摘要:断路器在接通和断开高压中电流的过程中起着至关重要的作用,其良好的运行状态保证了系统的安全与稳定,但因控制器、电磁铁高压、电气机械等因素使断路器的功能大大减弱并发生终止运转导致停电等故障,因此,不仅要对断路器的设备进行升级,还要对造成其故障发生的各项因素进行分析,才能得以解决同类问题的再次出现。在高压设备中断路器是关键设备,其故障问题容易产生较大的安全事故,因此本文通过对高压试验中断路器故障问题进行分析,并提出有效的处理措施。
关键词:断路器;故障;处理措施
1高压试验概念
高压试验指的是在高压电气设备组装完成后,投入运行前,对高压设备进行各方面的试验,包括绝缘性能、电气特性及机械性等方面,以确保高压电气设备的良好运行和用户用电的安全性,同时,也是电网安全稳定运行的保证,高压电气设备试验对象主要是对变压器、隔离刀闸、断路器、互感器等,其中断路器是较为关键的部件。
2断路器的概念及工作原理
2.1断路器的概念及作用
断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。在高压电气设备中是重要的设备,其主要由导流、绝缘、灭弧等操作结构组成。一是起控制作用,即根据运行需要,投入或切除部分电力设备或线路;二是在电路发生异常时,起保护作用,即在电力设备或线路发生故障时,通过继电保护及自动装置作用于断路器,将故障部分从电网中迅速切除,以保证电网非故障部分的正常运行,防止事故扩大。根据其采用灭弧介质的不同,断路器包括空气断路器(俗称空气开关)、真空断路器、SF6断路器、油断路器等。
2.2断路器的工作原理
断路器一般由触头系统、灭弧系统、操作机构、脱扣器、外壳等构成。当短路时,大电流产生的磁场克服反力弹簧,脱扣器拉动操作机构动作,开关瞬时跳闸。当过载时,电流变大,发热量加剧,双金属片变形到一定程度推动机构动作(电流越大,动作时间越短)。
3高压试验断路器安全运行的影响因素
3.1机械因素
高压试验断路器中的闸机构、传动机构、高压等出现的问题基本上均为机械因素造成,其来源大体为合闸铁芯已卡,多次连续的分合闸,太早打开的开关辅助接点,太高的电磁铁高压,脱扣的跳闸机构,松动脱落的传动机构连杆等等。先用手动方法使断路器分闸,在上报检修进行相应处理。
3.2电气因素
高压试验断路器中的控制、低压、辅助接点等出现的问题归类为电气因素造成,例如控制的电源、回路有断线,辅助接点接触不良,操作电压过低,操作手把过早返回等。
4高压试验中断路器故障及处理措施
4.1断路器“拒分”故障及相应的处理措施
高压试验中,由于跳闸电压较低,跳闸回路存在不足,铁芯工作无力或者线圈在实际的操作工作中出现故障,将会导致断路器“拒分”现象的出现,在“拒分”故障出现的同时时,将会导致断路器产生拒动的情况,从而使断路器不能正常工作。电源控制电路中出现短路现象,对于试验的操作人员和试验设备的安全,都有着不小的威胁,极易发生较大的安全事故。
在断路器发生“拒分”故障时,应该手动拉下电闸,使工作电路和控制电路的电源断开,从而及时的避免因为电路短路而发生的火灾,或者导致其他安全事故如主变压器、主电源等的损坏,再事后需要将断路器拉开进行修复工作,完善各项保护措施经过试验后才可以正常的投入工作,“拒分”故障时高压试验中相对破坏程度最小的一种断路器故障。
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4.2由于“拒合”而产生拒动现象的处理措施
“拒合”现象发生之后产生的危害远远超于“拒分”现象。“拒合”现象发生时如果投入的备用电源不能启动合闸,后果会更加严重。造成“拒合”现象发生的原因有很多,例如电气方面出现操作电压不正常,熔断器熔断,电流、电压两个线圈(防跳继电器)运行不正常,断路器辅助接点接触不良,合闸线圈发生故障,操作手把过早返回,操作电压过低等因素,机械方面出现的断路器分闸后没有回到预合位置,合闸铁芯卡住,电磁铁电压太高致使挂钩不能挂住,传动连杆脱落,跳闸脱扣等因素。无论是电气方面的故障还是机械方面的故障,此时都应检查电气回路,重新合控制开关看能否正常运转。在未出现拒合现象之前,应及时观察会产生此现象发生的各个因素,做到早预防早解决。
4.3由于“误分”而产生拒动现象的处理措施
断路器在跳闸前信号指示灯、表数均正常,但跳闸后断路器回路的电流表和有功、无功表指示却为零,此时就会产生“误分”的拒动现象,而人为的误操作或受机械外力振动,电压与电流的互感器回路出现故障,继电保护二次回路不绝缘,直流系统正、负两级电源接通产生信号引起跳闸,并且跳闸不能脱扣,定位螺杆调整不当导致的拐臂三点过高,拖架弹簧弹力不足导致的变形;滚轮的损坏,拖架坡度大滚轮在拖架上接触面小等现象的发生也随之导致“误分”产生拒动现象。对此应先启动备用断路器设备,设法排除“误分”因素,使其恢复运行。
4.4由于“误合”而产生拒动现象的处理措施
因“误合”而产生的拒动现象大部分由以下原因构成,合闸控制回路,直流回路正、负两点接地接通。因电器内的元件故障接通了控制回路使断路器合闸。合闸接触器起动的电压偏低,线圈电阻偏小此时及其容易产生断路器误合闸。对此应立即取下合闸熔断器,检查电气、机械等方面原因,停止使用断路器。
4.5断路器故障预防措施
在高压试验中,应该尽量避免使用低压设备,同时也应该对电路的各回路电缆进行定期的更换,各接触点在运行之前是否有接触不良的现象出现,减少因为机器老化或者因为设备变形、破裂接触点接触不良等方面造成的安全事故。对于互感器、断路器等重要的部件进行定期的调试和检查,使得在实际操作中不会出现内部部件的问题而影响试验的进行。另外随时检查断路器周边的环境温度,气体压力,接头接触处,操作机构完好等,如若出现响声不正常,接触发热,绝缘油大量泄漏,操作机构故障时,应立即对于断路器进行检查并给予停用。
5结语
断路器在电力系统中占有重要的地位,兼具控制和保护设备器件的任务,其正常、稳定、优质的运行才能保证我们用电的正常,才会大大减少故障的发生几率。在当今中国科技高速发展的大背景下,断路器新技术、新水平、新产品的研发不断升级,从根源上杜绝电气机械设备断路器的事故隐患。研发人员应对断路器的升级换代、故障种类进行详细分析,为系统的运行和检修人员提供宝贵的参考价值,为开展断路器的检修工作提供真实可靠的依据。
参考文献
[1]许明强.关于高压试验中变压器实验问题与故障处理措施分析[J].山东工业技术,2015,12(15):38-39.
[2]李伟强.高压试验中的断路器拒动故障和绝缘故障分析处理[J].科技经济市场,2015,9(15):97-98.
作者简介
李璞(1985.10.10)女 内蒙古临河人,东北电力大学 输配电工程系供用电技术单位:内蒙古巴彦淖尔电业局乌拉特后旗供电分局,研究方向:变电运行类
赵婷(1988.12.21)女 内蒙古巴彦淖尔市乌拉特后旗人,专科内蒙古机电职业技术学院 电气工程及其自动化 ,本科国家开放大学 行政管理专业单位:内蒙古巴彦淖尔电业局乌拉特后旗供电分局 ,研究方向:变电运行类。
论文作者:李璞,赵婷
论文发表刊物:《电力设备》2017年第12期
论文发表时间:2017/8/25
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