常见电力一次开关类设备故障分析及对策

2015-04-17喻景力

机电信息 2015年33期

喻景力

（都匀供电局，贵州都匀558000）

0 引言

随着社会发展和我国经济的总体进步，我国电力系统也在快速发展。目前，我国电网的整体水平和运营能力较之过去已经有了翻天覆地的变化，但在实际工作中依然存在很多问题，尤其是电力系统中常见一次设备的问题，由于其长期存在，已经严重影响到正常的电网运行，甚至由于设备故障已经导致了不少安全事故和经济损失。因此，需要对这些问题给予足够的重视，并有针对性地进行分析，从而找到对策。

1 电力一次设备简介

电力一次设备主要是指电力系统中能够直接生产、输送和分配电能的高压电气设备，通常包括变压器、发电机、输电线路和断路器、隔离开关、互感器等。在实际应用中，通过对这些设备进行连接从而形成的完整回路，就叫电气一次回路，该回路是电力生产、运输及电能分配的主通道。

不同的电力一次设备具有不同的功能，首先是对初始能量和电能之间的转换，其次是对电路的开关起到接通和断开的作用，再次就是通过闭锁功能对整个电气系统中的接地装置和电气设备起到保护作用。在变电站中，一次设备在运行过程中最为核心的工作内容就是保证电力系统平稳运行。在实际工作中，一旦发现疑似故障，就必须要尽快将其找出，进行风险评估，并加以解决，不然会带来严重的安全隐患。及时分析和解决一次设备故障能将危险性降至最低，还能保证设备运行成本有效降低，并最终保证电力系统安全、平稳运行。

2 开关类高压一次设备常见故障分析

2.1 断路器常见故障

在电力系统所有的开关设备中，断路器的作用是最重要的，一旦断路器出现故障，对于整个电力系统有非常大的影响。在电力设备正常运行中，有很多因素会导致断路器出现设备问题，断路器常见故障主要包括以下几种：

2.1.1 断路器拒分合故障

常见故障有：电动分合闸拒分合，分合闸线圈不动作；电动合闸拒合，合闸电磁铁铁芯动作无力，手动合闸成功；手动与电动均不能合闸；低电压动作不可靠；机构电动不储能，手动可以储能；电动、手动均不储能；能量传动介质压力不足。以上这些故障表象可以总结为控制回路故障、储能回路故障和机械故障，它们占断路器故障的绝大部分。若断路器出现拒分合故障，将对电网停送电产生障碍，严重者将不能迅速切断电网故障，造成故障及停电范围扩大，带来严重的损失。

2.1.2 断路器本体故障

断路器本体故障相对操动机构故障要少，但是一旦发生将会有严重后果。常见故障有：回路电阻过大，产生发热现象，损坏断路器导电部分，甚至有爆炸危险；SF6泄漏，现在110kV电压等级以上断路器大多使用SF6作为灭弧介质，一旦泄漏会导致灭弧能力不足，电弧过大损坏设备，在场人员也可能SF6气体中毒。

2.2 隔离开关常见故障

2.2.1 机械传动故障

高压隔离开关最容易出现的问题之一就是机械传动故障。造成这种问题的主要原因是设备质量不可靠，传动部分变形、断裂、卡涩，从而对隔离开关造成较大的影响。此外，出现拒分合故障的原因还有就是操作人员在维护时没有第一时间发现隔离开关的生锈部位，处理不及时，进而影响隔离开关的正常使用。

2.2.2 回路故障

隔离开关电动机构广泛运用在电网中，电动机构故障也是隔离开关的主要故障之一。控制回路故障主要是因为控制回路元件损坏引发的。此外，运行中发生的振动或在检修过程中误碰控制回路二次线导致隔离开关接头出现松动，也会造成控制回路最终出现问题。

电机回路故障主要是因为电机回路元件损坏引发的。此外，电机本身绕组容易烧坏，碳刷的过度磨损也会导致电机不能正常工作。

加热照明回路主要是因为照明灯和加热器本身是发热元件，极容易烧坏，引发故障。温湿度控制器不工作也是一个常见的故障点。

2.2.3 隔离开关导电回路过热

隔离开关普遍存在导电回路过热的问题，当工作电流达到一定值时，就可能会造成隔离开关过热现象。这主要是因为隔离开关触头之间有烧损或存在杂质导致接触面不够，再加上运行时间长导致镀银层脱落或是漏铜，回路电阻增大，从而引发过热。其次，触头的弹簧长时间工作也会逐渐失去弹性，从而造成触头和导电臂之间接触不良，从而引发过热。最后，在工作人员操作过程中，由于操作不当引发的隔离开关合闸不到位，会使得触头压力不足，从而造成接触不良，从而引发触头过热。

2.2.4 隔离开关的操作机构箱不可靠

隔离开关操作机构箱的密封性达不到要求或者锈蚀严重的较容易进水，这样隔离开关机构箱中的电气控制元件就很容易受潮生锈，并引发其他故障，例如辅助开关失灵。

3 开关类高压一次设备故障问题解决对策

3.1 断路器存在问题的解决对策

对于断路器存在的问题，在日常检修和维护中可以采取以下措施：

3.1.1 电动合闸拒合，合闸电磁铁铁芯不动作

（1）合闸线圈断线、烧断。更换合闸线圈，检测合闸线圈两端电压是否高于额定电压120%，并恢复电源电压。

（2）辅助开关触点接触不良。断路器处于分闸储能状态时，检查辅助开关位置是否正常、有无损坏，调整或更换辅助开关。

（3）二次控制回路接线松动。用螺丝刀将松动的接头接好。

3.1.2 电动合闸拒合，合闸电磁铁铁芯动作无力，手动合闸成功

合闸电压过低。从合闸电磁铁线圈两端测量电压，检测是否低于额定值的65%，并恢复电源电压。

3.1.3 手动与电动均不能合闸

零部件卡住，不能转动或传动。检查转动和传动部位，更换损坏件。

3.1.4 低电压动作不可靠

机械传动与脱扣位置不对，如扇形板与半轴扣接位置不正确，调整半轴位置。

3.1.5 电动不储能，手动可以储能

（1）储能电机烧坏。检查原因，更换电机。

（2）二次控制回路接线松动。用螺丝刀将松动的接头接好。

（3）电刷损坏。检查原因，更换电刷。

3.1.6 电动、手动均不储能

储能驱动块或驱动棘爪损坏。更换驱动块和驱动棘爪。

3.1.7 机械或传动故障

零部件卡住，不能转动或传动。检查转动和传动部位，进行润滑处理，更换损坏件。

3.1.8 回路电阻超标

由于这种故障一是发生在密封的灭弧室内，由主导电部分受损造成，这时需要及时更换灭弧室或对灭弧室进行解体，对触头损伤部位进行更换或打磨处理；二是要测量断路器合闸行程及超行程，若不符合厂家规定指标，则需要对传动部分进行全面检查，更换或修复损坏变形零部件。

3.1.9 SF6气体泄漏

此故障一般都是密封胶垫劣化、开裂、损坏造成密封不良引起的，可通过使用检漏仪、气泡法、包扎法找出泄漏点，进行密封胶垫更换。

同时，在设备运行期间，要周期性地对断路器的接地性进行全面检查和维护。

3.2 隔离开关存在问题的解决对策

3.2.1 机械传动故障

操作人员在使用高压隔离开关的过程中注意不要用力过大，应保证力度不会对设备造成损害。隔离开关卡涩时，检修过程中应适当加一些润滑油或采取一些其他防腐措施，使高压隔离开关传动恢复正常。如果传动部件变形则需要把零件拆卸下来校正，或者更换新部件。最重要的是要加强设备巡视，保证在高压隔离开关不能正常使用之前能提前发现，然后进行更进一步的检查工作，发现其中存在的问题并且及时维修，保证高压隔离开关的正常工作，避免造成更加严重的损失，例如导致电力系统不能正常运行。

3.2.2 回路故障

元件损坏大多发生在分合闸开关、控制电源、电机电源、空气开关或保险、切换开关、各种继电器、行程开关或一些终端元件上。不论是控制回路、电机回路还是加热回路故障，都可以根据厂家提供的接线图纸对故障点进行排查，找出故障点并排除故障。

3.2.3 隔离开关导电过热

建议在对隔离开关的检修维护中，导电触头应尽量避免使用导电脂，而是改用中性凡士林涂抹，触头烧损部位要进行打磨处理，损坏严重程度超过规定值的需要对触头进行更换。触头夹紧程度不足的要更换夹紧弹簧并润滑活动部分，以保证弹簧正常动作。再者要对运行操作人员进行培训，保证分合闸位置符合要求，降低故障率。平时还要进行红外测温，从而能尽早发现设备的过热缺陷，以便尽快维护或更换。

3.2.4 隔离开关的操作机构箱不可靠

密封问题一般发生在机构箱门密封条处和箱体的螺丝处，大部分密封问题可以用密封胶临时处理，门密封条老化损坏则进行更换解决。在选择设备材料时，要考虑容易出现锈蚀的部位，尽可能地选择正规厂家或是原厂配件的隔离开关，比方选择抗锈蚀的不锈钢销、轴，不锈钢铜套和轴套，不锈钢叉片等，从而提前预防变电站隔离开关故障。