关于断路器的典型故障分析及预防措施探讨1.docx

??

?

??

关于断路器的典型故障分析及预防措施探讨

?

??

?

?

?

?

?

?

?

???

?

?

?

?

?

摘要：断路器是电力系统运行的重要执行元件，也是具备故障判断、故障检修和参数测量频次较多的一种重要电气设备。在社会经济的快速发展下，人们对供电质量提出了更高的要求。完善对电力设备的监测，确保断路器的稳定运行已然成为相关电力工作者需要思考和解决的问题。但是从电力系统运行发展实际情况来看，电力系统断路器在运行的时候往往会出现一些故障问题，严重制约了电力系统的稳定运行。基于此，本文对断路器的典型故障分析及预防措施进行研究，作出以下讨论仅供参考。

关键词：断路器；典型故障；预防措施

引言

SF6断路器对于电力系统运行具有重要作用，通常应用于电压等级超过110kV的电路当中。SF6断路器相关气体和一般空气相比，拥有两倍以上的绝缘能力，同时其灭弧能力也达到了近百倍，进而有效缩减了断路器大小型号，在灭弧后，也不会出现变质问题，可以进行重复利用，灭弧性能突出。

1断路器的原理

断路器用于在正常运行时接通或断开电路，故障情况在继电保护装置的作用下迅速断开电路，特殊情况下可靠地接通短路电流。断路器是电力系统稳定运行的重要控制设备，是在正常或故障情况下接通或断开电路的专用电器。在具体应用的过程中其担负着稳定电流和及时发现和解决电力系统故障的职能作用，它不仅可以切断与闭合电路中空载电流与负荷电流，而且当系统在发生故障时可以通过继电器的保护装置。断路器处于合闸状态的时候，它对地绝缘由支持绝缘子来承受，一旦断路器所连接的线路发生永久接地故障，断路器动作跳闸后，接地故障点又未被清除，则有电母线的对地绝缘亦要由该断路器断口的真空间隙承受;各种故障开断时，断口一对触子间的真空绝缘间隙要耐受各种恢复电压的作用而不发生击穿。断路器的应用作用主要体现在2个方面。1）断路器的控制作用。断路器结合电力系统运行在需要会将所有的电气设备以及部门线路投入或者退出运行。2）断路器的保护作用。在电力系统运行出现故障的时候，断路器会和保护装置、自动装置共同配合来将故障及时从系统中切除，从而减少损害，防止事故扩大。

2断路器常见故障

2.1操动机构缺陷

(1)气动机构。此类机构在上世纪90年代至2010年期间应用广泛，目前仍有大量老设备在运。此类机构往往因高压气体泄露导致频繁打压，甚至影响断路器动作。(2)弹簧机构。对弹簧机构，其机械故障的主要原因常表现为弹簧卡涩不灵活，或锁扣调整不当。此处卡涩，既可能源于装配调整不当，也可能是因为维护不良所致。(3)液压机构。断路器液压机构主要有液压氮气机构、液压弹簧机构两类，基本原理为利用液压油泵为氮气储压筒或弹簧储能，利用此能量完成断路器动作。此类机构由于可储存较大的势能，断路器动作时可提供更快的动作速度，故而常用于超高压、特高压电网设备中。但由于液压回路复杂、内部压力大，常出现液压油渗漏、压力不能保持等故障。

2.2动触头载流故障

断路器在运行时的另一种常见的故障表现在动触头方面，具体体现为动触头载流故障，从而引起弧光短路造成触头系统烧毁，导致停电事故。以目前大量使用的梅花触头为例，故障产生的原因有：①梅花触头选用材料导电率过低造成运行时发热量过大、温升过高。②梅花触头外侧的紧固弹簧张紧力过小，造成接触电阻较大，在运行中因承受过高的温度引起弹簧特性变差、使触头间的压力下降，接触不良的程度不断加大，在电流较大时过热起弧而烧毁。③梅花触头外侧的紧固弹簧生产时的热处理工艺缺陷，导致弹簧本身过脆，弹簧断裂，造成起弧而烧毁。④梅花触头外侧的紧固弹簧选材不符合要求，负荷电流在弹簧中产生涡流而发热，因发热造成弹簧逐渐退火，张紧力逐渐降低，接触电阻逐渐增大，导致发热量进一步增加，接触电阻累积到一定程度，引起弧光短路造成触头系统烧毁，引发停电事故。

2.3SF6气体泄漏

SF6作为优良的绝缘气体，近年来已取代绝缘油，成为断路器领域最主要的绝缘和灭弧介质。然而，相较于绝缘油，气体更易泄漏，且由于SF6无色、无味的特性，当其泄漏时隐蔽性较高，往往当发现时设备内压力已出现明显下降，影响断路器绝缘及灭弧性能。

3断路器的典型故障处理及预防措施

3.1断路器中气体的维护管理

SF6断路器具有的作用主要是通过其中的气体实现的。断路器投入使用一段时间后，其中的气体出现泄漏的情况是较为常见的，如果这个问题未能及时发现，那么断路器所具有的使用寿命就会大幅缩短，而且还会对相关人员的安全产生危害。在确定出现泄漏后，相关人员必须和现场保持安全的距离，继而通过专业技术寻找到泄漏的具体位置，并通过可行的措施进行处理。对气体泄漏的进行分析可知，导致泄漏出现的原因是密封未能做到位，或是具体位置的焊接出现了问题。在展开维护管理的过程中，如果发现了泄漏，并将具体位置予