)的措施對(duì)故障進(jìn)行處理， 從而有效地降低故障率和故障造成的損失。 本文通過(guò)總結(jié)多年的現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)、 查詢相關(guān)文獻(xiàn)和資料，總結(jié)了斷路器因設(shè)備老化、可靠性下降或人因失誤等原因?qū)е碌拇蟛糠止收希欣碛袚?jù)地對(duì)故障原因進(jìn)行了分析，并針對(duì)故障給出了合理充分的處理意見(jiàn)，提供了識(shí)別和解決該類型故障的方法，從而有利于提高人員的故障應(yīng)對(duì)能力、增強(qiáng)設(shè)備的可靠性，從而提高設(shè)備的安全性和經(jīng)濟(jì)性。