一起油断路器故障原因分析及预防措施

一起油断路器故障原因分析及预防措施

刘仁臣苗建忠庄兴元

（中国石化集团胜利石油管理局电力管理总公司山东东营257000山东东营）

摘要：本文针对组成电网的高压电气设备的主要组成部分断路器及其操作机构等，故障原因进行分析，电气设备运行可靠性对电网稳定运行极其重要，断路器起着开断负荷的作用，断路器发生爆炸的原因进行分析，同时针对断路器CY5型机构故障进行分析以及故障处理办法。

关键词：变电站设备断路器爆炸操作机构故障处理

高压断路器作为开断或接通电源的主要设备，正常工作时要承受工作电压和负荷电流的作用，在线路或设备发生短路故障时，能迅速准确地切断电流，并能在尽可能短的时间内熄灭电弧，减少电网故障时可能发生的危害。频繁的操作，复杂的运行的环境，导致高压断路器事故较多。胜利油田变电站部分高压设备运行时间超过二十年，胜利油田电力管理总公司现管辖180余座变电站，仍有高压充油断路器在输配电网络中运行，针对SW6—110型的少油断路器发生爆炸故障，下面对运行中的断路器可能发生爆炸的主要原因和预防措施作一些阐述。

《电力设备预防性试验规程》规定油断路器必须每年一次预防性试验，油断路器在频繁操作之后，可能引起本体或操作机构变位，使断路器合闸或跳闸速度过慢，增加了燃弧时间，使断路器的灭弧性能降低，当线路发生近距离短路故障(短路电流较大)时，由于大电流的冲击，断路器在跳合闸时无法完全灭弧而导致油断路器发生爆炸。

一般地，油断路器允许经过跳闸规定的次数后再进行检修，运行人员往往根据此规定来判定是否该检修换油，但是在实际中往往由于油断路器在短时间内连续多次跳合闸，使用过程中动静触头的磨损，动静触头距离的变动，压缩行程不足等原因都会造成油断路器在线路故障时跳合闸的情况下，绝缘油碳化严重，使油断路器易于爆炸。另外别的原因使绝缘降低(如油断路器密封造成油箱体内部受潮)，也会使油断路器在动作时爆炸。

由于油箱本身焊接工艺不良或断路器检修后连接处密封不严等原因引起渗、漏油，使油断路器内部缺油无法灭弧，如果运行人员未及时发现，一旦油断路器动作必定引起爆炸。

由于生产油断路器厂家众多，有的厂家在产品上以劣充优，以次充好，使油断路器的开断容量，额定电流等主要技术指标达不到要求造成油断路器在运行中发生爆炸，另外，如雷击、电网谐振过电压等也会造成油断路器爆炸。

预防措施如下：对设备进行定期的预防性试验；要求厂家对断路器进行异相接地试验，并提供相应的试验数据；变电所应装设电容器组自动投切装置；制定大修计划，包括试验仪器也要定期检验；要注意技术参数的调整，使之符合规程要求；加强设备的巡视，及时发现设备存在的问题，把事故消灭在萌芽状态。

关于断路器液压机构故障处理:

胜利油田变电站断路器配用的液压机构有CY5、CY3、CYA几种型号，断路器液压机构常见故障如下：油泵频繁启动、压力异常高、压力异常低、油泵打压时间长、油泵打不上压、拒动或拒合，上述故障现象，大多于机构渗漏油有关，下面以油田电网中应用较多的CY5型机构多发性故障分析如下：

一、液压机构油泵频繁启动

在正常情况下，油泵24小时启动1—2次，油泵频繁启动是由于液压系统内部泄漏引起活塞杆下降造成的。外部泄漏故障点明显，容易发现处理，内部泄漏需仔细检查。

主要检查方面和工作要求：

油箱油面下降到安全阀以下，观察各排油孔及安全阀的渗漏，检查油箱内装配各排油孔是否渗漏。

如装配阀无漏点，应检查油泵内部有无渗漏。方法：将低压输油管拆下，观察有无油从接头处渗出，如果渗漏油，就是高压接头逆止阀密封不良，设法加以排除。

如果合闸位置不漏，仅在分闸位置泄漏，可能：二级锥阀密封不良或工作缸活塞上密封圈损坏，密封圈损坏加以更换，锥阀有伤害时进行研磨或更换。

二、压力异常高

首先检查压力表是否完好，由于储压筒活塞杆停留在油泵位置，压力日渐增高，高压油进入氮气腔。

油气混合后，须解体后更换密封圈。橡胶垫更换时注意方向，如果活塞杆距1w微动开关较远，可考虑微动开关是否失灵，或打压接触器是否正常，不良者应进行处理。

三、压力异常低

如果是氮气泻压造成的，检查预压力是否合格，在用肥皂水检查充气阀和上端帽与储压筒连接螺栓处，确定漏点，对症处理。

若储压筒活塞杆在正常位置，而压力继续下降，其原因是储压筒焊缝处渗漏造成。

四、油泵打压时间长

油泵从零压起至1w断开止，3min以内为合格，超过3min为打压时间长，检查油泵逆止阀或高压出口逆止阀密封是否不严；油泵柱塞密封垫是否不严；油泵内部是否存有空气；油泵柱塞间隙是否过大；油泵内螺栓是否松动。依据情况进行处理。

五、油泵打不上压

现象是油泵一直运转而压力停在某一值上不上升，可能是，高压放油阀未关闭，低压进油管路堵塞，油泵内存在气体，油泵逆止阀密封不严。密封垫或胶垫损坏须更换。

六、液压机构拒动或拒合

主要原因是分、合闸线圈断线或线圈接头接触不良；分合闸电磁铁阀杆卡涩、变形、弯曲；分合闸阀杆过短；操作回路或者辅助开关不良，造成分合闸回路不良。用万用表检查分合闸线圈电阻、回路或辅助开关接触情况，查找原因并进行处理。分合闸阀杆过短应进行调整；合闸一级阀逆止钢球的球托位置应放正。

运行中的断路器如果出现大量的渗漏油必须及时进行处理，否则油位迅速下降，将引起严重的后果。变电设备检修工作应根据具体情况，根据电力行业及各级企业标准进行检修，适时的安排断路器的检修时间，解决断路器机构的渗漏油问题一直是变电修试工作的重点，发现渗漏油必须及时处理，充油断路器要按照运行规程严格进行绝缘试验，及时检查，确保变电设备稳定运行。

参考文献

[1]输变电设备状态检修试验规程国家电网公司企业标准中国电力出版社2009.

[2]变电设备异常故障处理办法.水利电力出版社.1999.

[3]电力系统运行实用技术问答.万千云等编.中国电力出版社2006.

[4]高低压开关电器故障诊断与处理.陈化钢.中国水利水电出版社2000.

作者简介

刘仁臣：男，1965年5月出生，教授级高级工程师，现任胜利石油管理局电力管理总公司副经理，全面负责油田电网设备管理工作。苗建忠：男，1969年10月出生，高级工程师，现在胜利石油管理局电力管理总公司设备科工作，负责相关油田电网设备管理工作。庄兴元：男，1971年10月出生，高级工程师，现在胜利石油管理局电力管理总公司设备科工作，负责胜利油田变电设备检修维管理等工作。