35kV开关柜断路器主回路电阻异常处理分析

孙栋梁

摘 要：回路电阻是决定断路器安全可靠运行的基本因素之一，需要在出厂、交接试验、预防性试验等环节中严格进行相关试验。针对220kV变电站35kV侧开关柜断路器主回路电阻异常故障，经详细的试验数据统计分析、解体故障排查以及更换处理后，故障得到成功排除。

关键词：开关柜 断路器 主回路电阻 预防性试验

中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（b）-0060-01

35 kV及以下电压等级的中低压断路器是供配电系统中重要的控制和保护设备，断路器运行的安全可靠性直接影响到电力供应的服务水平。随着供配电系统可用占地面积的不断缩小和测控保护功能要求的进一步提高，35 kV户内开关柜已成为新建或改造供配电系统首选的集成开关布置方式。从相关案例和实际工作经验可知，影响断路器安全可靠运行的因素较多，由动、静触头接触不良引起的回路电阻异常等故障就是较为常见的一种。开关柜中断路器回路电阻异常会影响导电回路温升及触头工作，进而影响到断路器及开关柜运行的安全稳定性。在GB3906-2006《3.6 kV～40.5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备》、GB1984-2003《高压交流断路器》、GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》、DL/T 596-2005《电力设备预防性试验规程》等相关的国家、电力行业标准中均明确要求在高压开关柜型式试验、出厂试验、交接试验，以及预防性试验等项目中，均需要测量开关柜中断路器回路电阻是否处于技术指标允许的范围内，避免由于回路电阻异常引起回路发热过大，进而引起开关柜柜内安全事故。

1 ZN85-40.5断路器运行现状分析

220 kV中枢变电站其总容量240MVA，装有两台型号为SFSZ9-120000/220 220±8×1.25%/121/10.5kV，120/120/60MVA的三绕组变压器，电压变比为220/110/10.5kV。由于受变电站占地面积的影响，该变电站220 kV和110kV侧均采用室外GIS布置；为确保35 kV系统具有较高的供电安全可靠性，35 kV侧采用户内高压开关设备，户内开关设备选用KYN61-40.5铠装移开式交流金属封闭开关设备，断路器选用的是国内某公司生产的ZN85-40.5真空断路器。该变电站并网投运以来的1年3个月中，35 kV侧的ZN85-40.5真空断路器柜各项运行特性参数均较好。随着35 kV侧电网建设不断完善，线路负荷不断增加，尤其当地工厂中大量变频设备、整流设备等的使用，对35 kV侧系统的综合调控性能要求也进一步提高。例行预防性试验数据表明，35 kV侧3#柜和6#柜的ZN85-40.5型断路器其主回路电阻呈现增长趋势且最近一次检测数据超过断路器厂家技术指标规定的100μΩ。从3#和6#断路器柜的出厂、交接、预防性试验历史数据统计分析结果可知，此两台35 kV断路器柜在35kV侧负荷不断增加情况下，其断路器主回路电阻存在持续增长态势，急需找出故障原因予以排除以保证开关柜的安全运行。

2 ZN85-40.5断路器主回路电阻异常原因分析

2.1 预防性检测数据

220 kV变电站检修人员在最近一次进行设备的停电预防性试验时，发现两面35 kV断路器柜其断路器主回路电阻出现严重超标，厂家技术指标规定该值不大于100 μΩ，其断路器回路实测数据如见表1所示：

从表1中可以看出#3断路器柜三相电阻超标较为严重，分别为131 μΩ（A相）、57 μΩ（B相）、129 μΩ（C相），超标最严重的B相其超标率达到157%。结合温升在线监测装置监测数据，#3开关柜三相的发热效应也远超过国家标准GB763-90《交流高压电器在长期工作时的发热》中触头最大允许运行温度值（90 ℃），分别为96 ℃、108 ℃和95 ℃。35 kV断路器开关柜中的断路器主回路电阻严重超标，直接影响到断路器的安全，影响变电站35 kV侧供电网络的安全可靠、节能经济调控运行。

2.2 断路器主回路电阻超标原因分析

根据断路器主回路电阻检测历史数据，并结合相关案例分析结果，认为引起35 kV断路器开关柜断路器导电回路电阻出现增长态势的主要原因为：（1）触头在35 kV负荷不断增加下，负荷电流增加，在发热作用下产生氧化，在动、静触头处残存有游离碳或机械杂物；（2）因安装调试不当，造成断路器操作机构在动作过程中机械产生卡涩，触头动作性能降低，压力下降；（3）断路器动、静触头紧固件在动作过程中产生松动、接触面不整洁等问题，引起接触不良，在温升作用下不断运行条件不断恶化。

为找出该变电站35 kV侧断路器开关柜断路器主回路电阻超标的原因，委托我公司进行解体检查。在确保3#柜和6#柜线路负荷转移到相关回路后，决定对断路器进行解体检查，经解体发现该断路器动、静触头存在严重灼烧现象，且固定件出现明显松动。于是决定这两台断路器进行返厂更换处理。

3 ZN85断路器主回路电阻异常处理

从故障分析可以看出，引起35 kV侧断路器开关柜断路器主回路电阻超标的主要原因是由于负荷的频繁波动，断路器在动作过程中引起紧固件松动，导致动触头接触性能降低，出现严重烧损问题，决定对两台断路器返厂对其中的断路器灭弧室进行全面更换处理。厂家在采用同型号断路器进行更换处理后，相关性能测试满足要求并通过出厂试验后重新发到变电站。经现场交接试验满足要求后，将#3开关柜和#6开关柜重新并网运行，并运行一段时间后对开关柜断路器主回路电阻值进行停电测量，其测量值如表2所示。

从表2可知，35 kV侧断路器开关柜中的断路器经同型号设备更换处理后，其主回路电阻测量值均恢复到100 μΩ的技术指标范围，且同返厂维修后的交接试验数据相比没有发现主回路电阻存在增长趋势，故障得到有效处理。

4 结语

当断路器开关柜中断路器主回路电阻值存在超标问题时，应结合现场检测和试验数据信息从设备材质、设备实际运行负荷电流、检修工艺等诸多方面进行故障原因的详查，并采取有效的技术措施对回路电阻超标进行科学处理，避免盲目处理，以提高高压开关柜运行的安全可靠。经详细的试验数据统计分析、解体故障排查以及返厂更换处理，35 kV断路器开关柜断路器主回路电阻超标故障得到有效处理，恢复和提高了3#和6#开关柜出线线路的供电可靠性。

参考文献

[1] 张裕生.高压开关设备检测和试验[M].北京：中国电力出版社，2009.

[2] 李春松.高压断路器回路电阻测试数据分析及处理措施[J].湖南水利水电，2011（5）：69-70.

[3] 韩建伟.隔离开关回路电阻超标原因分析[J].农村电气化，2009，264（5）：63.endprint

摘 要：回路电阻是决定断路器安全可靠运行的基本因素之一，需要在出厂、交接试验、预防性试验等环节中严格进行相关试验。针对220kV变电站35kV侧开关柜断路器主回路电阻异常故障，经详细的试验数据统计分析、解体故障排查以及更换处理后，故障得到成功排除。

关键词：开关柜 断路器 主回路电阻 预防性试验

中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（b）-0060-01

35 kV及以下电压等级的中低压断路器是供配电系统中重要的控制和保护设备，断路器运行的安全可靠性直接影响到电力供应的服务水平。随着供配电系统可用占地面积的不断缩小和测控保护功能要求的进一步提高，35 kV户内开关柜已成为新建或改造供配电系统首选的集成开关布置方式。从相关案例和实际工作经验可知，影响断路器安全可靠运行的因素较多，由动、静触头接触不良引起的回路电阻异常等故障就是较为常见的一种。开关柜中断路器回路电阻异常会影响导电回路温升及触头工作，进而影响到断路器及开关柜运行的安全稳定性。在GB3906-2006《3.6 kV～40.5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备》、GB1984-2003《高压交流断路器》、GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》、DL/T 596-2005《电力设备预防性试验规程》等相关的国家、电力行业标准中均明确要求在高压开关柜型式试验、出厂试验、交接试验，以及预防性试验等项目中，均需要测量开关柜中断路器回路电阻是否处于技术指标允许的范围内，避免由于回路电阻异常引起回路发热过大，进而引起开关柜柜内安全事故。

1 ZN85-40.5断路器运行现状分析

220 kV中枢变电站其总容量240MVA，装有两台型号为SFSZ9-120000/220 220±8×1.25%/121/10.5kV，120/120/60MVA的三绕组变压器，电压变比为220/110/10.5kV。由于受变电站占地面积的影响，该变电站220 kV和110kV侧均采用室外GIS布置；为确保35 kV系统具有较高的供电安全可靠性，35 kV侧采用户内高压开关设备，户内开关设备选用KYN61-40.5铠装移开式交流金属封闭开关设备，断路器选用的是国内某公司生产的ZN85-40.5真空断路器。该变电站并网投运以来的1年3个月中，35 kV侧的ZN85-40.5真空断路器柜各项运行特性参数均较好。随着35 kV侧电网建设不断完善，线路负荷不断增加，尤其当地工厂中大量变频设备、整流设备等的使用，对35 kV侧系统的综合调控性能要求也进一步提高。例行预防性试验数据表明，35 kV侧3#柜和6#柜的ZN85-40.5型断路器其主回路电阻呈现增长趋势且最近一次检测数据超过断路器厂家技术指标规定的100μΩ。从3#和6#断路器柜的出厂、交接、预防性试验历史数据统计分析结果可知，此两台35 kV断路器柜在35kV侧负荷不断增加情况下，其断路器主回路电阻存在持续增长态势，急需找出故障原因予以排除以保证开关柜的安全运行。

2 ZN85-40.5断路器主回路电阻异常原因分析

2.1 预防性检测数据

220 kV变电站检修人员在最近一次进行设备的停电预防性试验时，发现两面35 kV断路器柜其断路器主回路电阻出现严重超标，厂家技术指标规定该值不大于100 μΩ，其断路器回路实测数据如见表1所示：

从表1中可以看出#3断路器柜三相电阻超标较为严重，分别为131 μΩ（A相）、57 μΩ（B相）、129 μΩ（C相），超标最严重的B相其超标率达到157%。结合温升在线监测装置监测数据，#3开关柜三相的发热效应也远超过国家标准GB763-90《交流高压电器在长期工作时的发热》中触头最大允许运行温度值（90 ℃），分别为96 ℃、108 ℃和95 ℃。35 kV断路器开关柜中的断路器主回路电阻严重超标，直接影响到断路器的安全，影响变电站35 kV侧供电网络的安全可靠、节能经济调控运行。

2.2 断路器主回路电阻超标原因分析

根据断路器主回路电阻检测历史数据，并结合相关案例分析结果，认为引起35 kV断路器开关柜断路器导电回路电阻出现增长态势的主要原因为：（1）触头在35 kV负荷不断增加下，负荷电流增加，在发热作用下产生氧化，在动、静触头处残存有游离碳或机械杂物；（2）因安装调试不当，造成断路器操作机构在动作过程中机械产生卡涩，触头动作性能降低，压力下降；（3）断路器动、静触头紧固件在动作过程中产生松动、接触面不整洁等问题，引起接触不良，在温升作用下不断运行条件不断恶化。

为找出该变电站35 kV侧断路器开关柜断路器主回路电阻超标的原因，委托我公司进行解体检查。在确保3#柜和6#柜线路负荷转移到相关回路后，决定对断路器进行解体检查，经解体发现该断路器动、静触头存在严重灼烧现象，且固定件出现明显松动。于是决定这两台断路器进行返厂更换处理。

3 ZN85断路器主回路电阻异常处理

从故障分析可以看出，引起35 kV侧断路器开关柜断路器主回路电阻超标的主要原因是由于负荷的频繁波动，断路器在动作过程中引起紧固件松动，导致动触头接触性能降低，出现严重烧损问题，决定对两台断路器返厂对其中的断路器灭弧室进行全面更换处理。厂家在采用同型号断路器进行更换处理后，相关性能测试满足要求并通过出厂试验后重新发到变电站。经现场交接试验满足要求后，将#3开关柜和#6开关柜重新并网运行，并运行一段时间后对开关柜断路器主回路电阻值进行停电测量，其测量值如表2所示。

从表2可知，35 kV侧断路器开关柜中的断路器经同型号设备更换处理后，其主回路电阻测量值均恢复到100 μΩ的技术指标范围，且同返厂维修后的交接试验数据相比没有发现主回路电阻存在增长趋势，故障得到有效处理。

4 结语

当断路器开关柜中断路器主回路电阻值存在超标问题时，应结合现场检测和试验数据信息从设备材质、设备实际运行负荷电流、检修工艺等诸多方面进行故障原因的详查，并采取有效的技术措施对回路电阻超标进行科学处理，避免盲目处理，以提高高压开关柜运行的安全可靠。经详细的试验数据统计分析、解体故障排查以及返厂更换处理，35 kV断路器开关柜断路器主回路电阻超标故障得到有效处理，恢复和提高了3#和6#开关柜出线线路的供电可靠性。

参考文献

[1] 张裕生.高压开关设备检测和试验[M].北京：中国电力出版社，2009.

[2] 李春松.高压断路器回路电阻测试数据分析及处理措施[J].湖南水利水电，2011（5）：69-70.

[3] 韩建伟.隔离开关回路电阻超标原因分析[J].农村电气化，2009，264（5）：63.endprint

摘 要：回路电阻是决定断路器安全可靠运行的基本因素之一，需要在出厂、交接试验、预防性试验等环节中严格进行相关试验。针对220kV变电站35kV侧开关柜断路器主回路电阻异常故障，经详细的试验数据统计分析、解体故障排查以及更换处理后，故障得到成功排除。

关键词：开关柜 断路器 主回路电阻 预防性试验

中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2014）03（b）-0060-01

35 kV及以下电压等级的中低压断路器是供配电系统中重要的控制和保护设备，断路器运行的安全可靠性直接影响到电力供应的服务水平。随着供配电系统可用占地面积的不断缩小和测控保护功能要求的进一步提高，35 kV户内开关柜已成为新建或改造供配电系统首选的集成开关布置方式。从相关案例和实际工作经验可知，影响断路器安全可靠运行的因素较多，由动、静触头接触不良引起的回路电阻异常等故障就是较为常见的一种。开关柜中断路器回路电阻异常会影响导电回路温升及触头工作，进而影响到断路器及开关柜运行的安全稳定性。在GB3906-2006《3.6 kV～40.5 kV交流金属封闭开关设备和控制设备》、GB1984-2003《高压交流断路器》、GB50150-2006《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》、DL/T 596-2005《电力设备预防性试验规程》等相关的国家、电力行业标准中均明确要求在高压开关柜型式试验、出厂试验、交接试验，以及预防性试验等项目中，均需要测量开关柜中断路器回路电阻是否处于技术指标允许的范围内，避免由于回路电阻异常引起回路发热过大，进而引起开关柜柜内安全事故。

1 ZN85-40.5断路器运行现状分析

220 kV中枢变电站其总容量240MVA，装有两台型号为SFSZ9-120000/220 220±8×1.25%/121/10.5kV，120/120/60MVA的三绕组变压器，电压变比为220/110/10.5kV。由于受变电站占地面积的影响，该变电站220 kV和110kV侧均采用室外GIS布置；为确保35 kV系统具有较高的供电安全可靠性，35 kV侧采用户内高压开关设备，户内开关设备选用KYN61-40.5铠装移开式交流金属封闭开关设备，断路器选用的是国内某公司生产的ZN85-40.5真空断路器。该变电站并网投运以来的1年3个月中，35 kV侧的ZN85-40.5真空断路器柜各项运行特性参数均较好。随着35 kV侧电网建设不断完善，线路负荷不断增加，尤其当地工厂中大量变频设备、整流设备等的使用，对35 kV侧系统的综合调控性能要求也进一步提高。例行预防性试验数据表明，35 kV侧3#柜和6#柜的ZN85-40.5型断路器其主回路电阻呈现增长趋势且最近一次检测数据超过断路器厂家技术指标规定的100μΩ。从3#和6#断路器柜的出厂、交接、预防性试验历史数据统计分析结果可知，此两台35 kV断路器柜在35kV侧负荷不断增加情况下，其断路器主回路电阻存在持续增长态势，急需找出故障原因予以排除以保证开关柜的安全运行。

2 ZN85-40.5断路器主回路电阻异常原因分析

2.1 预防性检测数据

220 kV变电站检修人员在最近一次进行设备的停电预防性试验时，发现两面35 kV断路器柜其断路器主回路电阻出现严重超标，厂家技术指标规定该值不大于100 μΩ，其断路器回路实测数据如见表1所示：

从表1中可以看出#3断路器柜三相电阻超标较为严重，分别为131 μΩ（A相）、57 μΩ（B相）、129 μΩ（C相），超标最严重的B相其超标率达到157%。结合温升在线监测装置监测数据，#3开关柜三相的发热效应也远超过国家标准GB763-90《交流高压电器在长期工作时的发热》中触头最大允许运行温度值（90 ℃），分别为96 ℃、108 ℃和95 ℃。35 kV断路器开关柜中的断路器主回路电阻严重超标，直接影响到断路器的安全，影响变电站35 kV侧供电网络的安全可靠、节能经济调控运行。

2.2 断路器主回路电阻超标原因分析

根据断路器主回路电阻检测历史数据，并结合相关案例分析结果，认为引起35 kV断路器开关柜断路器导电回路电阻出现增长态势的主要原因为：（1）触头在35 kV负荷不断增加下，负荷电流增加，在发热作用下产生氧化，在动、静触头处残存有游离碳或机械杂物；（2）因安装调试不当，造成断路器操作机构在动作过程中机械产生卡涩，触头动作性能降低，压力下降；（3）断路器动、静触头紧固件在动作过程中产生松动、接触面不整洁等问题，引起接触不良，在温升作用下不断运行条件不断恶化。

为找出该变电站35 kV侧断路器开关柜断路器主回路电阻超标的原因，委托我公司进行解体检查。在确保3#柜和6#柜线路负荷转移到相关回路后，决定对断路器进行解体检查，经解体发现该断路器动、静触头存在严重灼烧现象，且固定件出现明显松动。于是决定这两台断路器进行返厂更换处理。

3 ZN85断路器主回路电阻异常处理

从故障分析可以看出，引起35 kV侧断路器开关柜断路器主回路电阻超标的主要原因是由于负荷的频繁波动，断路器在动作过程中引起紧固件松动，导致动触头接触性能降低，出现严重烧损问题，决定对两台断路器返厂对其中的断路器灭弧室进行全面更换处理。厂家在采用同型号断路器进行更换处理后，相关性能测试满足要求并通过出厂试验后重新发到变电站。经现场交接试验满足要求后，将#3开关柜和#6开关柜重新并网运行，并运行一段时间后对开关柜断路器主回路电阻值进行停电测量，其测量值如表2所示。

从表2可知，35 kV侧断路器开关柜中的断路器经同型号设备更换处理后，其主回路电阻测量值均恢复到100 μΩ的技术指标范围，且同返厂维修后的交接试验数据相比没有发现主回路电阻存在增长趋势，故障得到有效处理。

4 结语

当断路器开关柜中断路器主回路电阻值存在超标问题时，应结合现场检测和试验数据信息从设备材质、设备实际运行负荷电流、检修工艺等诸多方面进行故障原因的详查，并采取有效的技术措施对回路电阻超标进行科学处理，避免盲目处理，以提高高压开关柜运行的安全可靠。经详细的试验数据统计分析、解体故障排查以及返厂更换处理，35 kV断路器开关柜断路器主回路电阻超标故障得到有效处理，恢复和提高了3#和6#开关柜出线线路的供电可靠性。

参考文献

[1] 张裕生.高压开关设备检测和试验[M].北京：中国电力出版社，2009.

[2] 李春松.高压断路器回路电阻测试数据分析及处理措施[J].湖南水利水电，2011（5）：69-70.

[3] 韩建伟.隔离开关回路电阻超标原因分析[J].农村电气化，2009，264（5）：63.endprint