高压真空断路器故障分析与处理

1引言

真空断路器的优越性不仅是无油化设备，而且还表现在它具有较长的电寿命、机械寿命、开断绝缘能力大、连续开断能力强、体积小、重量轻、可频繁操作、免除火灾、运行维护少等优点，很快被电力部门运行、检修和技术人员认可。早期国内生产的高压真空断路器质量不够稳定，操作过程中载流过电压偏高，个别真空灭弧室还存在有漏气现象。至1992年天津真空开关应用推广会议时，我国真空断路器的制造技术已经进入了国际同行业同类型产品的前列，成为我国高压真空断路器应用、制造技术新的历史转折点。随着真空断路器的广泛应用，出现故障的情况也时有发生，笔者对真空断路器出现的常见故障进行分析并给出处理方法。

2常见的真空断路器不正常运行状态

2.1断路器拒合、拒分

表现为在断路器得到合闸(分闸)命令后，合闸(分闸)电磁铁动作，铁心顶杆将合闸(分闸)掣子顶开，合闸(分闸)弹簧释放能量，带动断路器合闸(分闸)，但断路器灭弧室不能合闸(分闸)。

2.2断路器误分

表现为断路器在正常运行状态，在不明原因情况下动作跳闸。

2.3断路器机构储能后，储能电机不停

表现为断路器在合闸后，操动机构储能电机开始工作，但弹簧能量储满后，电机仍在不停运转。

2.4断路器直流电阻增大

表现为断路器在运行一定时间后，灭弧室触头的接触电阻不断增大。

2.5断路器合闸弹跳时间增大

表现为断路器在运行一定时间后，合闸弹跳时间不断增大。

2.6断路器中间箱CT表面对支架放电

表现为断路器在运行过程中，电流互感器表面对中间箱支架放电。

2.7断路器灭弧室不能断开

表现为断路器在进行分闸操作后，断路器不能断开或非全相断开。

3故障原因分析

3.1断路器拒分、拒合

操动机构发生拒动现象时，一般先分析拒动原因，是二次回路故障还是机械部分故障，然后进行处理。在检查二次回路正常后，发现操动机构主拐臂连接的万向轴头间隙过大，虽然操动机构正常动作，但不能带动断路器分合闸联杆动作，导致断路器不能正常分合闸。

3.2断路器误分

断路器在正常运行状态下，在没有外施操作电源及机械分闸动作时，断路器不能分闸。在确认没有进行误操作的情况下，检查二次回路及操动机构。发现操动机构箱内辅助开关接点有短路现象，分闸电源通过短路点与分闸线圈接通，造成误分闸。原因是断路器机构箱顶部漏雨，雨水沿着输出拐臂向下流，正好落在机构辅助开关上，造成接点短路。

3.3断路器机构储能后，储能电机不停

断路器在合闸后，操动机构储能电机开始工作，弹簧能量储满后，发出弹簧已储能信号。储能回路中串有断路器一对常开辅助接点和一对行程开关常闭接点，断路器合闸后，辅助开关的常开接点接通，储能电机开始工作，弹簧储满能量后，机构摇臂将行程开关常闭接点打开，储能回路断电，储能电机停止工作。储能电机一直工作的原因是在弹簧储满能量后，机构摇臂未能将行程开关常闭接点打开，储能回路一直带电，储能电机不能停止工作。

3.4断路器直流电阻增大

由于真空灭弧室的触头为对接式，触头接触电阻过大在载流时触头容易发热，不利于导电和开断电路，所以接触电阻值必须小于出厂说明书要求。触头弹簧的压力对接触电阻有很大影响，必须在超行程合格情况下测量。接触电阻值的逐渐增大也能反映出触头电磨损情况，是相辅相成的。触头电磨损和断路器触头开距的变化，是造成断路器直流电阻增大的根本原因。

3.5断路器合闸弹跳时间增大

真空断路器合闸时，触头总有些弹跳，但若过大会使触头易烧伤或者熔焊。真空断路器触头弹跳时间技术标准为≤2ms。随着断路器运行时间的增长，引起合闸弹跳时间增大的主要原因为触头弹簧弹力下降和拐臂、轴销间隙磨损变大。

3.6断路器中间箱CT表面对支架放电

断路器中间箱内装有电流互感器，在断路器运行时，电流互感器表面会产生不均匀电场，为避免这一现象，互感器制造厂在互感器表面涂有一层半导体胶，使得表面电场均匀。在断路器装配过程中，受空间限制，互感器固定螺栓周围的半导体胶被刮落，断路器运行中互感器表面不均匀电场的产生，导致互感器表面对支架放电。

3.7断路器灭弧室不能断开

在正常情况下，无论是手动分闸操作还是保护动作跳闸，断路器均能有效断开电路，切断电流。

真空断路器的灭弧原理与其他型式断路器不同，是指触头在真空中关合、开断的开关设备，也就是利用真空作为绝缘及灭弧介质的断路器。真空泡的真空度下降，真空泡内会有一定的电离现象，并由此产生电离子，使灭弧室内绝缘下降，导致断路器不能正常开断。

4处理方法

4.1断路器拒合、拒分

检查操动机构所有连接部件的间隙，对不合格部件，更换新的高硬度的合格零件。

4.2断路器误分

检查所有可能漏雨点并进行有效封堵;在输出拐臂联杆上安装密封胶套;开启机构箱内的加热驱潮装置。

4.3断路器机构储能后，储能电机不停

调整行程开关安装位置，使得摇臂在最高位置时能将行程开关常闭接点打开。

4.4断路器直流电阻增大

调整灭弧室触头开距和超行程，测量接触电阻的方法可以用《规程》要求的直流压降法测量(电流要在100A以上)，否则更换灭弧室。

4.5断路器合闸弹跳时间增大

(1)适当增大触头弹簧的初始压力或更换触头弹簧。

(2)若拐臂、轴销间隙超过0.3mm，可更换拐臂、轴销。

(3)调整传动机构，利用机构在合闸位置超过主动臂死点时传动比很少的特点，将机构向靠近死点方向调整，可减小触头合闸弹跳。

4.6断路器中间箱CT表面对支架放电

在互感器表面均匀涂抹一层半导体胶，使得表面电场均匀。

4.7断路器灭弧室不能断开

对于达不到真空度要求值的真空灭弧室的处理，若通过检测真空灭弧室真空度确已降至要求值以下，应更换真空灭弧室。具体步骤

(1)对将换上的真空灭弧室须经真空度检测合格。

(2)拆下原真空灭弧室并换上新真空灭弧室。安装时要垂直.注意动导电杆和灭弧室同轴度，操作时不应受到扭力。

(3)安装好新真空灭弧室后，应测量开距和超程(接触行程)。若不满足要求应作相应调整：①调整绝缘拉杆的螺栓可调整超程;②调整动导电杆的长度可调整灭弧室开距。

(4)采用电力开关综合测试仪测量分合闸速度、三相同期性、合闸弹跳等机械特性，若不合格应作调整。

5结束语

本文从真空断路器运行中出现的一些不正常状态着手，阐述一些故障分析和处理方法，是在工作中对真空断路器方面的技术积累。在今后工作中还需不断学习，不断创新，使电力系统中电气设备始终处于良好的运行状态，为安全优质供电作出贡献。