真空断路器的故障分析与处理

真空断路器常见故障分析及处理

【摘要】：

我厂6KV厂用系统均采用KYN28A型真空断路器和JCZR型真空接触器（F-C）两种形式的开关设备作为高压转机、变压器和母线的分合使用，承担着极其重要的角色。一旦发生异常，轻则解列重要辅机设备，重则影响主机安全运行，所以高压开关设备的检修和维护尤为重要，以下就真空断路器在日常运行中出现的故障和处理方法进行探讨。

【关键词】断路器故障处理

1、引言：

“分闸、合闸失灵”等故障是断路器运行中常见故障，故障原因主要有电气和机械两方面。本文从断路器的结构出发，就分、合故障的判断和处理方法做简单论述，供检修运行人员参考。

1、真空断路器主要构成

1.1支架:安装断路器各功能组件的架体。

1.2真空灭弧室:是真空断路器的熄弧元件。（真空泡）

1.3导电回路:使灭弧室的动端与静端连接构成的电流通道。（动静触头）

1.4传动机构:实现灭弧室的合、分闸操作。（导电连杆）

1.5绝缘支撑:绝缘支持件将各功能元件，架接起来满足断路器的绝缘要求。（各绝缘筒、绝缘隔板）

1.6操动机构:是真空断路器的动力驱动装置。真空断路器对操动机构的基本要求如下:a.要有足够的合闸输出功;保证真空断路器具有关合短路故障电流的能力。（主要有CT\CD型）

1.7真空开关具有足够的动稳定性和开断电流能力。

1.8要保证在65%分闸电压下能正常分闸，而在30%额定操作电压下不得分闸。

1.9操作机构应具有自由脱扣的功能，具有电动或手动操作、远方或就地操作功能。

2、真空断路器真空泡真空度降低的原因及处理

真空断路器在真空泡内开断电流并进行灭弧。由于真空断路器本身没有监测真空度特性的装置，所以真空度降低，故障不易被发现，其危险程度远远大于其它显性故障。出现真空度降低的主要原因有：真空泡内波形管的材质或制作工艺存在问题，多次操作后出现漏点;真空泡的材质或制作工艺存在问题，真空泡本身存在微小漏点;分体式真空断路器在操作时，由于操作连杆的距离比较大，直接影响真空断路器的同期、弹跳、超行程等特性，使真空度

降低的速度加快。真空度降低将严重影响真空断路器开断电流的能力和使用寿命，在真空度比较低时还会引起真空断路器的爆炸，所以在进行真空断断路器定期检修时，必须使用真空测试仪对真空泡进行真空度的定性测试，确保真空泡具有一定的真空度;当真空度降低时，必须更换真空泡，并做好行程、同期、弹跳等机械特性试验。

3、“合闸失灵”故障的判断和处理

3.1发生“拒合”情况，基本上是在设备启动进行合闸操作和出现故障需要重合闸的过程中，此种故障危害性较大，如在事故情况下，要求紧急投入备用电源时，如果备用电源断路器拒绝合闸，则会扩大事故。首先检查前一次拒绝合闸是否因操作不当引起（如控制开关放手太快等），用控制开关再重新合一次。若合闸仍不成功，检查电气回路各部位情况，以确定电气回路是否有故障。检查项目：合闸控制电源是否正常；合闸控制回路空开、熔断器和合闸回路熔断器、空开是否良好；合闸接触器的触点是否正常；将控制开关扳至“合闸”位置，看合闸铁芯动作是否正常。

3.2如果电气回路正常，断路器仍不能合闸，则说明为机械故障，应停电断路器，将断路器拉至检修位置，合上地刀，对开关本体机械部分进行检查。经过以上初步检查，可判定是电气方面，还是机械方面的故障。

3.2.1电气故障：

若合闸操作前，红、绿灯不亮，说明无控制电源或控制回路断线，可检查控制电源和整个控制回路上的元件是否正常，如：操作电压是否正常，熔断器是否熔断，防跳继电器是否正常，断路器辅助接点接触、二次插件针脚是否完好、接触是否正常等。

当操作合闸后，绿灯闪，而红灯不亮，综保无指示，断路器机械分、合位置指示器仍在分闸位置，则说明操作手柄位置和断路器的位置不对应，断路器未合上，其原因有：合闸回路熔断器熔断或接触不良，合闸接触器未动作；合闸线圈发生故障等。

当操作断路器合闸后，绿灯熄灭，红灯瞬时明亮后又熄灭，绿灯又闪光，说明断路器合上后又自动跳闸，其原因可能是断路器合在故障线路上造成保护动作跳闸或断路器机械故障不能使断路器保持在合闸位置。

若操作合闸后绿灯闪或熄灭，红灯不亮，但综保上有指示，机械分、合闸位置指示器在合闸位置；说明断路器已经合上，可能的原因是断路器辅助接点接触不良，例如常闭接点未断开，常开接点未合上，致使绿灯闪和红灯不亮，还可能是合闸回路断线或合闸红灯烧坏。

3.2.2机械故障

传动机构连杆松动脱落、合闸铁芯卡涩、断路器分闸后机构未复位到预合位置、跳闸机构脱扣、合闸电磁铁动作电压过高，使挂钩未能挂住；分闸连杆未复位、机构卡死、连接部

分轴销脱落，使机构空合；有时断路器合闸时多次连续做分合动作，此时系开关的辅助常闭接点打开过早；运行人员操作地刀不到位或用力不均造成地刀闭锁无法解除引起无法合闸等。我厂2B一次风机和1A送风机断路器曾发生因手动分闸按钮连杆卡住造成断路器合时发生“跳跃”现象，出现合闸回路接通的瞬间又自行断开的现象。主要是手动跳闸按钮设计存在隐患，定位片制造尺寸过大，已与断相保护连杆发生碰触造成。

4、“分闸失灵”故障的判断和处理

俗话说，“开关不怕合不上，就怕分不开”，开关拒分对系统安全运行威胁和人身安全的影响更大，轻则将会使电气设备烧坏或越级跳闸而引起电源断路器跳闸，使配电设备母线电压消失，造成大面积停电；开关爆炸会对人身安全造成更大的伤害。对“拒分”故障的处理方法如下：

4.1根据事故现象，判断是否属断路器“拒分”事故。当出现综保显示数字跳变，电压指示值显著降低，回路光字牌亮，信号掉牌显示保护动作，则说明断路器拒绝分闸。检查是否为跳闸电源电压过低所致，如果跳闸回路良好，跳闸铁芯动作良好而断路器拒分，则说明是机械故障。如果电源良好，若铁芯动作无力，铁芯卡涩或线圈故障造成拒分，可能是电气和机械方面同时存在故障。若操作电压正常，操作后铁芯不动，则可能是电气故障引起“拒分”。

4.2常见的电气和机械方面的故障分别有：

电气方面原因有：控制回路熔断器熔断或跳闸回路各元件如控制开关触点、断路器操动机构辅助触点、防跳继电器和继电保护跳闸回路等接触不良；跳闸回路断线或跳闸线圈烧坏；继电保护整定值不正确；直流电压过低，低于额定电压的65%以下。

机械方面原因：跳闸铁芯动作冲击力不足，说明铁芯可能卡涩或跳闸铁芯脱落；触头发生焊接或机械卡涩，传动部分故障（如销子脱落等）

5、“误合”故障的判断和处理

若断路器未经操作自动合闸，则属“误合”故障。如直流回路中正、负两点接地，使合闸控制回路接通；自动重合闸继电器内某元件故障接通控制回路（如内部时间继电器常开接点误闭合）使断路器合闸；合闸接触器线圈电阻过小，且起动电压偏低，当直流系统瞬间发生脉冲时，会引起断路器误合闸。

6、“误分”故障的判断和处理

如果断路器自动跳闸而继电器未动作，且在跳闸时系统无短路或其他异常现象，则说明断路器“误分”。根据事故现象的特征，即在断路器跳闸前综保显示、信号指示正常，跳闸后，绿灯连续闪光，红灯熄灭，该断路器回路的电流及有功、无功指示为零，则可判定属“误