關于SF6高壓斷路器的幾種故障原因分析和處理措施

1、.關于sf6高壓斷路器的幾種故障原因分析和處理方法關鍵詞：sf6斷路器，故障，分析，處理keyword:sf6 circuit breaker，fault，analysis，treatment摘要：對sf6高壓斷路器的簡單介紹，對sf6高壓斷路器在實際運行中出現(xiàn)的幾種故障進行原因分析，并提出處理方法。abstract:the brief introduction of sf6 circuit breaker, the faults occurred in practical service for the sf6 circuit breaker are analyzed in detail a

2、nd the solution is put forward.引言在電力系統(tǒng)中，高壓斷路器是發(fā)、輸、變、配電環(huán)節(jié)接通、分斷電路和保護電路的重要設備之一。它既能切換正常負荷電流和空載電流，又可在系統(tǒng)發(fā)生故障時配合繼電保護裝置迅速斷開故障點。為此，要求高壓斷路器必須可靠工作，以保證電力系統(tǒng)安全運行。高壓斷路器按其滅弧介質分類有多種，常見的可分為：sf6高壓斷路器、真空斷路器、油斷路器等。在我國電力系統(tǒng)主網(wǎng)（也稱城網(wǎng)）中，油斷路器所占比例已經大大減少，根據(jù)2005年底統(tǒng)計，華北網(wǎng)無油化率81.04，河北南網(wǎng)無油化率88.93，目前占主導地位的是真空斷路器和sf6斷路器，尤其在110kv及以上電力系統(tǒng)

3、中，sf6斷路器占有絕對的主導地位。sf6斷路器是以sf6氣體為絕緣介質和滅弧介質的斷路器。sf6氣體屬于惰性氣體，純凈的sf6氣體是無色、無味、無毒的，是當今電力系統(tǒng)中較為理想的絕緣和滅弧介質。sf6斷路器的滅弧原理自該型斷路器投入市場以來共經歷了三代更新：第一代壓氣式，第二代熱膨脹式，第三代自能式。目前在電力系統(tǒng)中廣泛推崇的是第三代自能式斷路器，它充分利用電弧的“阻塞效應”，來提高滅弧室sf6氣體壓力，從而達到滅弧的目的。當今部分廠家在“自能式”的基礎上，推出了“觸頭雙動原理”的斷路器，該設備的操作功較其它設備的操作功降低了65%左右，大大減少了對基礎的沖擊力。幾種故障原因分析和處理方法1

4、. sf6斷路器本體故障1.1sf6氣體泄露故障 sf6斷路器是少維護、長壽命斷路器，為保證sf6斷路器的長壽命，密封則成為sf6斷路器的關鍵工藝技術之一。sf6斷路器一旦發(fā)生大量泄漏或頻繁性的泄漏，則其優(yōu)點全部蕩然無存（國標規(guī)定sf6斷路器的sf6氣體泄露率為1%/年）。因此各生產sf6斷路器的斷路器廠家從解決sf6氣體泄露方面大下改進措施。sf6氣體泄露的原因有很多，比如：密封膠的失效、密封膠圈的老化、瓷瓶破損、砂眼等。那發(fā)生sf6氣體泄露故障后，該如何解決呢？主要采用以下措施：精品.a. 檢查瓷瓶是否有破損，如果存在，立即更換；b. 用較濃的肥皂液涂抹管路連接處或有疑問的部位，檢查是否有

5、砂眼或密封件不良等現(xiàn)象存在，如果存在，立即更換。檢查時可；c. 用包扎法（即塑料薄膜）包扎斷路器的可能漏氣的部位，比如：管路的連接處、瓷瓶連接處等，靜止12小時后，使用定性/定量sf6氣體檢漏儀檢測包扎處（現(xiàn)場使用定性檢漏儀檢測即可）。查處漏點后，在條件允許的情況下現(xiàn)場更換密封膠圈，重新涂抹密封膠，解除漏氣點的故障。如果條件不允許，設備需要返廠維修。1.2滅弧室內sf6氣體微水超標sf6斷路器是采用sf6氣體絕緣和滅弧的，所以對于sf6氣體的水份含量有嚴格要求。水份含量大必影響到斷路器內sf6氣體的絕緣性能和滅弧性能。處理方法：使用專用設備對故障斷路器進行抽真空、干燥處理，直到斷路器微水含量符

6、合標準要求。抽真空時，應按dlt 6031996氣體絕緣金屬封閉開關設備運行及維護規(guī)程中規(guī)定的程序作業(yè)。（1）真空度達到133 pa時開始計時，維持真空泵運轉至少在30min以上；（2）停泵并與泵隔離，靜觀30min后才能讀取真空度a；（3）再靜觀5 h以上，讀取真空度b，要求ba 67 pa(極限允許值133 pa)合格，否則，要先檢測泄漏點。1.3斷路器主導電回路電阻超標測量回路電阻主要是檢查斷路器本體一次主導電回路的裝配工藝或運行中有否變化，如固定接觸部位螺絲是否壓緊，動接觸部位彈簧緊力、觸頭居中程度等。電力系統(tǒng)對斷路器的主回路電阻有專門特殊的規(guī)定，所以斷路器的主回路電阻要求必須小于標準

7、要求。但是在安裝、檢修期間也常常發(fā)生主回路電阻超標的問題，如110kv斷路器曾經出現(xiàn)大于200的故障現(xiàn)象。斷路器主回路電阻是否滿足要求關鍵在于斷路器的接觸部位是否接觸良好，一般來說動接觸（如動、靜觸頭）的問題多一些?；芈冯娮璩瑯说脑蚝芏?，以下總結了三相機械聯(lián)動式斷路器和三相電氣聯(lián)動式斷路器回路電阻超標的一些原因。（1）三相機械聯(lián)動式斷路器（主要針對110kv及以下斷路器） 該類斷路器采用一個操動機構，通過連桿傳動，實現(xiàn)三相分合閘。三相機械聯(lián)動式斷路器需要在現(xiàn)場三相連接調整，如瓷柱的固定、連桿的連接、氣體管路的連接，這種連接調整會提高主回路電阻不合格故障的發(fā)生率。a. 檢查斷路器本體是否有位移

8、、地腳固定的螺栓是否有松動。斷路器本體位移直接影響斷路器在合閘狀態(tài)下，連桿的推動使瓷柱發(fā)生位移，既而影響到動靜觸頭接觸行程減少，回路電阻超標。處理方法：輕微移動瓷柱，緊固固定螺栓，測量主回路電阻，直到合格。b.檢查一次線與斷路器兩個接線端子之間是否有污垢存在。處理方法：清除兩者之間的污垢。精品.c.檢查連桿系統(tǒng)的螺栓是否有脫落、折彎，連桿是否有彎曲現(xiàn)象發(fā)生。處理方法：更換連桿，更換不合格的螺栓并緊固。d.檢查機構箱內合閘彈簧的狀態(tài)，彈簧的強度不夠，也可能造成合閘沒有完全到位，主回路電阻偏大。處理方法：更換合閘彈簧。e.斷路器主動靜觸頭的燒傷也是造成回路電阻不合格的原因。一般來說，由于斷路器熄弧

9、時應只燒蝕滅弧觸頭，主觸頭應永不燒損，不會影響回路電阻值，但在實際運行中確實發(fā)現(xiàn)過主觸頭燒損現(xiàn)象。 處理方法：更換動靜觸頭。（2）三相電氣聯(lián)動式斷路器 三相電氣聯(lián)動式斷路器由于本體三相間為電氣聯(lián)動，所以不存在相間機械聯(lián)動移位問題。三相電氣聯(lián)動式斷路器安裝時，主要考慮運輸過程中對回路電阻造成的影響；運行后回路電阻超標原因與三相機械聯(lián)動式斷路器的b、d、e項相同，在此不再重復介紹。2.操動機構相關故障根據(jù)斷路器的故障調查，44%的大故障與39.4%的小故障與操動機構有關，操動機構是目前最容易出問題的部件。液壓操動機構的小故障率比彈簧操動機構高七倍，而氣動機構的小故障率比彈簧操動機構高二倍，這也是當

10、今電力系統(tǒng)中彈簧操動機構比較受寵的重要原因。本節(jié)主要針對配用彈簧操動機構sf6斷路器對部分故障進行分析和處理。2.1不儲能（1）電機不轉動儲能電機電氣回路如圖1所示，儲能行程開關xk1、xk2的接點接觸不良，將直接造成儲能電機的兩端電壓過低甚至無電壓，使電機無法轉動。另外電機的換向器接觸不良，繞組的燒毀將直接造成電機的不轉動。圖1發(fā)現(xiàn)電機不轉動后，將斷路器的一次、二次回路電源全部斷開，用萬用表檢查行程開關的常閉接點，如果電阻較大，則應對其進行清洗或者更換；然后檢測電機繞組兩側的電阻，若電阻不正常，則應考慮電機繞組的引線處是否脫焊，電機繞組是否燒壞。緊急情況下，需要更換儲能電機，對更換下來的電機

11、進行維修。若是直流電機，還應考慮碳刷與換向器的接觸情況，若接觸不良，更換碳刷。（2）電機轉動不停而彈簧儲不上能在實際工作中，此類故障多數(shù)是由于棘爪的壓緊彈簧疲勞、折斷、脫落等造成的，也有少數(shù)是由于棘爪的端部嚴重磨損造成的。電機轉動時，棘爪與凸輪上的缺口接觸處由于以上原因會出現(xiàn)打滑現(xiàn)象，造成儲能軸不停轉動，彈簧儲不上能。而行程開關始終處于閉合狀態(tài)，以致使電機轉動不停。精品.發(fā)生故障后，首先檢查棘爪的壓緊彈簧是否有問題，若損壞，需要將彈簧進行更換；若壓緊彈簧正常，可用手動機械對機構儲能，看軸套是否轉動，若軸套不轉動，則是減速箱內蝸輪、蝸桿等故障，更換減速箱部分。若軸套轉動，在手動機械式對機構儲能過

12、程中，觀察棘爪與凸輪缺口處是否接觸良好，是否打滑，如有該現(xiàn)象出現(xiàn)，更換棘爪。2.2合不上閘故障合閘的成功與否關鍵在于合閘脫扣器是否可靠釋放合閘彈簧的能量，以及分閘掣子是否將分閘磙子可靠鎖住，原因分析如下：（1）控制回路故障。合閘電氣回路如圖2所示，儲能電機行程開關xk3的接點接觸不良、防跳繼電器觸點fj1接觸不良、輔助接點dl2的常閉觸點接觸不良、sf6密度繼電器接點mk1接觸不良等都可能造成合閘線圈hq無電壓或電壓過低，使斷路器拒合或延長合閘時間。處理方法：檢查儲能電機行程開關xk3觸點、防跳繼電器觸點fj1觸點、輔助接點dl2的常閉觸點、sf6密度繼電器接點mk1觸點接觸是否良好，如有接觸

13、不良現(xiàn)象，對相應的接點進行清洗或更換。圖2（2）合閘電磁鐵燒壞、脫落或卡澀，將直接造成斷路器合閘不動作或合閘不到位等。部分合閘電磁鐵由于特殊原因和周圍環(huán)境（灰塵等）容易造成線圈的燒壞；電磁鐵脫落則是由于斷路器在分、合閘操作中產生的振動造成的，長期的振動可使電磁鐵的固定螺栓松動，甚至脫落；卡澀現(xiàn)象可能是由于灰塵的進入等原因造成脫扣器動作時摩擦力增大。處理方法：用萬用表檢測合閘線圈的電阻，如電阻偏離正常值過大，則更換該線圈；檢查合閘脫扣器是否有松動和脫落現(xiàn)象，如松動或脫落則進行緊固；檢查合閘脫扣器的鐵心是否有卡澀現(xiàn)象，如有則將拆下鐵心，清洗脫扣器內部和鐵心的污垢，完畢后將鐵心復位。（3）合閘磙子和

14、合閘掣子由于長期的摩擦，表面難免有凹凸現(xiàn)象，這樣使合閘磙子和合閘掣子脫離時的摩擦力增大；另外，合閘磙子和合閘掣子因為灰塵等因素的影響，也會增大摩擦力，使轉動時困難。所有這些原因都可能造成合閘電磁鐵保持帶電而斷路器不能合閘。 處理方法：檢查合閘磙子和合閘掣子的表面有無裂痕及凹凸現(xiàn)象，合閘磙子轉動時有無卡澀和偏心現(xiàn)象。轉動時卡澀，則對其進行清洗；如轉動時偏心或表面有裂痕和凹凸現(xiàn)象，則更換精品.相應部件。（4）分閘掣子組件的回轉彈簧疲勞或回轉軸卡澀，在對斷路器進行合閘操作時，分閘磙子使分閘掣子抬起，待觸頭閉合，分閘磙子回落到位時，分閘掣子因以上原因沒有回轉到位，使分閘磙子失去支撐，斷路器跳閘。 處理

15、方法：檢查分閘掣子組件，確認回轉軸是否卡澀，如卡澀，則對回轉軸進行清洗，如不卡澀則考慮分閘掣子組件的回轉彈簧疲勞程度，更換相應部件。（5）除以上幾種可能造成斷路器合閘失敗的原因外，另外斷路器絕緣拉桿的折斷和脫落也是造成合閘失敗的原因之一。處理方法：當確認確實是由于斷路器的絕緣拉桿的折斷或脫落造成合閘失敗，基于sf6斷路器的結構和對環(huán)境的特殊要求，該故障只能返廠進行更換絕緣拉桿的處理。需要注意的是：經過以上故障處理后的斷路器，需要進行低電壓試驗，合格后方可投入運行（對合閘來說一般不要求進行低電壓特性檢測，除非用戶的訂貨技術條件中有規(guī)定才做試驗。）。2.3分不開閘故障分閘的成功與否關鍵在于分閘脫扣

16、器是否成功釋放分閘彈簧的能量，故障原因分析如下：（1）控制回路故障。分閘電氣回路圖如圖3所示，輔助接點dl3的常閉觸點接觸不良、sf6密度繼電器接點mk2接觸不良等都可能造成分閘線圈tq無電壓或電壓過低，使斷路器拒分。處理方法：檢查輔助接點dl3的常閉觸點、sf6密度繼電器接點mk2是否接觸不良，如接觸不良，則進行清洗或更換。圖3（2）分閘電磁鐵燒壞、脫落或卡澀等，將直接造成斷路器分閘不動作。處理方法：用萬用表檢測分閘線圈的電阻，如電阻偏離正常值過大，則更換該線圈；檢查分閘脫扣器是否有松動和脫落現(xiàn)象，如松動或脫落則進行緊固；檢查分閘脫扣器的鐵心是否有卡澀現(xiàn)象，如有則將拆下鐵心，清洗脫扣器內部和鐵心的污垢，完畢后將鐵心復位。（3）分閘磙子和分閘掣子由于長期的摩擦，表面有凹凸現(xiàn)象，這樣使分閘磙子和分閘掣子脫離時的摩擦力增