高压真空断路器常见故障

6.1　高压真空断路器常见故障

高压断路器主要包括少油断路器、真空断路器和SF₆断路器。目前，少油断路器已很少采用，下面分别介绍高压真空断路器和SF₆断路器的状态监测与故障诊断。

真空断路器的优越性不仅是无油化设备，而且还表现在它具有较长的电寿命、机械寿命、开断绝缘能力大、连续开断能力强、体积小、重量轻、可频繁操作、免除火灾、运行维护少等优点，很快被电力部门运行、检修的技术人员认可见图6－1和图6－2。早期国内生产的高压真空断路器质量不够稳定，操作过程中载流过电压偏高，个别真空灭弧室还存在有漏气现象。随着真空断路器的广泛应用，出现故障的情况也时有发生，下面对真空断路器出现的常见故障进行分析并给出处理方法。

图6－1　高压开关柜

图6－2　真空断路器结构图

6.1.1　常见的真空断路器不正常运行状态

（1）断路器拒合、拒分。表现为在断路器得到合闸（分闸）命令后，合闸（分闸）电磁铁动作，铁芯顶杆将合闸（分闸）掣子顶开，合闸（分闸）弹簧释放能量，带动断路器合闸（分闸），但断路器灭弧室不能合闸（分闸）。

（2）断路器误分。表现为断路器在正常运行状态，在不明原因情况下动作跳闸。

（3）断路器机构储能后。储能电机不停表现为断路器在合闸后，操动机构储能电机开始工作，但弹簧能量储满后，电机仍在不停运转。

（4）断路器直流电阻增大。表现为断路器在运行一定时间后，灭弧室触头的接触电阻不断增大。

（5）断路器合闸弹跳时间增大。表现为断路器在运行一定时间后，合闸弹跳时间不断增大。

（6）断路器中间箱CT表面对支架放电。表现为断路器在运行过程中，电流互感器表面对中间箱支架放电。

（7）断路器灭弧室不能断开。表现为断路器在进行分闸操作后，断路器不能断开或非全相断开^［16］。

6.1.2　一般故障原因分析

（1）断路器拒分、拒合。操动机构发生拒动现象时，一般先分析拒动原因，是二次回路故障还是机械部分故障，然后进行处理。在检查二次回路正常后，发现操动机构主拐臂连接的万向轴头间隙过大，虽然操动机构正常动作，但不能带动断路器分合闸联杆动作，导致断路器不能正常分合闸。

（2）断路器误分。断路器在正常运行状态下，在没有外施操作电源及机械分闸动作时，断路器不能分闸。在确认没有进行误操作的情况下，检查二次回路及操动机构。发现操动机构箱内辅助开关接点有短路现象，分闸电源通过短路点与分闸线圈接通，造成误分闸。原因是断路器机构箱顶部漏雨，雨水沿着输出拐臂向下流，正好落在机构辅助开关上，造成接点短路。

（3）断路器机构储能后，储能电动机不停。断路器在合闸后，操动机构储能电动机开始工作，弹簧能量储满后，发出弹簧已储能信号。储能回路中串有断路器一对常开辅助接点和一对行程开关常闭接点，断路器合闸后，辅助开关的常开接点接通，储能电机开始工作，弹簧储满能量后，机构摇臂将行程开关常闭接点打开，储能回路断电，储能电动机停止工作。储能电动机一直工作的原因是在弹簧储满能量后，机构摇臂未能将行程开关常闭接点打开，储能回路一直带电，储能电机不能停止工作。

（4）断路器直流电阻增大。由于真空灭弧室的触头为对接式，触头接触电阻过大在载流时触头容易发热，不利于导电和开断电路，所以接触电阻值必须小于出厂说明书要求。触头弹簧的压力对接触电阻有很大影响，必须在超行程合格情况下测量。接触电阻值的逐渐增大也能反映出触头电磨损情况，是相辅相成的。触头电磨损和断路器触头开距的变化，是造成断路器直流电阻增大的根本原因。

（5）断路器合闸弹跳时间增大。真空断路器合闸时，触头总有些弹跳，如果过大会使触头烧伤或者熔焊。真空断路器触头弹跳时间技术标准为≤2ms。随着断路器运行时间的增长，引起合闸弹跳时间增大的主要原因为触头弹簧弹力下降和拐臂、轴销间隙磨损变大。

（6）断路器中间箱CT表面对支架放电。断路器中间箱内装有电流互感器，在断路器运行时，电流互感器表面会产生不均匀电场，为避免这一现象，互感器制造厂在互感器表面涂有一层半导体胶，使得表面电场均匀。在断路器装配过程中，受空间限制，互感器固定螺栓周围的半导体胶被刮落，断路器运行中互感器表面不均匀电场的产生，导致互感器表面对支架放电。

（7）断路器灭弧室不能断开。在正常情况下，无论是手动分闸操作还是保护动作跳闸，断路器均能有效断开电路，切断电流。真空断路器的灭弧原理与其他形式断路器不同，是指触头在真空中关合、开断的开关设备，也就是利用真空作为绝缘及灭弧介质的断路器。真空泡的真空度下降，真空泡内会有一定的电离现象，并由此产生电离子，使灭弧室内绝缘下降，导致断路器不能正常开断。

6.1.3　一些常见故障的处理方法

（1）断路器拒合、拒分。检查操动机构所有连接部件的间隙，对不合格部件，更换新的高硬度的合格零件。

（2）断路器误分。检查所有可能漏雨点并进行有效封堵；在输出拐臂联杆上安装密封胶套；开启机构箱内的加热驱潮装置。

（3）断路器机构储能后，储能电机不停。调整行程开关安装位置，使得摇臂在最高位置时能将行程开关常闭接点打开。

（4）断路器直流电阻增大。调整灭弧室触头开距和超行程，测量接触电阻的方法可以用《规程》要求的直流压降法测量（电流要在100A以上），否则更换灭弧室。

（5）断路器合闸弹跳时间增大。适当增大触头弹簧的初始压力或更换触头弹簧；若拐臂、轴销间隙超过0.3mm，可更换拐臂、轴销；调整传动机构，利用机构在合闸位置超过主动臂死点时传动比很小的特点，将机构向靠近死点方向调整，可减少触头合闸弹跳。

（6）断路器中间箱CT表面对支架放电。在互感器表面均匀涂抹一层半导体胶，使得表面电场均匀。

（7）断路器灭弧室不能断开。对于达不到真空度要求值的真空灭弧室的处理，若通过检测真空灭弧室真空度确已降至要求值以下，应更换真空灭弧室。