高压断路器常见故障原因的分析与处理

高压断路器常见故障原因的分析与处理

发表时间：2020-03-19T13:06:14.806Z 来源：《河南电力》2019年8期作者：郭增军张天庆

[导读] 高压断路器是继变压器之后电力系统中的第二种高压开关设备，在使用过程中容易出现系统故障，本文论述了高压断路器的工作原理及系统的应用故障，为电网的稳定运行提供重要支持。

（河北省电力有限公司邯郸市新区供电分公司河北省邯郸市 056000）

摘要：随着社会经济的快速发展，电能已逐渐成为人们日常生活的重要组成部分，随着电力需求的不断增长，电网的潜在安全风险也随着负荷的增加而增大，在这种情况下，电网需要改进，以更好地满足人们对电力和能源的需求，高压断路器是继变压器之后电力系统中的第二种高压开关设备，在使用过程中容易出现系统故障，本文论述了高压断路器的工作原理及系统的应用故障，为电网的稳定运行提供重要支持。

关键词：高压断路器；常见故障；原因；分析；处理

引言：

高压断路器是电力系统的重要执行部件，也是一种具有多次故障判断、故障修复和参数测量功能的重要电气设备，随着社会经济的快速发展，人们对供电质量提出了更高的要求，加强对电力设备的监控，保证断路器的稳定运行，已成为电力工作者需要考虑和解决的问题，然而，从电力系统的实际情况、系统运行发展、电力系统高压断路器在运行中往往存在一些问题，严重制约了电力系统的稳定运行。因此，本文根据高压断路器的实际运行情况，分析如何科学地处理高压断路器的应用故障。

1高压断路器的工作原理

现阶段断路器开合二次控制回路已得到广泛应用，如果断路器的辅助触头不返回，则断路器的二次控制回路仍然处于断路状态，在实际操作过程中，断路器在合闸操作过程中极易出现以下问题：首先，在断路器、断路器机构和辅助设备的开合过程中，开关配合往往不合理，在开合过程中，在开合断路器时很难切断辅助开关的触点，在断路器的开合操作中，虽然断路器的开合电路是断开的，但由于机构的影响，很难关闭断路器。

2高压断路器的故障分析

2.1拒动故障

拒动故障分为拒分与拒合两种，其中拒分故障影响较大，因为如果出现拒分，还会有可能引起其他故障，扩大了故障的发生范围。拒分拒合是断路器设备故障中比较常见的一种类型，常见于出现在断路器的电流保护装置中。其带来的不利影响中，最典型的表现就是越级跳闸。这是一种对用电电路的上级电力运行系统造成影响的表现，而上级的用电线路一旦损坏，通常会造成比较严重的大规模停电现象，给用电居民的正常工作和生活带来极大的不利影响。拒分拒合问题产生的原因主要包括以下几个方面。首先，元件本身的内部结构出现故障。通常情况下，断路器的元件包括了铁芯、跳闸线圈等，如铁芯出现卡死现象或跳闸线圈中的断路装置在长期使用的过程中出现损耗和老化等[1]。另外，除了来自设备自身的原因外，外部环境也是引发故障的一个重要因素。如果电路在运行的过程中出现电流流量不稳定，也会引起整个装置的保护系统启动，使得熔断作用出现异常。

2.2绝缘故障

高压断路器的绝缘故障主要有闪络、爆炸和高压三种，分为内绝缘故障和外绝缘故障。1）内部绝缘失效。内部绝缘故障主要是指断路器在正常运行过程中由于异常、材料引起的断路器本体放电故障。2）这类故障出现的原因是瓷套的外观设计和外绝缘泄漏不符合有关标准的规定。

2.3开断和关合故障分析

分合闸故障一般发生在7.2kv至12kv电压等级，线路本体，尤其是真空断路器和无油断路器，故障的次数和频率较多。其中，无油断路器的开合故障是由于燃油喷射短路引起的隔离室烧毁，降低了断路器的开合能力。真空断路器失效的原因是真空灭弧室的真空度降低，同时真空断路器的开断和合闸能力也降低。

2.4误动故障

2.4.1 二次回路。二次回路故障主要由因接线端子排受潮绝缘降低，合闸回路和分闸回路接线端子间发生放电而产生的二次回路短路引发。此外还有二次电缆破损、二次元件质量差、断路器误动、继电保护装置误动等原因。

2.4.2液压机构。断路器出厂时因阀体紧固不够、装配不合格、清洁度差而造成密封圈损坏，从而促发液压油泄露或机械机构泄压，最终导致断路器强跳或闭锁。

2.4.3弹簧操动机构。检修断路器时，因调整操动机构分（合）闸挚子使弹簧的预压缩量不当，导致弹簧机构无法保持而引起断路器自分或自合。

3改进措施

3.1设备选择

导致高压断路器出现故障的原因就很多，对电力系统所造成的影响也是十分严重的，所以还需采取合理的方法对常见故障进行有效处理。首先，在选择设备时需要提高对设备质量的要求，认真选择设备，同时对其进行相应的检测，确保其使用质量。同时对于高压断路器中各元件的质量要求也是非常高的，型号必须完全符合要求，当前生产高压断路器的工厂非常多，有些工厂为了获取更多的利益而忽视设备质量，所以这一点是需要电力部门注意的。只有保障设备质量合格，才能够最大程度降低高压断路器故障发生的可能性，所以对设备进行认真选择也是高压断路器常见故障的处理措施之一。

3.2针对拒动故障应加强技术性改善研究

上文的分析中已经指出，导致拒分拒合现象出现的原因有多个方面。技术人员应当针对具体问题采取相应的处理措施。例如，如遇到元件本身的结构性能发生故障，则应当立即对元件进行维修或更换，将安全隐患及早杜绝。另外，对于由于外部因素造成的拒分拒合问题，则应当通过增强装置本身对外部不良环境的抵御能力来达到减少故障发生频率的目的，常见的抵御外部环境干扰的装置是加热趋潮装置。另外，从专业的角度来讲，真空灭弧室是能够克服电路故障的一种科学技术方法，技术人员应当加强对这一装置应用要点和方法的研究，争取早日取得技术突破，提升故障处理的技术水平。

3.3对"误跳"断路器分别进行电气和机械方面故障的检查、分析。

（1）电气方面故障原因有：

①保护误动或整定位不当，或电流、电压互感器回路故障；②二次回路绝缘不良，直流系统发生两点接地（跳闸回路发生两点接地）。

（2）机械方面故障原因有：

①合闸维持支架和分闸锁扣维持不住，造成跳闸；②液压机械a分闸一级阀和逆止阀处密封不良、渗漏时，本应由合闸保持孔供油到二级阀上端以维持断参器在合闸位置，但当漏的油量超过补充油量时，在二级阀上下两端造成压强不同。

3.4增强检修管理力度，提升检修质量

高压开关中断路器的故障是不能完全避免的，因此不但要提升高压开关中断路器设备质量，同时也要增强检修管理力度。从目前情况来看，某些电力企业对于高压断路器的检修管理重视程度不足，严重情况下会忽略此方面的问题，这就造成了高压断路器故障不能被及时发现。一旦故障发生就会造成非常严重的问题，直到整个电力系统受到比较严重的损害时才能够给予重视，这时对于故障的处理也具有非常大的难度，从而为维修人员造成了非常大的困难。因此要增强检修管理力度，加强高压断路器实际工作过程的监控，从而第一时间发生故障所在，对其进行针对性的维修。另外也要提升检修的质量，防止再次发生此类故障问题，有效提升高压断路器的使用寿命。

3.5加大对新型先进材料的研发和应用力度

断路器设备的老化和损坏与其自身缺乏先进性有着直接的联系，因此，研发人员应积极推动相应产品的更新换代，加大新型先进材料的研发和应用，设计、生产应用性能更好的复合材料制成的高压断路器设备，提高设备的耐久性，延长设备的使用寿命，提高设备应用的安全系数，与传统材料相比，乙烯材料可以通过技术手段制造产品和绝缘带，并在材料研究中得到应用，以同步、提高设备应用性能和安全系数，是未来发展广阔、发展前景广阔的原材料类型。

结束语：

总之，随着社会经济的快速发展，电能已成为国民经济中最重要的能源之一。如何实现电能的高效利用已成为人们关注和解决的问题，高压断路器是维护和管理电网安全运行的重要基础设备之一，高压断路器的存在对电网的正常运行起着重要作用，因此，在新的历史时期，有关人员利用他们在工作中获得的知识，分析和掌握高压断路器的运行情况以及故障的类型和原因，并采取有效措施处理这些故障，为电网的稳定运行、安全供电提供重要支持。

参考文献：

[1]杨凌霄，朱亚丽.基于概率神经网络的高压断路器故障诊断[J].电力系统保护与控制，2015，43（10）：62-67.

[2]杨志泽，梁良，李小勇，巫世晶.灰色关联模型在高压断路器故障诊断中的应用[J].电网技术，2015，39（06）：1731-1735.