一、斷路器拒動(dòng)和誤動(dòng)

在中壓設(shè)定開(kāi)關(guān)柜的事故中，斷路器拒動(dòng)和誤動(dòng)事故的比例較大。拒絕移動(dòng)，拒絕關(guān)閉，拒絕分開(kāi)。在相關(guān)運(yùn)行管理部門(mén)的事故統(tǒng)計(jì)中，拒絕關(guān)閉點(diǎn)的數(shù)量略多于拒絕關(guān)閉點(diǎn)的數(shù)量。根據(jù)某單位2000年運(yùn)行的真空斷路器統(tǒng)計(jì)，6~10kV級(jí)真空斷路器拒動(dòng)12次，拒合5次，誤動(dòng)2次。當(dāng)然，對(duì)于不同的機(jī)組、不同的時(shí)段、不同的地區(qū)和不同的電壓等級(jí)，上述事故的比例也可能不同。

無(wú)論是拒絕拆分還是關(guān)閉，原因包括以下幾點(diǎn):

(1)跳閘線圈燒毀，這在真空中壓斷路器中尤為突出。

(2)輔助觸點(diǎn)故障或接觸不良，這在切除類(lèi)型開(kāi)關(guān)柜時(shí)更為明顯。輔助觸點(diǎn)應(yīng)開(kāi)關(guān)靈活，開(kāi)關(guān)可靠，接觸良好，性能良好。

(3)行程開(kāi)關(guān)(微動(dòng)開(kāi)關(guān))故障或調(diào)整不當(dāng)。

(4)二次線斷線故障，如(短路)電弧燒壞二次線。

(5)端子松動(dòng)或接頭接觸不良、潮濕和腐蝕更有可能發(fā)生在頻繁操作的開(kāi)關(guān)柜中。

(6)斷路器操作機(jī)構(gòu)卡澀或操作機(jī)構(gòu)變形。

(7)如果絕緣拉桿斷裂，應(yīng)增加絕緣拉桿的強(qiáng)度。

(8) DC控制電源容量不足、電壓不足或電源消失，這有時(shí)是由于DC線過(guò)長(zhǎng)和壓降過(guò)大造成的。

(9)閉合接觸器損壞，保護(hù)保險(xiǎn)絲熔斷。誤操作是指保護(hù)裝置的原因，應(yīng)稱(chēng)為誤操作而不是誤操作。綜上所述，斷路器不能執(zhí)行跳閘和合閘指令，從而造成斷線和斷線現(xiàn)象，這都是由于控制電路的堵塞造成的。具體分析如下:

(1)輔助觸點(diǎn)故障，控制回路與斷路器的輔助觸點(diǎn)相連，如閉合回路中斷路器的常閉輔助觸點(diǎn)。當(dāng)閉合完成時(shí)，輔助觸點(diǎn)斷開(kāi)，因此閉合線圈不能繼續(xù)通電。此外，閉合電路與彈簧儲(chǔ)能輔助觸點(diǎn)、防跳繼電器輔助觸點(diǎn)和鎖定觸點(diǎn)串聯(lián)，跳閘線圈與斷路器的常開(kāi)輔助觸點(diǎn)串聯(lián)。其功能是在斷路器跳閘后斷開(kāi)跳閘電路，這樣跳閘線圈就不能繼續(xù)通電。斷路器有許多輔助觸點(diǎn)。每個(gè)斷路器有大約20對(duì)輔助觸點(diǎn)。輔助觸點(diǎn)有對(duì)接型和唇插入型。一般來(lái)說(shuō)，唇插式具有較高的可靠性。當(dāng)然，接觸簧片的材料也很重要。例如，接觸件的導(dǎo)電性、鍍銀的厚度、接觸件的長(zhǎng)度和厚度以及接觸件的彈性對(duì)其接觸性能有很大影響，即輔助接觸件的容量和機(jī)械壽命至關(guān)重要。一些斷路器的機(jī)械壽命

生命是成千上萬(wàn)次的，是指斷路器在空載情況下將手車(chē)移入和移出的次數(shù)。在斷路器的推入和拔出過(guò)程中，輔助觸點(diǎn)不能滿(mǎn)足上述機(jī)械壽命要求。在斷路器的分合閘過(guò)程中，對(duì)一些輔助觸頭的機(jī)械壽命有很大的影響，即在進(jìn)行機(jī)械壽命試驗(yàn)時(shí)，輔助觸頭往往會(huì)退縮。

(2)合閘線圈和跳閘線圈燒壞。跳閘和合閘線圈是根據(jù)短期通電設(shè)計(jì)的，只有短期通電功能。如果通電時(shí)間稍長(zhǎng)，線圈會(huì)燒壞。通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而無(wú)法閉合的原因是斷路器的機(jī)械聯(lián)鎖與斷路器的位置行程開(kāi)關(guān)不協(xié)調(diào)。例如，當(dāng)斷路器的手車(chē)被推到工作位置時(shí)，實(shí)際上斷路器還沒(méi)有進(jìn)入工作位置，斷路器的聯(lián)鎖桿仍處于禁止合閘位置，而手車(chē)位置的行程開(kāi)關(guān)閉合，位置指示燈亮，指示燈顯示斷路器處于工作位置，操作者停止推動(dòng)手車(chē)，用手開(kāi)關(guān)柜按下電合閘按鈕。此時(shí)，由于斷路器的機(jī)械聯(lián)鎖效應(yīng)，閉合線圈不能將電樞吸到閉合位置，導(dǎo)致線圈因通電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而燒壞。上述燒壞合閘線圈的現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生，應(yīng)引起注意。

無(wú)論是閉合線圈還是脫扣線圈，結(jié)構(gòu)都非常簡(jiǎn)單，線性電樞放置在螺旋管中。當(dāng)線圈通電且電樞卡住時(shí)，線圈的電感和電抗非常小，從而導(dǎo)致線圈因電流過(guò)大而燒毀。

解決辦法是在離開(kāi)工廠之前，應(yīng)該對(duì)斷路器進(jìn)行準(zhǔn)確的調(diào)試。只有當(dāng)斷路器第一次到達(dá)工作位置時(shí)，相應(yīng)的行程開(kāi)關(guān)才能接通，這樣指示燈才能指示正確的位置，行程開(kāi)關(guān)的觸點(diǎn)才能接通閉合線圈電路。此外，操作者還必須具備準(zhǔn)確的判斷能力。只有當(dāng)他在推動(dòng)斷路器的過(guò)程中聽(tīng)到咔嗒聲或感覺(jué)無(wú)法推動(dòng)時(shí)，他才能認(rèn)為他已經(jīng)到達(dá)工作位置。測(cè)試位置與工作位置相同。只有在確認(rèn)斷路器處于測(cè)試位置時(shí)，才能進(jìn)行打開(kāi)和關(guān)閉操作。有人建議，為了防止跳閘和合閘線圈燒壞，應(yīng)取消機(jī)械聯(lián)鎖，跳閘和合閘聯(lián)鎖只應(yīng)包括行程開(kāi)關(guān)，這樣就不會(huì)發(fā)生因機(jī)械聯(lián)鎖燒壞跳閘和合閘線圈的事故。這個(gè)想法不合適。機(jī)械聯(lián)鎖可以準(zhǔn)確地保證斷路器的工作或測(cè)試位置，也可以保證斷路器不在上述位置時(shí)斷路器上的合閘按鈕不能操作(斷路器上的跳閘和合閘按鈕是用純機(jī)械方法操作斷路器的跳閘裝置，與跳閘和合閘線圈以及跳閘和合閘控制回路無(wú)關(guān))。

上述斷路器的操作機(jī)構(gòu)是指中央柜常用的VS1型斷路器的操作機(jī)構(gòu)，其他操作機(jī)構(gòu)可以借鑒。

(3)接線端子松動(dòng)。如果接線端子沒(méi)有擰緊，隨著時(shí)間的推移，由于操作斷路器時(shí)柜體的振動(dòng)，接線端子將變得松動(dòng)，這將不可避免地導(dǎo)致控制電路的堵塞。為避免此類(lèi)事故，應(yīng)定期檢查端子，并增加檢查墊圈。

(4)次級(jí)電路斷開(kāi)。如果柜內(nèi)發(fā)生電弧型短路事故，電弧的高溫可能會(huì)燒壞附近的二次回路或損壞二次回路的絕緣。為避免此類(lèi)事故的發(fā)生，可能導(dǎo)致斷路器拒合、拒分，二次回路應(yīng)遠(yuǎn)離一次回路，并敷設(shè)在保護(hù)線槽內(nèi)。二次回路應(yīng)遠(yuǎn)離發(fā)熱嚴(yán)重的部件，以免影響二次回路的絕緣強(qiáng)度。

(5)機(jī)構(gòu)卡死、變形，絕緣拉桿斷裂。由于這些原因，報(bào)廢零件的比例很小，而且機(jī)構(gòu)卡死現(xiàn)象過(guò)去常常發(fā)生在舊的彈簧操作機(jī)構(gòu)中。經(jīng)過(guò)多年的改進(jìn)，現(xiàn)已進(jìn)入第二代，如CT17、CT18、CT19等系列。質(zhì)量和可靠性日益提高，尤其是斷路器的組合結(jié)構(gòu)，很少引起機(jī)構(gòu)卡死和拒動(dòng)。絕緣拉桿是操作機(jī)構(gòu)的重要組成部分。只要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的試驗(yàn)，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度就有很大的裕度，斷裂失效也很少見(jiàn)。機(jī)構(gòu)的夾緊深度和絕緣拉桿的斷裂是相輔相成的。只要機(jī)構(gòu)操作靈活，絕緣拉桿就不會(huì)斷裂。

(6)拒絕合作或分裂的其他情況。上述拒絕合作和劃分的情況屬于事故，也有不屬于事故的拒絕合作和劃分的情況。拒絕的其他原因包括:

1)斷路器未儲(chǔ)存能量，或未儲(chǔ)存全部能量。

2)斷路器已經(jīng)處于閉合狀態(tài)。

3)采用鎖定裝置，但輔助電源未連接。

4)手車(chē)不在測(cè)試或工作位置。

斷路器拒絕斷開(kāi)但不屬于事故的原因是斷路器已經(jīng)處于斷開(kāi)狀態(tài)。值得注意的是，彈簧儲(chǔ)能位置開(kāi)關(guān)必須進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，即彈簧儲(chǔ)能位置開(kāi)關(guān)只能在儲(chǔ)能滿(mǎn)的情況下切斷儲(chǔ)能電機(jī)并閉合閉合電路，沒(méi)有儲(chǔ)能滿(mǎn)的情況下不允許閉合。

二、斷路器失靈保護(hù)

從本質(zhì)上說(shuō)，斷路器的斷開(kāi)、斷開(kāi)和誤操作都是斷路器的故障。為保護(hù)斷路器不發(fā)生故障，首先，斷路器應(yīng)定期或定期維護(hù)，并對(duì)操作機(jī)構(gòu)、接觸部件、傳動(dòng)部件、機(jī)械聯(lián)鎖裝置等進(jìn)行清潔、潤(rùn)滑、檢查和維護(hù)。應(yīng)加強(qiáng)，并進(jìn)行運(yùn)行試驗(yàn)，以防止機(jī)械卡死、接觸松動(dòng)、過(guò)熱、絕緣子斷裂等事故。

斷路器故障通常與其拒絕打開(kāi)或關(guān)閉有關(guān)。當(dāng)事故要求斷路器跳閘時(shí)，故障將導(dǎo)致事故擴(kuò)大或跳閘超出等級(jí)。故障保護(hù)可以通過(guò)以下措施解決:

(1)采用智能綜合保護(hù)裝置。當(dāng)綜合保護(hù)裝置發(fā)出跳閘信號(hào)時(shí)，同時(shí)啟動(dòng)一段時(shí)間來(lái)監(jiān)控?cái)嗦菲鞯膭?dòng)作。在這段時(shí)間內(nèi)，如果斷路器沒(méi)有跳閘，它將立即發(fā)出二次跳閘信號(hào)。根據(jù)用戶(hù)的要求，二次跳閘信號(hào)可以跳至一級(jí)斷路器或接通另一個(gè)斷路器。

不帶輔助觸點(diǎn)的跳閘電路。

(2)為重要線路或設(shè)備設(shè)置兩套獨(dú)立的主保護(hù)系統(tǒng)。兩套保護(hù)應(yīng)采用不同廠家的不同工作原理和產(chǎn)品，并安裝后備保護(hù)裝置。這種方法通常用于高壓系統(tǒng)或大型發(fā)電機(jī)的保護(hù)，通常不用于中壓配電。

(3)繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置應(yīng)采用抗電磁干擾能力強(qiáng)的產(chǎn)品。在配置和整定計(jì)算中應(yīng)盡可能考慮系統(tǒng)的不利條件，以避免發(fā)生事故時(shí)保護(hù)裝置的誤操作。許多拒絕動(dòng)作的情況是由保護(hù)靈敏度不足引起的。

三、斷路器的其他故障

在斷路器的故障中，斷路故障是指在發(fā)生短路時(shí)，由于斷路器短路電流大，斷路能力不足而引起的爆炸事故。原因是斷路器投入使用時(shí)，其截止容量滿(mǎn)足要求，但隨著電網(wǎng)容量的增加，短路電流也日益增加，已安裝的斷路器不能及時(shí)檢查和更換，而原斷路器仍在使用。

在額定電壓為7.2 ~ 40.5千伏的斷路器中，多油斷路器已被淘汰，低油斷路器基本上以真空斷路器為主(除老用戶(hù)外，有少量的超臨界流體)。斷路器)，真空斷路器主要由真空滅弧室(俗稱(chēng)真空泡)和操作機(jī)構(gòu)組成。在真空斷路器的早期，真空斷路器中有空氣泄漏，但平時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。一旦它遇到短路，真空泡就會(huì)因無(wú)法打開(kāi)而破裂。經(jīng)過(guò)幾十年的不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，這樣的事故基本上消失了。

如果操作機(jī)構(gòu)有問(wèn)題，閉合不到位，打開(kāi)和閉合慢，或者操作機(jī)構(gòu)調(diào)節(jié)不好，三相的打開(kāi)和閉合不同，真空滅弧室點(diǎn)燃的電弧不會(huì)及時(shí)熄滅而爆裂。在實(shí)際操作中，這種事故也很少見(jiàn)。此外，如果操作過(guò)電壓過(guò)大，并且觸點(diǎn)反彈導(dǎo)致真空斷續(xù)器多次重燃，真空斷續(xù)器也會(huì)損壞。對(duì)于真空滅弧室的選擇，大多數(shù)用戶(hù)選擇陶瓷外殼，認(rèn)為它結(jié)構(gòu)牢固，不會(huì)破裂，玻璃外殼看起來(lái)很脆弱，不敢使用。

事實(shí)上，上述觀點(diǎn)并不全面。目前，手車(chē)式真空斷路器的一些真空滅弧室放置在特殊的固體絕緣圓筒中，一些用環(huán)氧樹(shù)脂密封，因此不存在機(jī)械損壞的問(wèn)題。至于上述事故，無(wú)論是玻璃還是陶瓷外殼，都會(huì)引起開(kāi)裂問(wèn)題。對(duì)于帶玻璃外殼的真空滅弧室，所用玻璃不是普通玻璃，而是特殊鋼化玻璃。當(dāng)事故仍處于初始階段，或有輕微漏氣，或因多次斷開(kāi)而需要更換時(shí)，玻璃外殼的亮度和外觀可以改變，這也有利于防止事故的發(fā)生。然而，由于屏蔽層，從外部觀察的效果也受到影響。

至于操作機(jī)構(gòu)的問(wèn)題，如關(guān)閉不當(dāng)、不同的關(guān)閉周期、機(jī)構(gòu)不順暢、關(guān)閉和開(kāi)啟太慢等，一旦工廠批量投產(chǎn)，將按照一定的規(guī)格和形式進(jìn)行組裝。一般情況下，不需要在出廠前逐一調(diào)試每個(gè)單元，就可以滿(mǎn)足要求。但是，在正常運(yùn)行期間，其操作機(jī)構(gòu)應(yīng)定期潤(rùn)滑，并關(guān)閉和測(cè)試。近年來(lái)引進(jìn)的永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)還有待進(jìn)一步改進(jìn)。它是一個(gè)電磁操作機(jī)構(gòu)，配有永久磁鐵和電子控制。它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，采用儲(chǔ)能電容作為工作電源。電容器的可靠性對(duì)斷路器的質(zhì)量至關(guān)重要。此外，還必須配備復(fù)雜的電子控制機(jī)構(gòu)，這也為其可靠性埋下隱患。

四、真空斷路器電源開(kāi)關(guān)容器組引起滅弧室重燃的原因及對(duì)策

在電力系統(tǒng)中，無(wú)功補(bǔ)償電容器組通常用于保持功率因數(shù)恒定和電壓波動(dòng)范圍在允許值內(nèi)。電容器組投入運(yùn)行時(shí)，不僅會(huì)產(chǎn)生大的浪涌電流，有時(shí)還會(huì)產(chǎn)生雙重過(guò)電壓。然而，當(dāng)電容器組被切斷時(shí)，可能在電容器上產(chǎn)生3倍以上的操作過(guò)電壓，這將導(dǎo)致真空斷路器的重新點(diǎn)燃事故。對(duì)于具有自動(dòng)補(bǔ)償功能的電容器組，電容器組應(yīng)隨著電網(wǎng)電壓等級(jí)或功率因數(shù)的變化而頻繁切換，特別是在電力牽引列車(chē)的變電站中。

為了限制電容器組的開(kāi)關(guān)涌入電流，在一些電容器電路中串聯(lián)電抗為6%或12%的電抗器，這進(jìn)一步增加了斷路器的開(kāi)關(guān)難度，并增加了真空斷路器的再點(diǎn)火概率。如果用戶(hù)訂購(gòu)真空斷路器來(lái)控制保護(hù)電容器組，在訂購(gòu)時(shí)應(yīng)加以說(shuō)明，以便制造商可以提供專(zhuān)門(mén)用于切換電容器組的真空斷路器。

為了頻繁切換電容器組，所使用的真空斷路器需要高的機(jī)械和電氣壽命，并且必須處理所使用的真空斷路器的動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)。有些采用特殊的“R”型觸點(diǎn)結(jié)構(gòu)，在動(dòng)觸點(diǎn)和靜觸點(diǎn)之間具有均勻的電場(chǎng)，很強(qiáng)的斷開(kāi)電容電流的能力，并且沒(méi)有重燃。此外，為了防止在切換電容器組時(shí)出現(xiàn)操作過(guò)電壓，可能導(dǎo)致重燃或多次重燃，最好在電路上安裝過(guò)電壓阻尼裝置。過(guò)電壓阻尼裝置由氣隙和串聯(lián)電阻組成，它們并聯(lián)在電容器組的限流電抗器的兩端。當(dāng)電容器組接通和斷開(kāi)時(shí)，電抗器兩端的電壓非常高，間隙斷開(kāi)，電路與電阻器串聯(lián)。由于電路與電阻相連，在阻尼電路的過(guò)渡過(guò)程中，電路的電能被消耗掉。部分機(jī)組安裝該裝置后，測(cè)得的過(guò)電壓不超過(guò)額定電壓的1.5倍，也沒(méi)有發(fā)生真空斷路器的過(guò)電壓重燃事故。

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