摘要：高压断路器是一个较为关键的开关设备，在电力系统中，高压断路器可以满足电网在正常或事故状态下的各种操作需求，包括关合和开断短路电流。其稳定可靠、性能良好与电网的安全稳定运行有直接关系。高压断路器能够在电气设备或电气线路发生故障时，与继电保护装置配合及时将运行中电网出现的故障部分切除，以保证电力系统的可靠运行。
关键词：高压断路器；故障原因；处理方法；
一、高压断路器的作用和结构分析
1.高压断路器的作用在发电厂以及变电所中，都存在高压断路器，由此可见，高压断路器是电力系统中的重要构成部分，在电力系统中发挥着不可替代的作用，主要作用包括以下几个方面：（1）控制作用，在电力系统运行的过程中，高压断路器可以对电力系统中的输电线路和电气设备进行有效的控制。当系统正常运行时，能够接通和切断线路及各种电气设备的空载和负载电流，将线路和电气设备有效的投入、退出。（2）保护作用，电力系统在长期的运行中，会受到各种不利因素的影响，当部分区域出现接地、相间短路等故障时，高压断路器就会与保护装置共同配合对系统形成有效的保护，将故障部分从电网中迅速切除，将停电的范围控制在最小的范围内，以保障大多数用户用电的安全及电网的无故障部分正常运行，从而保障整个电力系统安全、稳定运行。同时，高压断路器又能完成自动重合闸的任务，提高供电可靠性。
2.高压断路器结构高压断路器主要是由导流部分、灭弧部分、绝缘部分以及操作机构部分所构成的。以灭弧介质来对高压开关进行分类，可以将其分为油断路器、压缩空气断路器、磁吹断路器、真空断路器、六氟化硫断路器等类型，以操作的性质来进行分类，可以将其分为电动机构、气动机构、弹簧机构以及液压机构等类型。
3.高压断路器拒动故障高压断路器在继电保护及安全自动装置动作或在操作过程中分合控制开关发出指令的情况下拒绝动作的现象称为断路器拒动。
二、高压断路器运行过程中的故障和检修
1.高压断路器运行过程中的常见故障（1）断路器拒动。造成断路器拒动的原因主要有机械故障和断路器二次回路故障，当确定二次回路没有故障后，要对操动机构主拐臂连接的万向轴头间隙的长度进行观察，有时操动机器在间隙过大的情况下仍然能够正常工作，但会导致断路器分合闸联杆无法被带动起来，最终造成断路器无法有规律的分合闸。（2）断路器误分合闸。当操动机构出现短路时，控制电源会通过分合闸线圈与短路点形成回路，从而导致高压断路器误分合闸。一般说来，导致短路的原因主要是断路器机构箱顶部漏雨，雨水输出拐臂连接成一条线恰好接触到机构辅助的开关。（3）断路器直流电阻增大。由于灭弧室的触头为对接式，因此当触头接触电阻超过实际的承载量范围时，就会导致载流时触头的温度上升，从而造成导电和开断电路情况的出现。导致断路器直流电阻增大的主要原因，是触头电磨损和断路器触头开距的变化。（4）断路器合闸弹跳时间增大。高压断路器合闸时经常会出现触头弹跳的情况的，但如果触头弹跳的范围超过规定值就会造成触头的烧伤或者是熔焊。一般说来，导致高压断路器合闸弹跳时间增大的原因主要是弹簧性能下降、拐臂和轴的磨损。（6）断路器中间箱CT表面对支架放电。导致断路器中间箱CT表面对支架放电的原因是电流互感器表面产生了不均匀电场，可以通过电流互感器出厂前在其表面涂一层半导体胶来阻止这种情况的发生。
2.高压断路器的检修方法，首先，针对一般故障的检修方法。当长时间运转之下超出规定范围值时会导致断路器的拒动，此时需要更换新的合格零件；当断路器发生误分时，要封堵漏雨点并在输出拐臂联杆上安装密封胶套，同时在开启机构箱里面安装上加热驱潮装置；断路器直流电阻增大时要调整灭弧室触头开距和超行程，在必要的时候对灭弧室进行更换；断路器合闸弹跳时间增大时要检查弹头弹簧、拐臂、轴销间隙和传动机构，做好及时的调整和更换；断路器灭弧室断开时，要对没有达到真空度要求值的真空灭弧室进行处理。其次，针对断路器真空泡真空度降低的检修方法。利用真空度检测仪确认真空泡的真空度，只有真空泡的真空度满足说明书的规定才可继续使用；当真空度受到不利因素的影响而下降时，要及时更换新的真空泡，并同时进行行程、弹跳和同期等测试；分析统计极限开端电流值。
三、高压断路器拒动原因分析
1.高压断路器拒合原因分析。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在对许多高压断路器拒合案例的分析中发现，根据现场检查的报告以及原设计图纸中的内容对比分析，一般保护回路接线不存在问题，施工方与原设计图纸上的规定也相一致，在检查和修理的过程中，检修单位也没有进行换线处理和设备更换处理，可以排除此类因素造成高压断路器拒合现象的出现。通过对断路器所发生的拒合问题进行全面的探究、分析，笔者认为导致断路器出现拒合的原因主要分为两个方面，一是电气方面，二是机械方面。从电气方面来说，造成拒合现象的因素很多。首先，TBJ常闭触点的接触性能随着使用时间的增加而变得越来越差，断路器在对回路进行控制的过程中，经常出现开路的问题；其次，在对合闸进行控制的时候，由于熔断器接触不良以及熔断器内部线路出现熔断的情况，造成控制回路断线，也会导致断路器出现拒合的情况；第三，在进行合闸操作的过程中，断路器会因为一些因素的影响，出现所谓“跳跃”的现象，发生这一现象时，就需要防跳继电器能够对其进行有效的制止和处理，然而防跳继电器本身在运行的过程中，其常闭触点经常出现相互粘结的状况，无法对跳跃现象进行有效的处理，导致高压断路器出现拒合的故障；第四，一些电压等级较低的断路器控制回路漏洞较多，继电器、接点老化，开关的多次分合以及接点不返回，使得线圈长期通过大电流等这些情况都极易烧坏合闸线圈，导致断路器拒合。从机械方面来说，首先，断路器在长期的运行中，其传动机构上所设置的连杆会出现松动的迹象，或者是脱落的问题，极易引发高压断路器出现拒合的状况；其次，合闸的铁芯过于干涩，也会阻碍断路器的运行；第三，断路器在进行分闸操作后，其内部机构如果没有回归到预合的位置上以及液压机构在进行合闸操作之后，电磁铁的动作电压值如果过高，也会导致高压断路器出现拒合的故障；第四，监控员或运维人员未能及时发现弹簧（气动）储能机构未储能等异常现象时，也会造成高压断路器拒合的故障。
2.高压断路器拒跳原因分析。造成高压断路器出现拒跳的原因主要包括以下几点：首先是断路器机械操作上存在失误，从而导致拒跳问题的出现。在机械结构中的卡槽出现干涩的情况，传动杆出现错位脱落等，可以说是引发高压断路器拒跳的主要原因；另外，在部分区域中，运行人员对断路器进行合闸操作，如果合闸不到位，出现了无法将杆顶到预定的位置，这样就会使得断路器在手动操作状态下，分闸无法得到有效的控制，也会引发拒跳；还有是由于断路器SF6压力降低或液压机构油压低闭锁控制回路，当发生线路故障时导致的断路器拒跳。其次就是电气回路如果出现故障问题，也会引发高压断路器出现严重的拒跳故障。主要原因包括以下几点：用来对回路供电电源进行控制的断路器，因为各种因素的影响，出现了熔断的现象或者是接触不良的状况，就会导致拒跳问题的出现；其次如果断路器在运行的过程中，其内部的动触点在接触上存在不良的现象，或者是TBJ中的电流以及电压在保持线圈中，没有得到有效的控制，这一线圈出现了熔断的现象，也会引发拒跳故障。
四、断路器拒动故障的应对措施
断路器发生拒动故障时，值班人员不能慌乱，应该根据发生的异常现象、设备状态、运行经验，判断故障特征，并采取相应的应对措施，防止事故扩大化。如在分闸操作过程中，发现红色指示灯不亮，且确认指示灯无故障时，应立即更换保险丝，再尝试重新分闸操作。在该操作中必须有两人在现场，一人通过远端操作转换开关，另一人观察分闸铁芯动作情况，如果铁芯动作无力，则可断定为铁芯阻卡问题；若铁芯动作正常，但跳不掉断路器，则为机械反卡的问题，这时应该及时利用机械分闸装置切断断路器。当电力系统设备发生紧急突发事件需要立即分闸，而通过继电保护动作或手动远方都无法使断路器断开时，应该迅速手动分开上一级断路器，然后再用机械分闸装置遮断故障断路器；如果机械分闸仍无效时，就需要断开故障断路器两侧的隔离开关，之后再合上上一级断路器，然后再对故障断路器进行检查，等拒动原因查明并解决后就可以正常投入使用。当断路器存在如下情况时，禁止冒然将其断开，具体情况有：油断路器油质劣化或油量严重不足时；气体断路器气体压力过低且无法维持时；缺油断路器的两相绝缘拉杆断裂时等。一旦在以上情况下发生拒动故障，值班人员应该迅速卸下断路器的操作回路熔丝，隔断远端分闸指令对断路器的控制，同时，还应该在断路器的操作部位挂“禁止操作”的警示牌，然后按照相应原则应对处理。高压断路器的拒动故障在客观上是不可避免的，我们可以通过施工设计、检修维护、运行巡视等方面降低拒动故障发生的机率，尽可能地减少开关拒动的次数，或提前发现出现的异常现象。在设计方面，可以将二次回路进行简化处理，减少回路中的继电器、粘接点的数量；在检修维护方面，检修人员加强责任心，利用各类状态检修，提高检修质量和工艺水平；在运行巡视方面，监控员和运维人员，更应该重视巡视质量，严格按照现场运行规程对设备开展巡视工作，并借助于新型设备、新技术手段及早发现隐患及时处理。
对于高压断路器的拒动故障，我们要从预防措施、隐患治理、人员责任意识等方面着手，尽量降低拒动故障发生的机率；同时制定有效的应对措施，在发生拒动故障时，提高各级人员的处理能力，保障电力系统的安全、稳定运行。
参考文献：
[1] 钟家红.高压断路器机械状态诊断与监测技术的探索与实践.2015.
[2]林源刚.高压断路器直线电机操动机构的动态特性分析.2016.
论文作者:杨少雄
论文发表刊物:《电力设备》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/30
标签：断路器论文; 高压论文; 故障论文; 回路论文; 操作论文; 机构论文; 发生论文; 《电力设备》2018年第2期论文;