浅谈牵引变电所高压断路器的故障及其处理

摘要：介绍了牵引变电所高压断路器常见故障的判断、处理方法，可供从事牵引变电所高压断路器检修试验人员和管理人员参考。

关键词：牵引变电所；高压断路器；故障；处理

中图分类号： TM561 文献标识码： A 文章编号：

牵引变电所高压断路器的作用是：在牵引供电系统正常运行的情况下，用来开断牵引供电设备和接触网的停送电；在故障情况下用来切断故障设备和故障的接触网线路。由于接触网的结构复杂，悬挂点多，通过地区的污染严重，使牵引供电系统的故障率远远高于其它供电系统，致使断路器的故障跳闸和操作频繁。因此断路器的可靠性是保证牵引供电系统安全运行的重要因素。

1.动作失灵故障

1.1断路器拒绝合闸

处理断路器拒绝合闸,有四个方面的原因:①线路上有故障;②操作不当;③操作、合闸电源问题或电气二次回路故障;④断路器本体传动机构和操动机构的机械故障。处理断路器拒绝合闸故障,必须善于区分故障范围,处理步骤为:

1.1.1先判定是否断路器合于预伏故障线路上引起跳闸,可从合闸操作时有无短路电流引起的表计指示冲击摆动及有无照明灯突然变暗,电压表指示突然下降来判断。如判明线路有故障,隔离故障区域后再投断路器。

1.1.2判明是否属于操作不当,应检查有无装合闸保险,控制开关是否复位过快或未到位以及转换开关是否位置正确等。

1.1.3检查操作合闸电源电压是否过高或过低,检查操作合闸保险是否熔断或接触不良,检查控制开关及辅助触头是否接触不良,回路是否断线或接线错误。

1.1.4检查操动机构是否卡死,辅助触头和机构调整是否不当。

1.2断路器拒绝跳闸

当设备有故障时,断路器的操作机构拒绝跳闸,会引起严重的后果,这主要原因是:①继电保护故障:定值不正确,保护接线错误,电流互感器、电压互感器回路故障等;②操作机构故障:跳闸铁心卡住,操作机构失灵等;③直流操作电压偏低:直流电源故障。

2.断路器误跳闸

断路器误跳闸的主要原因为:人员误操作、操动机构自行脱扣、电气二次回路问题。

2.1在断路器误跳闸时,首先应检查是否属于人员误操作。人员误操作有两种情况:一是操作失误,二是继电保护回路上因防护措施不当而造成误动。

2.2如果不是误操作,则应检查操动机构是否有故障。比如断路器的跳闸脱扣机构是否有故障,或是否由于外界振动而造成断路器自动跳闸。

2.3如经检查操动机构正常,则可能是操作回路中发生两点接地而造成断路器自动跳闸,或操作回路短路,或操作回路中某些元件如防跳跃继电器等性能不良而造成断路器误跳闸。如果经检查操作回路的绝缘状态良好,则应对继电保护装置进行检查,检查保护装置是否误动作而使断路器自动跳闸。为了保证对用户的供电,在线路断路器自动跳闸后,可用手动或自动重合闸装置进行合闸。

3.密封失效故障

密封失效表现为渗漏油和漏气两种形式,其原因为阀门、活塞或密封材料不好、两平面接合处接触不好、焊接质量不良、瓷件质量不良及安装工艺质量不好等。

3.1断路器渗漏油:渗漏油有内部渗漏和外部渗漏两种。外部渗漏油会造成断路器内油减少或缺油,严重时,断路器切断短路电流过程中,电弧不能熄灭,会造成断路器爆炸事故。同时渗漏油会形成油污,对设备有侵蚀作用,并能降低瓷瓶表面的绝缘强度。内部渗漏油是对液压操动机构而言的,当液压操动机构的液压油中含有微粒或者各油管之间的活塞、逆止阀故障时,会造成高压油向低压油区的渗漏,使油压快速减少,从而引起液压机构频繁打压。所以发现渗漏油应及时汇报并处理。

3.2断路器漏气:对于SF6断路器,当SF6气体发生渗漏,其压力低于标准值时,或内气体压力在一年之内下降超过规定值时,应将断路器退出运行检查漏点。电磁机构的常见故障处理：目前，成都铁路局西昌供电段牵引变电所主要有CD2、CD10两种电磁机构，其动作原理基本一致，均采用四连杆机构。其故障分两类：机械部分，电器部分。(1)机械部分：其常见故障：拒合，拒分与合中带分。检查方法：先进行手动分合，若断路器拒分或拒合，则应仔细检查主轴是否窜位，垂直拉杆的连接轴销是否断裂或脱落以及上下间隙位置是否合适、分闸铁芯间隙、锁闭杆是否顶起等。在电动分合的过程中，如果断路器出现合中带分，则检查连扳5-6的中

带分，则检查连板5-6限位止钉位置或紧急分闸连杆与分闸铁芯间隙。处理措施：若出现主轴窜位，则紧固机构背面主轴锁紧螺栓。若垂直拉杆的连接轴销断裂式脱落，则予以更换。如果由连扳5-6的限位止钉位置或紧急分闸连杆与分闸铁芯间隙引起断路器合中带分，则应调整其位置至合格。若是由上下间隙引起断路器拒动，则按说明书提供的数据进行调整。所谓上间隙，是指断路器在合闸位置时，合闸滚轮轴与托架间的距离，标准是1～2MM。而下间隙则指断路器在分闸位置时，铁芯顶杆与滚轮之间的距离，标准是1～5MM。当上间隙偏小，下间隙偏大，将造成断路器有合闸动作但合不上闸的线象，此时应将铁芯顶杆拧出，升高其高度。当上间隙偏大，下间隙偏小，将造成断路器拒合的现象，此时应将铁芯顶杆拧进，降低其高度。在我们的检修中，我们还发现分闸铁芯顶杆与紧急分闸顶杆之间的间隙如果过小，将造成断路器有合闸动作但合不上闸的线象。这两者间的间隙过大，那会使紧急分闸装置失去应有的作用。所以，在检修中，应将分闸铁芯顶杆与紧急分闸顶杆之间的间隙调整至3～5MM。(2)电器部分：其常见故障：拒分与拒合，断路器跳跃。检查方法：先进行手动分合，在确认断路器没有机械故障的条件下，按牵引所断路器二次回路图对断路器分合闸回路进行查找。其常见故障原因有：〈1〉拒分：分闸线圈烧毁，分闸辅助助开关转换不良，分闸回路并联二极管击穿。〈2〉拒合：合闸线圈烧毁，合闸辅助助开关转换不良，合闸回路并联二极管击穿，合闸接触器线圈烧毁，合闸接触器触点粘连或卡滞。〈3〉断路器跳跃：合闸线圈老化，处理措施：对线圈进行更换。

4.检修断路时的注意事项和措施

为了减少断路器操作机构的故障，成都铁路局西昌供电段在不断完善检修工艺、缩短巡视检查周期和坚持自检互检的同时，还采取了如下措施：

4.1安全卡控表。该表列出了断路器操作机构各零部件的名称，检修人员必须对各零部件的螺栓、销钉、开口销数量和质量仔细检查并做好记录，看不到的必须用手去摸零件是否良好，特别是开口销，以防止漏检，这一措施对电磁性操作机构故障有很好的预防作用。

4.2整组试验时，如有一次拒分或拒合现象，不得肆意怀疑值班员操作不当造成，必须对相应的分、合机构进行调整，调整后还必须按规定重新做整组试验。以往在整组试验时，如有一两次拒分或拒合现象，都怀疑是值班员操作不当造成，不对断路器机构进行调整，这样就给断路器拒分或拒合留下了隐患。

4.3检修和试验时必须按照断路器的操作顺序即合、分一个循环后，必须停三分钟才能进行第二次试验。由于分合闸线圈和合闸接触线圈是按瞬时负荷电流设计的，连续的分合会使线圈发热，绝缘老化，造成断路器拒分或拒合的隐患。

5.牵引变电所故障应急处理的基本方法

故障应急处理的目的是为了“保证不间断供电”因此应急办法是围绕不间断供电开展的，具体有:

5.1远动故障。供电调度端无法对牵引变电所实现遥控时，改为屏控，由牵引变电所值班员实现对设备的控制和操作。器拒合故障处理。

5.2断路器与隔离开关连动故障、把远控改屏控进行操作再改为当地(单体)进行断路器与隔离开关单独控制，注意合时先合隔离开关，分时后分隔离开关。

5.3危机人身安全。当设备危机人身安全的紧急情况时，值班员先断开有关的断路器和隔离开关，后报告电力调度员，再进行人员急救。

5.4危及设备安全。值班员应报告电力调度员，并及时查清楚故障原因，能处理及时处理。应做好故障可能扩大的各种应急处理办法。注意危机设备安全情况下，值班人员不得未经供电调度同意而断有关的断路器和隔离开关。

5.5设备火灾。当遇有设备火灾时，值班人员先断开有关的断路器和隔离开关。后报告电力调度。

5.6二次回路。二次回路故障影响供电运行的，应先投入备用，听从供电调度指挥进行故障处理。

参考文献:

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[3]薛顺生.牵引变电所高压断路器操作机构常见故障及处理[M].同济大学出版社，2004.