高压断路器常见故障产生原理及处理

高压断路器常见故障产生原理及处理

蔡吉富

海南电网有限责任公司海南输变电检修分公司 海南省 三亚市 57200

摘要：高压断路器又称高压开关，主要是用来主动切断高压电路中出现的空载电流、负荷电流，如果电力系统出现问题，则继电器就会通过保护作用来切断短路电路、过负荷电流，从而保护高压电线、高压电力设施。实际运行中出现了一些问题需要及时分析和处理，保证电力体系的正常运行。

关键词：电力系统；高压断路器；故障原因

一、高压断路器常见故障、原因及处理

1.1 绝缘故障

绝缘故障为高压断路器最常见的故障，是由很多原因引发的，比如闪络、过电压击穿、爆炸等，最主要的是内、外绝缘和瓷套闪络故障。内绝缘故障：高压断路器正常运行中在内部出现异物，引发的断路器本体放电故障。外绝缘、瓷套闪络故障：由于瓷套外型尺寸、外绝缘泄露比距没有按照标准要求，还有瓷套的质量问题。多次发生绝缘故障的原因在于断路器与开关柜匹配性不高、柜内隔板吸潮、爬电比距不足、绝缘距离不够、无加强绝缘措施等，发生了电流互感器闪络、柜内放电和相间闪络等。开关柜内元件的质量问题也导致短路故障。现场通常采取：改善开关柜的绝缘性能。打磨绝缘件边缘的毛刺，改善电厂、场分布，电流互感器喷涂RTV涂料等，避免尖端放电、受潮，提高绝缘性能；合理设置空调温度、加强设备巡视等。

1.2 拒动故障

在高压断路器正常运行过程中，控制电流的方式主要是分合，在据动故障下，则不进行分合操作，引发越级跳闸现象，扩大了故障领域。造成这种问题的原因在于机械、电气等故障原因。机械方面：通常多在生产制造、安装调试、检修过程中产生。铁芯良好断路器拒动，通常是机械故障；由于操动机构、传动系统的机械故障导致的据动故障发生率为65％之多，主要的故障表现为机构卡涩、部件变形、位移、损坏、轴销松断，脱扣失灵等。电气方面：由电气控制和辅助回路故障导致。电压正常铁芯不动则为电气故障。具体会有以下表现：有分合闸线圈烧损(机械故障导致的线圈长久带电引发)、辅助开关故障、合闸接触器故障、二次接线故障、分闸回路电阻烧毁、操作电源故障，保险丝烧断等。辅助开关故障、合闸接触器故障主要由于接点转化不灵、没有切换等导致；二次接线故障因为二次线的接触不良、端子松动等产生。铁芯卡住或线圈故障，电源良好，则为两种结合的故障。

现场通常采取：依据标准流程检修。检查跳闸回路，查看完整度，查看电压有无过低问题。应对电气故障，主要检查跳闸回路上器件接触是否良好，熔断器有无全部熔断，线圈有无老化、短路等。应对机械故障，主要看有无分闸阀弹簧失灵、卡死、焊接卡涩、机械卡涩等问题。

1.3 误动故障

主要有误分闸故障和误合闸故障。误分闸故障：电气原因在于电流和电压互感器回路故障，保护整定不当、误动，直流系统发生两点接地等。机械原因是液压机械异常。误合闸故障：高压断路器没有被操作就合闸，原因在于直流系统两点接地、自动重合闸继电器触点闭合粘死等，还有震动过程中弹簧操动机构的储能弹簧锁扣可靠性不高产生高压断路器自动合闸。现场通常采取：检查后若是误操作、误碰触、保护盘外力影响下振动，导致自动脱扣产生误跳，若不是开关故障则操作送电动作；面对电气、机械故障，停电进行检修。

1.4 液压操纵机构故障

液压操作机构常会发现液压油泵多次启动问题，产生的液压油渗漏是导致液压操纵机构故障的主因。渗漏即液压油从固定连接部位、相对运动部件渗透出的现象；内漏即活塞和缸体的配合间隙中高压腔流入低压室的过程；外漏即缸盖与活塞杆的配合间隙中流入大气的过程。

液压油泵多次启动。某变电站220kV的高压侧使用的220kVSF6 断路器投运多年后出现液压油泵多次启动现象，阻止了断路器的正常运行。(1)密封圈损坏：密封圈的作用是密封液压油。密封必须保证良好，否则会增加泄露，造成系统、元件的非正常运转。过大的液压油工作强度会使密封圈被压致磨损；液压油的冲击力、粘度特性也会磨损密封圈；液压油中的空气、水分、杂质等的腐蚀；安装不当产生的扭曲、裂缝、飞边等；温度、环境的变化产生的老化、硬化等均造成密封圈损坏。处理方式：更换质量好的密封圈，打磨缸壁或筒壁的毛刺呈光滑状；过滤或更换杂质液压油；温差大的地区通风要良好，采用加热器及时防止损伤密封圈。(2)阀体密封不良。液压油中的腐蚀颗粒、尘土等杂质在阀体的间隙会磨损阀体；阀体的本身的精度不够，出现毛刺等会导致密封不良。处理方式：加强分合一级阀、高压放油阀、逆止阀、液压泵出口逆止阀等的检修工作，防止密封不良。(3)各高压管路连接处密封性不足。安装的卡套沉积灰尘，安装不对、液压油中有杂质等均会造成卡套处的密封性差，渗出液压油。处理方式：利用钳子拧紧，用力适中，以不漏油为宜。若继续渗油，需将卡套拆下、清洗，再次装配。

1.5 载流故障、外力故障等

触头接触不良过热、引线过热原因产生。在装配环节中没有让动、静触头整个对准，或者偏差过大，灭弧室喷口、静弧触头碰撞产生的喷口断裂，从而发生开关故障。7.2-12kV电压开关柜载流故障原因是触头烧融、隔离插头接触不良或者过热，发生燃弧所致。外力故障主要为部件损坏、泄露故障，主要有以下：气动部分漏气、液压部分漏油、断路器本体漏油等，约占此类故障的一半以上。泄露主要因为气动部分漏气、液压漏油产生。泄露是因为压力泵接头质量不高、清洁度差，由阀系统密封不严、密封圈老化损坏、压力表接口部分泄露等所致。部件损坏主要有传动机构部件、密封部件、阀体、拉杆等。质量差、安装技术水平差均会导致其损坏。

现场通常采取：及时检修，避免触头接触不良过热、引线过热等产生载流故障；泄露故障需要设置正确的安全阀动作值，避免温度升高等；及时发现部件损坏，防止损坏程度加剧，产生断路器的非正常运行。

二、结语

总之，高压断路器常见的故障有绝缘、拒动、误动、液压操作机构、开断与关合等，必须具体问题具体处理。近年来，采用新的仪器分析灭弧室的真空度，并采用红外线成像技术在线检测高压断路器等，不断促进电网的安全运行。

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[4] 郭强.高压断路器的常见故障及各种故障的原因分析[J].建筑工程技术与设计，2018，(27)：1804.

蔡吉富（1966.12.29）；性别：男；籍贯：海南省乐东县；民族：汉族； 学历：本科；职称：助理工程师；职务：海南输变电检修分公司三亚检修部开关班班员；研究方向：变电站变电设备。