真空斷路器常見(jiàn)故障原因分析及處理

真空斷路器常見(jiàn)故障原因分析及處理

一、真空斷路器工作原理

真空斷路器因其滅弧介質(zhì)和滅弧后觸頭間隙的絕緣介質(zhì)都是高真空而得名;其具有體積小、重量輕、適用于頻繁操作、滅弧不用檢修的優(yōu)點(diǎn)，在配電網(wǎng)中應用較為普及。真空斷路器技術(shù)標準真空斷路器在我國近十年來(lái)得到了蓬勃的發(fā)展，至今方興未艾。產(chǎn)品從過(guò)去的ZN1～ZN5幾個(gè)品種發(fā)展到現在數十多個(gè)型號、品種，額定電流達到5000A，開(kāi)斷電流達到50kA的較好水平，并已發(fā)展到電壓達35kV等級。

真空斷路器是電力系統中主要的開(kāi)關(guān)設備。真空斷路器在電力系統中的作用是：當電力系統正常運行時(shí)，真空斷路器能切斷和接通線(xiàn)路及各種電氣設備的空栽和負載電流;當電力系統發(fā)生故障時(shí)，真空斷路器和繼電保護配合，迅速切除故障電流，防止擴大事故范圍。

二、真空斷路器主要構成

1.支架:安裝斷路器各功能組件的架體。

2..真空滅弧室:是真空斷路器的熄弧元件。

3.導電回路:使滅弧室的動(dòng)端與靜端連接構成的電流通道。

4.傳動(dòng)機構:實(shí)現滅弧室的合、分閘操作。

5.絕緣支撐:絕緣支持件將各功能元件，架接起來(lái)滿(mǎn)足斷路器的絕緣要求。

6.操動(dòng)機構:是真空斷路器的動(dòng)力驅動(dòng)裝置。真空斷路器對操動(dòng)機構的基本要求如下:a.要有足夠的合閘輸出功;保證真空斷路器具有關(guān)合短路故障電流的能力。

b.機構的輸出特性盡量與真空斷路器的反力特性相匹配。

c.真空開(kāi)關(guān)具有足夠的動(dòng)穩定性。

d.要保證在65%~12既分閘電壓下能正常分閘，而在30%額定操作電壓下不得分閘。

e.操作機構應具有自由脫扣的功能。

f.具有電動(dòng)或手動(dòng)操作功能。

三、真空斷路器的常見(jiàn)故障分析及處理經(jīng)驗

1.真空斷路器真空泡真空度降低

真空斷路器在真空泡內開(kāi)斷電流并進(jìn)行滅弧。由于真空斷路器本身沒(méi)有定性、定量監測真空度特性的裝置，所以真空度降低，故障不易被發(fā)現，其危險程度遠遠大于其它顯性故障。出現真空度降低的主要原因有：真空泡內波形管的材質(zhì)或制作工藝存在問(wèn)題，多次操作后出現漏點(diǎn);真空泡的材質(zhì)或制作工藝存在問(wèn)題，真空泡本身存在微小漏點(diǎn);分體式真空斷路器在操作時(shí)，由于操作連桿的距離比較大，直接影響真空斷路器的同期、彈跳、超行程等特性，使真空度降低的速度加快。真空度降低將嚴重影響真空斷路器開(kāi)斷電流的能力和使用壽命，在真空度比較低時(shí)還會(huì )引起真空斷路器的爆炸，所以在進(jìn)行真空斷斷路器定期檢修時(shí)，必須使用真空測試儀對真空泡進(jìn)行真空度的定性測試，確保真空泡具有一定的真空度;當真空度降低時(shí)，必須更換真空泡，并做好行程、同期、彈跳等特性試驗。

2.真空斷路器合閘失靈

真空斷路器拒絕合閘，有四個(gè)方面的原因：線(xiàn)路上有故障;操作不當;操作、合閘電源問(wèn)題或電氣二次回路故障;斷路器本體傳動(dòng)機構和操動(dòng)機構的機械故障。處理斷路器拒絕合閘故障，必須善于區分故障范圍先判定是否斷路器合于預伏故障線(xiàn)路上引起跳閘，可從合閘操作時(shí)有無(wú)短路電流引起的表計指示沖擊擺動(dòng)及有無(wú)照明燈突然變暗，電壓表指示突然下降來(lái)判斷。如判明線(xiàn)路有故障，隔離故障區域后再投斷路器。判明是否屬于操作不當，應檢查有無(wú)裝合閘保險，控制開(kāi)關(guān)是否復位過(guò)快或未到位以及轉換開(kāi)關(guān)是否位置正確等。檢查操作合閘電源電壓是否過(guò)高或過(guò)低，檢查操作合閘保險是否熔斷或接觸不良，檢查控制開(kāi)關(guān)及輔助觸頭是否接觸不良，回路是否斷線(xiàn)或接線(xiàn)錯誤。檢查操動(dòng)機構是否卡死，輔助觸頭和機構調整是否不當。一般是操作機構連接部件的間隙不合格造成的，需要檢查并更換新的高硬度的合格零件。

3.真空斷路器分閘失靈

根據故障原因的不同可分為：真空斷路器遠方遙控操作分閘;但真空斷路器不能斷開(kāi)。其原因有：分閘操作回路斷線(xiàn);分閘線(xiàn)圈斷線(xiàn);操作電源電壓降低;分閘線(xiàn)圈短路，分閘能力降低;分閘頂桿變形，分閘時(shí)存在卡澀現象等。如果分閘失靈發(fā)生在事故時(shí)，將導致事故的擴大。所以運行人員若發(fā)現分合閘指示燈不亮，應及時(shí)檢查分合閘回路是否斷線(xiàn);檢修人員在停電檢修時(shí)應注意測量分閘線(xiàn)圈的電阻，檢查分閘頂桿是否變形;如果分閘頂桿的材質(zhì)為銅質(zhì)應更換為鋼質(zhì);必須進(jìn)行低電壓分合閘試驗，以保證真空斷路器性能可靠。

4.真空斷路器彈簧操作機構合閘儲能回路故障

彈簧操作機構合閘儲能回路故障的現象有：合閘后無(wú)法實(shí)現分閘操作;儲能電機運轉不停止等。其原因主要是行程開(kāi)關(guān)安裝位置的偏上或偏下，以及行程開(kāi)關(guān)是否損壞。在合閘儲能不到位的情況下，若線(xiàn)路發(fā)生事故，而真空斷路器拒分閘，將會(huì )導致事故越級，擴大事故范圍;如儲能電機損壞，則真空斷路器無(wú)法實(shí)現分合閘。運行人員在倒閘操作時(shí)，應注意觀(guān)察合閘儲能指示燈，以判斷合閘儲能情況。如出現上述故障時(shí)，應調整行程開(kāi)關(guān)的位置，實(shí)現電機準確斷電或更換已損壞的行程開(kāi)關(guān)。檢修人員在檢修工作結束后，應就地進(jìn)行2次分合閘操作，以確定真空斷路器在良好狀態(tài)。

5.真空斷路器分合閘不同期，彈跳數值大

此故障為隱性故障，必須通過(guò)特性測試儀的測量才能得出有關(guān)數據。出現這種故障的原因有：真空斷路器本體機械性能較差，多次操作后，由于機械原因導致不同期，彈跳數值偏大;分體式斷路器由于操作桿距離較大，分閘力傳到觸頭時(shí)，各相之間存在偏差，導致不同期、彈跳數值偏大。如果不同期或彈跳數值偏大，都會(huì )嚴重影響真空斷路器開(kāi)斷電流能力，影響真空斷路器的使用壽命。由于分體式真空斷路器存在諸多故障隱患，在更換真空斷路器時(shí)應使用一體式真空斷路器;定期檢修工作時(shí)必須使用特性測試儀進(jìn)行有關(guān)特性測試，及時(shí)發(fā)現問(wèn)題。通過(guò)對真空斷路器的常見(jiàn)故障分析及處理經(jīng)驗總結，可以更好的指導動(dòng)力廠(chǎng)做好真空斷路器運行、維護、檢修等工作，保證真空斷路器的安全、可靠運行。

6.其它故障

斷路器機構儲能后，儲能電機不停，此時(shí)應調整行程開(kāi)關(guān)安裝位置，使得搖臂在zhui高位置時(shí)能將行程開(kāi)關(guān)常閉接點(diǎn)打開(kāi);斷路器直流電阻增大。此時(shí)需要調整滅弧室觸頭開(kāi)距和超行程;斷路器合閘彈跳時(shí)間增大?？梢赃m當增大觸頭彈簧的初壓力或更換觸頭彈簧;若拐臂、軸銷(xiāo)間隙超過(guò)0.3mm，可更換拐臂、軸銷(xiāo);調整傳動(dòng)機構，利用機構在合閘位置超過(guò)主動(dòng)臂死點(diǎn)時(shí)傳動(dòng)比很少的特點(diǎn);將機構向靠近死點(diǎn)方向調整，可減小觸頭合閘彈跳;斷路器中間箱CT表面對支架放電;斷路器滅弧室不能斷開(kāi)。通常是由于滅弧室真空度下降，滅弧室內絕緣下降，耐壓不合格所造成的。

四、小結

真空斷路器作為新一代先進(jìn)開(kāi)關(guān)設備在逐步得到廣泛應用，但隨著(zhù)其應用增多，也不可避免出現缺陷率和故障率升高的現象。目前真空斷路器故障多種多樣，除了本文分析一些常見(jiàn)故障外在日常使用中仍可能發(fā)生一些新問(wèn)題，為使真空斷路器可靠工作，運行人員應加強視強化日常的維護檢測，及時(shí)發(fā)現問(wèn)題及時(shí)匯報解決。檢修人員應嚴格執行電氣預防性試驗，嚴格按規程要求，確保檢修質(zhì)量，提高設備健康水平，避免事故發(fā)生。