高压开关柜断路器无法正常合闸原因分析与处理

云水媛

内蒙古自治区广播电视局综合保障中心 内蒙古 呼和浩特市 010010

引 言

高压开关柜在电力系统发电、输电、配电、电能转换和消耗中能够发挥通断、控制或保护等作用，但是在长期使用中，断路器作为其中的重要构成部分，容易出现无法正常合闸现象。当断路器发生无法电动合闸、分合闸线圈烧毁等现象时，将无法发挥正常功能，因此需要重视日常检修与故障处理，才能提高分合闸控制效果。

1 高压配电柜断路器概述

高压配电柜断路器是电流开关设备，用于电流关合、承载以及开断。断路器能够将负荷电路切断或接通，在发生突发状况或电路故障时，实现自动断电，降低安全事故发生率，为电路顺利运行创造条件。断路器在结构上分为导电、灭弧、绝缘和操动等部分，如动静弧触头、中间触头等。灭弧部分能提高熄弧能力，并减少燃弧时间，由压气缸、动静弧触头、喷嘴等构成，在运行中要开断大的短路电流，在小的电感性电流开断后不能有截流的情况，达到控制实际电压值的目的。

2 高压配电柜断路器无法正常合闸原因与处理

2.1 无法电动分合闸

某高压配电柜断路器由于分合闸线圈老化，造成开关柜不能电动分合闸，在开关柜电动分合闸期间，出现操作电源空开跳掉现象，检查未发现控制回路断线报警信号，分析是线圈老化造成无法电动分合闸问题。在故障分析与处理中，主要按照以下流程进行：第一，要关注分合闸线圈是否老化，控制电源空开正常，电动分合闸异常，需要让传动机构润滑，手动完成分合闸，若能正常电动分合闸则为线圈老化所致。第二，在机械试验过程中，线圈老化后，分合闸时间、动作电压等数据也会超出上限，且电阻侧后发现阻值增加。第三，确保是线圈老化问题，需要进行更换，并再次进行试验，若是相关数据能明显改善，则可以解决线圈老化引起的无法电动分合闸问题。

处理方法：通过检修后发现，开关柜中不存在卡涩问题，线圈也未被烧毁，手工可以正常分合。引起电动分合闸异常的原因是合闸线圈使用时间较长，存在锈蚀、短路和电阻过大等现象。通过更换合闸线圈，在对问题处理后，开关柜能够正常完成电动分合闸，故障得到解决。

2.2 分合闸线圈烧毁

某高压配电柜断路器分合闸回路断线故障，表现为断路器拒动，造成电力设备烧毁、火灾等后果。通过分析，引发问题原因主要是操作机构松动与QF开关损坏，同时合闸保险选型不合理。在断路器分合闸状态小的情况下，确保辅助开关处于标示规定范围，观察现场情况，如果发现断路器开距、超行程等在调整状态中，将导致断路器分合闸初始状态变化，辅助开关无法顺利完成分合闸回路切换，引发分闸线圈被烧毁故障。

处理方法：（1）操作机构松动与QF开关损坏。在设备停电后，需要对QF开关与操作机构进行全面检查，调整其中的连杆、螺丝松动和机构不合适等问题。

（2）合闸保险选型不当。合闸熔断器不匹配，将引起合闸线圈被烧毁。熔断器熔体具备反时限特点，要加强额定电流的控制，必须处于合闸线圈工作电流1/4到1/3之间。随着电流的增加，熔断时间更短。在现场更换了高压配电柜中不合适的保险，并在停运状态下完成多次分合闸实验，能够达到保护效果。通过上述改善措施，分合闸线圈、合闸接线器线圈平均烧毁次数大幅度减少，确保断路器正常运行，同时减少故障抢修时间和线圈烧毁次数，能够减少维修劳动量，并避免影响到企业正常生产运营，为高压配电柜运行提供保障。

2.3 合闸拐臂材质不合格

某变电站在一次设备检修维护中，发现断路器无法正常合闸，通过对线圈铁芯、金属颗粒、拐臂等进行成分分析、显微组织和硬度检测，得出合闸拐臂材质存在不良显微组织问题，导致材质脆性增加，降低其承受动载荷能力。在拐臂撞击掣子滚轴过程中，应力集中的边角处出现崩裂，产生的碎屑楔入线圈铁芯，引起断路器无法正常合闸问题。在外观检查中，拐臂头与掣子滚轴接触面存在较大磨损问题，边缘黑色表皮脱落，呈现金属光泽，边角有崩裂破损缺口，且凹凸不平，有多个不同方向的起源点与扩展走向。一些区域存在研磨痕迹，表面比较光滑，也有的区域断面粗糙完整，为放射状条纹。根据缺口形貌判断拐臂边角缺损金属多次受力崩裂，而非一次形成。对拐臂金相显微组织与硬化层进行检测，拐臂材质存在严重成分偏析问题，合金元素沿晶界面偏析明显，偏析区域硬度较高。

处理方法：定期测试高压配电柜断路器分合闸速度等性能参数，第一时间调整不正常的合闸速度，防止冲击荷载过大引起拐臂损伤问题。要将材质检验结果反馈给断路器供应商，让其在拐臂生产过程热处理工艺上加强控制，避免出现影响材质性能的不良组织。

结束语

在高压配电柜断路器出现故障后，如出现无法电动分合闸、线圈被烧毁等情况时，传统处理仅仅关注控制回路短路、断线、机构卡涩等问题，很难解决分合闸线圈老化等引起的故障。本文结合断路器故障实例，针对分合闸异常提出判定方法与处理措施，同时验证方法有效性与合理性，结果显示能够解决断路器合闸问题，保证高压配电柜正常运行。