柱上真空断路器的故障分析及消除对策

引言：目前，山区县供电企业自农网改造以来，电网安全和可靠性有所提高，但网架还是相对薄弱，特别是配网线路错综复杂，供电半径大，导线线径小，故障率高，供电可靠性低笔者通过本公司对柱上分断真空断路器的存在的较多缺陷的整治活动所得到心得经验，供同行参考。

真空断路器在我公司的运用越来越广泛，特别是由于尤溪地区地处山区丘陵地带，10kV供电线路半径长，故障率高，供电可靠性低，所以真空断路器被广泛的用于10kV供电线路做为分断开关使用，但由于柱上真空断路器的存在的较多缺陷，致使其故障频繁发生。其故障率较高这一状况，已经严重影响到供电的可靠性，所以该问题也随之被日益提到日程上来。据现状调查：柱上真空断路器动作准确率仅为22%左右，拒动、误动时有发生，其中除了少部分是因为保护定值整定不恰当外，其主要原因是由于密封材料老化进水，造成机械锈蚀故障及二次端子排受潮短路故障引起误动作；暴露出了结构原理、质量材料、安装、使用、维护和技术人员等许多方面的缺陷和不足，这些都需要立刻解决、改进和提高。目前减少柱上真空断路器的故障，具有很强的现实意义，对提高供电的可靠性和增加供电量有着很大的作用。

1.故障分析

尤溪供电公司应用的柱上断路器类型有SF6、真空绝缘式。柱上SF6型断路器由于成本较高、维护不便，所以在本地区应用较少，总数只有6台；所以柱上真空断路器就成一支独秀，在本地区应用最为广泛，几乎占据柱上断路器总数的90%以上，所以柱上真空断路器的问题也就成了突出问题。

截止2013年7月，尤溪供电公司共装有柱上真空断路器285台，2013年上半年增加40台，在尤溪供电公司配电网络中装设有大量的柱上真空断路器，而且有愈加广泛的使用趋势。与此同时：在2012年上半年柱上真空断路器共故障24台，下半年损坏33台，平均上半年每月要处理故障4台多，下半年5台多，这说明柱上真空断路器的故障率高达40%左右。

柱上真空断路器出现的故障形式主要体现有：早期投运的柱上真空断路器会随着时间的延长有锈蚀现象，而近阶段又发现不少柱上真空断路器储能、分合闸指示不对位等问题。关系到维护人员技术、开关质量、维护等诸多因素，造成柱上真空断路器故障率高的主要原因有两个：一是断路器本身质量问题；二是维护不到位。实际中主要三种故障形式：断路器分合储能位置指示器机构卡涩，造成的故障；储能位置指示器弹簧弹不足、老化造成的故障；断路器开关弹簧操作机构卡涩造成的故障。

第一种故障率占50%，第二种故障率占30%，第三种故障率为15%，以上三种故障总加起来约占总故障数的95%。柱上真空断路器的故障率较高这一现状严重影响了供电可靠性的要求，大大缩短了断路器试验和检修周期及使用寿命周期。

1.1 分析原因

综合维护检修工作人员技术水平、维护工艺水平、设备结构等问题作了详细分析，结果发现故障类型有以下几种（见图1）。

另外，保护方面也存在有以下问题：

（1）速断倍数都是按厂家的说明书进行理论整定，因过流保护无法单独退出运行，造成速断不能进行实际的通大电流试验。

（2）柱上真空断路器过电流等级有200 A、400 A和630 A，而速断倍数一般为3、5、7等，对于一般用户，电流200 A已经足够，很多时候没有2倍的定值，只好用3倍，又要考虑跟变电站和用户以上各级配合整定，所以造成了可能有很多级柱上真空断路器定值都一样，所以动作没有选择性，动作跳闸时间上、下级一至，以至于同或早于上级动作，造成选择动作跳闸不准，形成误动作跳闸（越级动作跳闸）。

（3）柱上真空断路器二次线连接插口较长，当其平放时，插口与地面接触，容易发生损坏。

（4）断路器本身密封垫老化严重，起不到密封效果，引起渗漏进水，造成设备机械转动部位锈蚀卡涩及二次保护端子潮湿短路。

1.2 确定故障原因

根据以上分析查找出的各种故障原因，我们逐一与实际对照，确定以下几个要因和保护方面的故障原因见表1。

2.排除故障

通过向厂家咨询和提供协助要求，提出改造机构（如转动部分采用不锈钢材质等）及使用抗老化密封垫等措施以达到消除机械故障及二次保护端子潮湿短路等故障，在日常维护中应注意渗漏进水处理及加注油保护等措施；同时积极查找分析出现的各种原因，有效彻底的解决问题。

保护方面：

建议厂家进行整改，缩小保护（电流）间距增设拨码挡位数量及保护压板，以达到进行速断电流校验目的，增强保护准确性；

建议厂家增设速断延时功能；

对柱上真空断路器二次线连接插口等部件进行改造（对二次线连接插口进行加固，以消除断路器在动作震动时引二次线连接插口的松动，造成接触不良）；

厂家若对设备进行整改，应及时对说明书进行更新说明，告知用户；

物资部门对厂家新供设备，应及时通知公司技术部门对新到货设备进行现场验收；

要求厂家多对作产品的原理、构造及现场使用时应注意事项进行介绍指导说明；

请各技术专工和工作有经验人员对各类柱上真空断路器的维护检修进行培训和经验传授。

故障：断路器分合、储能位置指示器、弹簧机构卡涩原因引起的柱上断路器发生的故障占故障总数的85%，而造成以上卡涩的原因是外罩密封不好以及开关分合、储能位置指示器的轴承质量不好，于是应做如下工作：

更换断路器分合、储能位置指示器的轴承，将原材质不合格的轴承改成优质材质的轴承；

将储能位置指示器弹簧更换为较粗且防锈好、寿命长的弹簧；

对密封罩的密封性及密封垫材质进行改进及更换；

维修：要求各维护班组在对线路维护时，结合对各柱上真空断路器各密封性进行检查并对转动部分加注油，使各转动部分始终在较健康的运行状态下工作，并将此维护项目纳入巡视“架空配电线路及其设备现场运行规程”登杆塔检查的常态内容，做到闭环管理。

3.效果检查

3.1 改进后效果

近一年来本公司通过加强对柱上真空断路器维护检修力度，取得了显著的实际效果。据不完全统计：改进前柱上真空故障率高，占40%，改进后故障大大减少，已降低了近35个百分点，现在的故障率只有5%左右，这个效果是很明显的，达到我们预期的目的。

这个改进的效果不仅减少了维修劳动强度，减少了停电次数和时间，而且提高了无形效益：如供电可靠率、增供电量等。

3.2 经济效益

这个改进带来了许多方面的经济效益：

由于故障检修所需的时间大大缩短了，在无形中使供电公司和用电客户在经济上都取得了双赢的局面；

故障次数的减少，为设备正常运行赢得了安全可靠的供电质量；

故障率的降低同时也就意味着节省了大量的人力、物力、财力。

4.巩固措施

从初步取得的成效后，更重要的就是维持成果，我们采取了以下措施：

继续开展定期的技术培训和经验交流。

不断改进调试设备和试验方法，使引进的设备测量数据更加准确，试验采用方法更加科学，有效。

继续提高班组人员的维护技术水平。

将以上各种持续改进做法纳入班组日常管理和工作标准中。

（作者单位：福建省尤溪县供电公司）