高压断路器常见故障原因的分析与处理_刘松成

级断路器跳闸。这不仅会扩大事故停电范围，在 通过复位旋钮复归上述信号，手动泄压至约 315 后再重新对准装配。
严重时甚至有时会导致系统解列，造成大面积 bar 油泵开始打压，10s 后又再次发出了 N2 泄
4.2 压力异常升高和降低
恶性停电事故，对电力系统危害极大。在发生拒 漏报警、合闸闭锁以及 N2 泄漏总闭锁信号。经
不足、分闸后机构未复归到预合位置、合闸弹簧 液压油泵频繁起动。某 220kV 变电站高压侧采
结语
未储能、合闸顶杆空程或行程不合适等。
用的 220kV SF6 断路器投运数年来发生了多
高压断路器是电力系统中的重要一次设
2.3 误分闸事故
次液压操动机构频繁打压的故障，给断路器的 备，多年的运行经验表明，充分了解和掌握高压
分类，可以分为少油型、多油型、空气型、真空 在电机打压过程中升高至 355bar，使系统发 N2 高压放油阀及逆止阀以及液压泵出口逆止阀的
型、SF6 型等。根据多年的电网运行统计资料， 泄漏闭锁信号，同时机构箱内漏氮闭锁继电器 日常检修，可有效处理阀体密封不良的故障。
高压断路器主要的故障类型有拒分/合闸、误分/ 动作，漏氮延时闭锁继电器经 3h 延时后闭锁分
①油泵在打压过程中，由于微动开关失灵
分闸故障后，首先要检查跳闸回路是否完好、跳 检查后发现，断路器 N2 筒的固定抱箍已经断 导致活塞杆上升到最高位置时仍继续上升，导
闸电源的电压是否过低。如果操作电压正常但 裂，据此初步判断有 N2 泄漏。由于 3AQ 型断路 致油泵一直打压；液压油由于储压筒的筒壁或
作机构的类型分类，高压断路器可分为手动机
以西门子 3AQ 型断路器为例，对 N2 泄漏 蚀颗粒等杂质进入到阀体间隙造成阀体磨损；
构型、弹簧机构型、气动机构型、电磁机构型、永 故障的定位与处理进行介绍。其故障表现为油 阀体加工精度不够有毛刺等都会导致阀体密封
磁机构型、液压机构型等；若按绝缘和灭弧介质 泵在液压机构压力降低后启动，液压系统压力 不良。通过加强对分合闸一级阀、合闸二级阀、
侧一断路器在运行过程中依次发出 N2 泄漏报 良，有液压油渗出。对此可以用钳子将其拧紧，
2.1 拒分闸故障
警、合闸闭锁、N2 泄漏总闭锁、分闸闭锁信号， 注意不要用过大的力度，只要不再渗油即可；如
断路器拒动故障会导致越级跳闸，即上一 导致该断路器退出运行。检修人员到达现场后， 果拧紧后还渗油，就要将卡套拆下并清洗干净
的情况下可立即进行送电操作；而对于出现电 磨损；液压油中混入的水分、空气及尘土杂质对 [2]邱生、张焰、蒋伟毅.西门子 3AQ 型断路器 N2
气或机械故障的情况，则应停电转为检修处理。 密封件的腐蚀；密封圈由于安装不当造成的扭 泄漏故障的定位及处理[J].高压电器，2011.
2.4 误合闸事故
曲、裂缝和表面飞边；密封圈由于环境温度的剧 [3]周宣.高压断路器液压操动机构常见故障分析
障。同拒分闸故障类似，首先要对合闸电源以及 定连接的部件之间渗透出来被称为渗漏；通过 漏油或 N2 泄漏而急剧下降。当单向逆止阀密封
合闸控制回路进行检查，确定电气回路正常后 活塞与缸体的配合间隙从高压腔流入低压室被 不严或储压罐活塞杆头部两个密封圈损坏就会
再查看合闸铁芯是否动作，进而判断是否出现 称为内漏；由缸盖与活塞杆的配合间隙流入大 导致 N2 进入液压油中，导致发出分合闸闭锁信
常工作电流和快速切断故障电流的双重职能， 锁扣不可靠，也有可能自动解除导致断路器自 温差过大的地区应做好通风或及时投入加热器
是十分重要的控制和保护设备，其工作性能的 行合闸。
等措施可以有效避免对密封圈的损伤。
好坏，直接关系到电网的安全稳定运行。若按操
3 高压断路器 N2 泄漏故障
②阀体密封不良。液压油中混入的灰尘、锈
闸则主要是由于液压机械异常所造成的。如果 漏而直接影响到系统和元件的正常工作。液压
参考文献
是由于运行人员误操作、误碰或保护盘受外力 油工作压力过大导致密封圈被压至槽沟中受到 [1]崔猛.高压断路器常见故障的原因分析[J].河北
振动引起自动脱扣的误跳，在排除是开关故障 磨损；密封圈受到液压油冲击力和粘度特性而 电力技术，2007.
误合闸故障表现为高压断路器未经操作就 烈变化而加速硬化和老化等原因都是造成密封 [J].电器应用，2011.
自动合闸，其一般是由于直流系统两点接地、自 圈损坏的原因。通过更换质量更好的密封圈；将
-142- 中国新技术新产品
电气方面，电流和电压互感器回路故障、保 正常运行带来了很大的隐患。
断路器的故障规律和故障原因，就能够有针对
护整定不当或误动以及直流系统发生两点接地
①密封圈损坏。在液压系统中，密封圈起到 性地采取相应措施对故障进行处理，及时恢复
等都会造成误分闸事故；机械故障造成的误分 密封液压油的作用。如果密封不良，就会增加泄 送电，有效降低事故和故障造成的损失。
了机械故障。对于电气故障，需要检查控制电源 气中被称为外漏。
号，在严重时甚至会造成零压闭锁。发生这种情
以及整个控制回路上的元件是否正常。机械故
4.1 液压油泵频繁起动
况就一定要进行停电检修，以防断路器拒动、误
障的原因一般为合闸铁芯卡涩导致带电后出力
高压断路器液压机构最常见的故障表现为 动和越级跳闸故障而扩大事故范围。
跳闸铁芯不动，一般是出现了电器故障；跳闸铁 器的 N2 筒中也混合了部分 SF6 气体，利用 SF6 活塞密封磨损而进入 N2 室致使 N2 室的压力
芯动作良好但断路器拒动，则可判断为机械故 泄漏报警仪对密封处检查同样发现有微量 SF6 大大增加；油泵打压过程中压力表失灵，当达到
障；铁芯卡涩、动作无力或线圈故障且电源良好 泄漏。随后，现场停电进行最后确认，通过手动 最高压力值时却无法发出停止油泵打压的闭锁
和加强通风以保持机构箱内空气干燥和对机构
动部分故障等原因造成的。
4 液压操纵机构的故障分析
箱进行散热等措施可以有效消除压力异常升
2.2 拒合闸故障
液压油渗漏是引起液压操纵机构的故障的 高。
拒合闸故障一般也分为电气故障和机械故 主要原因。其中，液压油从相对运动的部件或固
②液压系统的压力会因为液压机构的大量
③各高压管路连接处密封不良。当安装时
合闸、弹簧机构储能异常、N2 泄漏、液压机构压 闸回路，导致断路器无法操作和正常使用。
卡套有灰尘、安装不对中、液压油中有杂质等情
力异常以及液压机构漏油等。
2010 年 9 月某天，某 500kV 变电站 220kV 况下，就会导致高压管路连接的卡套处密封不
2 拒分/合闸及误分/合闸事故
造成拒跳，则是电气和机械方面同时出现了故 泄压进行 N2 预充，发现预充压力小于标准值 信号；机构箱内温度过高致使液压油温度异常
障。电气故障的处理主要集中在对跳闸回路各 200 ba（r 155 bar），最终确认断路器 N2 筒发生 升高等原因都会导致液压系统压力异常升高。
元件接触是否良好、控制回路熔断器是否熔断 物理泄漏。明确事故原因后随即联系西门子公 可以通过合理装配密封件或更换储压筒的密封
原因并提出了相应的处理措施。对电力系统高压断路器故障的诊断和排除有很好的借鉴意义。
关键词：高压断路器；N2 泄漏；液压机构
中 图 分 类 号 ：U224.2+3
文 献 标 识 码 ：A
1 概述
动重合闸继电器触点闭合粘死等原因造成的。 缸壁或筒壁的毛刺打磨光滑以免划伤密封件；
在电力系统中，高压断路器担负着接通正 此外，当产生震动时弹簧操动机构的储能弹簧 对混有杂质的液压油进行过滤处理或更换；在
以及跳闸线圈有无老化断路的检查。而对于机 司对故障设备进行了更换，为杜绝类似故障，还 活塞；对接触不良和动作失灵的微动开关、接触
械故障，一般是由于分闸阀卡死、分闸弹簧失 联合西门子公司对在运行的同一批次断路器进 器触点进行打磨以消除金属锈层；增加加热器
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灵、大量漏气以及触头发生焊接或机械卡涩、传 行了排查处理。
中国新技术新产品 2012 NO.20 China New Technologies and Products
工业 技 术
高压断路器常见故障原因的分析与处理
刘松成 何正旭 (金华电业局，浙江 金华 321001)
摘 要：通过对高压断路器拒分/合闸、误分/合闸、N2 泄漏、液压机构压力异常以及液压机构漏油等故障的分析，指出了造成故障的