断路器拒动故障原因分析及预防处理措施

2014-04-16宋宇

机电信息 2014年30期

关键词：断路器短路线圈

宋宇

(中航工业南方航空工业(集团)有限公司动力分公司，湖南株洲 412000)

断路器拒动故障原因分析及预防处理措施

宋宇

(中航工业南方航空工业(集团)有限公司动力分公司，湖南株洲 412000)

首先对断路器拒动故障原因进行了简单论述，然后结合实例分别对机械故障以及电气故障造成的断路器拒动事故进行了详细分析，并指出了断路器拒动故障发生时的预防处理措施。

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0 引言

断路器拒动是电力行业中经常出现的技术故障之一，是整个电力行业面临的难题。随着技术手段的不断进步，断路器拒动发生的次数明显减少，但是因断路器拒动而引发的变电站事故还时有发生。断路器拒动不但会造成变电站的停运，而且还会破坏相关的电气设备元件，从而给电力企业带来巨大的经济损失。因此，研究断路器拒动故障的应对措施十分必要。

1 断路器拒动故障常见原因

断路器是电力行业采用的一种常见的电力设备，其作用是通过触头的开合来控制线路断电或通电。采用断路器可以极大地提高线路运行的安全性，主要是因为一旦线路中出现短路或其他故障而造成线路中电流增大，断路器就会自动断开，从而避免过大电流烧坏线路或电力设备，确保了电力系统运行的安全性。

断路器拒动是指线路中的电流超过额定电流时，断路器却没有任何动作，没有及时切断电流，从而导致过高电流烧坏线路或设备，甚至造成火灾，威胁人们群众的生命、财产安全，给电力企业造成巨大的经济损失。断路器拒动故障原因主要有以下2种：

(1) 机械故障。从前文的分析中可以看出，断路器的正常工作需要一定的机械操作，因此一旦断路器机械构件或传动系统出现故障就会引起断路器拒动。例如：断路器触头铁芯卡住或脱落而造成铁芯的冲击力不足，无法达到断路目的；断路器的传动系统出现故障，导致断路指令无法得到执行，造成断路器拒动；断路器触头被卡住无法顺利断开，从而导致断路器拒动。

(2) 电气故障。除了机械系统及构件，断路器还包括电气系统以及相应的电气元件，因此电气故障也是造成断路器拒动的常见原因之一。电气故障主要有：断路器控制回路断开；跳闸线圈烧坏；继电保护预设值高于正确的预设值；断路器电源电压过低等。

在断路器电气故障中尤其要注意的是跳闸线圈烧坏，由于跳闸线圈烧坏而造成的断路器拒动故障占所有断路器拒动故障的一半以上，因此有必要对跳闸线圈烧坏问题进行分析。跳闸线圈之所以会被烧坏，根本原因是跳闸线圈通电时间过长。而导致跳闸线圈烧毁的原因有多种，例如：断路器电磁铁芯被卡住，造成分闸线圈烧毁；断路器辅助开关状态调整不当，从而造成线圈烧毁；断路器内部联动杆被卡住造成断路器无法正常合闸，从而使得电磁铁芯过载，造成线圈烧坏；合闸接触器发生故障，无法及时断开，从而造成线圈通电时间过长，导致跳闸线圈烧毁。

2 变电站断路器拒动故障实例

由于造成断路器拒动故障的原因有多种，因此在处理因断路器拒动引起的变电站事故时要具体问题具体分析，针对造成故障的实际原因采取正确的处理措施。

2.1 断路器机械故障造成的拒动事故实例

(1) 事故概述。某变电站10 kV线路出现跳闸事故，并在事故处理过程中出现了一次断路器拒动故障。起初该变电站由于某一磁横担断裂造成线路短路，经过处理后，值班员对线路进行送电操作，然而在合上断路器一段时间后，某一处电缆头起火。

(2) 事故综合分析。该次事故的起因是磁横担断裂导致线路发生短路跳闸，经过处理合上断路器后，线路中又出现了电缆头短路。通过对第一次故障的处理发现断路器合闸后线路中是有电流的，因此说明断路器可以进行正常合闸；而随后电缆头短路断路器并未及时进行断电保护，这说明断路器的断开操作出现故障；最后通过分析发现断路器无法正常断开是由于其机械构件被卡住。

(3) 事故处理。通过分析，值班员发现该线路断路器存在严重问题，因此值班员指示操作员将该线路断路器进行隔离，然后派出专业的维修人员对起火事故进行处理。

以上事故是一起典型的因断路器机械故障造成的断路器拒动事故。

2.2 断路器电气故障造成的拒动事故实例

(1) 事故概述。发生该事故的变电站为无人值班变电站，起初该变电站的用户线路发生短路，但是相应断路器拒动，从而导致短路故障持续了10 s左右，造成配电柜烧坏，给电力企业造成了较为严重的经济损失。

(2) 事故综合分析。该次事故的起因是用户线路短路，相应断路器拒动，从而导致两相短路发展成为三相短路。此时蓄电池交流电源切换过程中出现了直流与交流电源同时消失的情况，从而造成2号主变低压侧断路器未及时发生动作，进而引起配电柜起火，所幸维修人员抢救及时才没有造成更大的经济损失。可以看出，用户线路短路、断路器拒动以及蓄电池故障等多个因素造成了这起变电站事故。

(3) 事故处理。此次事故的处理方式是：更换拒动的529断路器；同时对蓄电池组进行检查，更换存在问题的蓄电池，并加强对蓄电池组的定期维护。另外，对烧毁的配电柜进行彻底清理，更换已经烧毁的配电柜设备元件。

通过对以上2起事故的分析发现，变电站事故并不是由某一单独原因引起的，而是多种原因的综合作用。但是，断路器拒动故障无论在哪种变电站事故中都出现过，因此采取合适的措施预防、应对断路器拒动故障十分必要。

3 断路器拒动故障预防处理措施

目前我国电力系统中采用的断路器大多为真空断路器，占到我国断路器总数的95%以上，下面主要对真空断路器拒动故障的预防和处理措施进行分析。

3.1 断路器拒动故障预防措施

断路器一旦出现拒动故障就有可能造成较大的变电站事故，从而给电力企业带来严重的经济损失，因此应对断路器拒动故障应该以预防为主，降低断路器拒动故障发生的可能性。

(1) 建立完善的预防制度。电力企业首先要从制度方面入手来预防断路器拒动故障的发生。电力企业要建立完善的断路器定期检查制度，同时制定严格的定期检查工作规范，充分重视可能引起拒动故障的安全隐患，并采取正确的处理措施消除隐患，进而避免断路器拒动故障的发生。

(2) 建立专业的断路器检修队伍。电力企业要面向社会积极招聘专业的故障检修人员，并且根据应聘人员的能力特点，为其安排合适的工作岗位，做到人尽其才，从而提高断路器故障检修工作水平。企业还要加大对内部工作人员的管理培训，定期对断路器检修人员进行技能培训；同时还要加强检修人员的思想政治教育，提高检修人员的工作责任意识，使其做好断路器故障检修工作。

(3) 企业要注意积累经验。企业要对每次断路器拒动故障的原因、处理措施等进行详细记录，积极吸取经验教训，做到举一反三，在断路器安装设置时提前采取预防措施，从而避免同类拒动故障的发生。

另外，电力企业还要选购正规厂家生产的质量合格的断路器产品，要保证整个线路产品的质量，杜绝劣质产品进入电力系统。

3.2 断路器拒动故障处理措施

在故障发生时，值班人员要第一时间将故障情况进行上报，然后根据已有的故障处理预案分析故障原因，并且采取合适的应对措施。例如，某条线路发生短路，而断路器未进行断闸保护，此时现场维修人员要对断路器进行隔离处理，然后使用其他非故障线路输电。