（内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局 内蒙古包头 014030）
摘要：在整个电力系统中，发电机和变压器固然是最重要的设备，但是断路器的作用正日益突显，断路器对电网起着保护和控制的双重作用。一旦断路器发生故障，不仅会影响电网的正常运行，还可能会引发安全事故，危及到人们的生命安全。基于此背景，本文对高压试验中的断路器故障进行分析，并且探讨了有关的处理措施，可供参考。
关键词：高压试验；断路器故障；深入分析；处理措施
引言
随着国家经济的发展以及科学技术的进步，电力事业也得到迅猛发展。高压断路器作为发电厂以及变电所中的重要设备，其主要作用是对高压电路的电流进行接通以及断开。在电网出现故障的情况下，其能够迅速将短路电流断开，从而切除电流，防止电路受损。然而，由于高压断路器的操作频率高，容易受到一些因素的影响，导致一系列故障，可能出现拒动情况，这对电力系统以及工作人员的生命安全都造成了严重影响。本文就高压试验中断路器的故障进行分析和探讨，并总结相关的处理方法。
1断路器的概述
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，其主要由导流部分、绝缘部分、灭弧室、操作机构等组成。断路器主要有两大作用：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。
1.1断路器的主要结构分析
断路器的基本组成部分有五个，分别是操作机构、绝缘支撑机构、基座机构、开断机构和转动机构。断路器的基本结构具体如图1所示。
图1断路器的基本结构
1.2断路器的基本特性
断路器可以对电源以及线路起到保护的作用，在正常的工作情况下，断路器的电压属于额定电压，电流相对是比较低的，通常情况下就是额定电流，当比较高的电流出现的时候，断路器可以在最短的时间内进行跳闸，这样就可以对电路起到一种保护作用。断路器的一些其他特性包括：当断路器在正常的工作情况下，其电压比额定绝缘电压小很多的，这样做的目的就是为了确保所有的设备可以正常的运行下去，不会产生任何故障。当出现比较特殊的情况的时候，具有额定的接通能力，并且具有很好的短路分断能力，其目的就是为了更好地对其他设备起到保护的作用。
1.3断路器的分类
按照使用方式划分，可将断路器分为高压断路器和低压断路器；按照保护和控制的对象划分，可分为控制断路器、配电断路器、输电断路器和发电机断路器四种；按照操纵方式划分，可分为手动、电动和储能三种；按照灭弧原理划分，可分为真空、压缩空气、多油或少油、六氟化硫、磁吹和产气六种。
2高压试验中断路器的故障因素
断路器的故障因素主要分为以下两点。
2.1机械因素
机械因素主要包括断路器的传动机构、分合闸机构等出现的问题，大多数与合闸铁芯卡涩、多次连续分合闸、开关辅助接点过早打开、电磁铁高压过高、传动机构连杆脱落以及跳闸机构脱扣等所致。一般需要先采取手动的方式让断路器分闸，之后再进行检修。
2.2电气因素
电气因素主要包括了断路器低压、辅助接点以及控制等出现的问题，比如控制电源或者回路存在断线情况、操作把手返回过早、操作电压过低以及辅助接点接触不良等情况。
3断路器在高压试验中的故障分析
3.1拒分与拒合等引起的拒动故障
3.1.1拒分引起的拒动故障
断路器在高压试验中因电源跳闸而导致电压过低、铁芯卡圈、线圈故障、铁芯动作故障和跳闸回路故障等问题，这就是因拒分而引起的断路器拒动故障。拒动故障会威胁电力系统设备的安全运行，导致电源断路器跳闸，甚至会引起大范围的停电，对国家的经济造成一定的损失。
3.1.2拒合引起的拒动故障
一般而言，拒合引起的拒动故障造成的影响和危害要比拒分引起的拒动故障要严重得多，一旦出现由拒合引起的拒动故障，而备用电源又无法正常启动，就会导致全网停电的严重后果。导致拒合问题的主要原因是电气和机械两方面的因素。电气故障因素主要有电流线圈和电压线圈异常运行、电压操作失误、电压低、熔断器熔断、断路器辅助接触点接触不良、合闸线圈异常和操作把手返回过早等；机械故障因素主要有跳闸脱扣、断路器分闸没有按时返回、传动连杆脱落、合闸铁芯卡住和电磁铁电压高等。
3.1.3断路器本体引起的拒动故障
断路器本体和断路器中间传动机构的自身问题同样会引起断路器在高压试验中的拒动故障，主要因素包括接触头的连杆与传动机构的连接轴锁脱落、灭弧室动、没有对头、动触头的绝缘拉杆折断和静接触头错位等。
3.2高压试验中断路器的绝缘故障
高压试验中断路器的绝缘故障主要包括内绝缘对地闪络击穿故障和外绝缘对地闪络击穿故障。内绝缘故障主要是因断路器在安装过程中掉入一些异物导致的，也可能是因为断路器在运行中因屏蔽罩受损，使得一些金属颗粒脱落而引发的断路器内部放电故障；外绝缘故障是由瓷套的外绝缘泄露比距和外形尺寸与标准不符而造成的。此外，绝缘故障还包括相间对地闪络击穿，雷电过电压引起的闪络击穿，瓷套管、电流互感器闪络，绝缘拉杆闪络，爆炸，污闪和击穿等。
3.3高压试验中断路器的误动故障
误动故障是指因断路器在运行中没有发出相应的指令而出现的不合理合闸或分闸操作，进而引发了误合闸或误分闸故障。断路器在跳闸前的各项指示表和指示灯都显示正常，一旦跳闸，电流表、电压表、无功表和有功表数据显示为零的时候，就会引发误分闸故障。受合闸控制回路和直流正负两点接地接通的影响，电器元件受损也会导致断路器出现误合闸的现象，进而引发误动故障。
3.4高压试验中断路器的开断与关合故障
该故障出现的概率不大，主要是受因断路器的气体泄漏而引起的灭弧室绝缘性能下降和气体微水含量超标的影响。一般情况下，开断与关合故障是伴随绝缘故障而产生的。
3.5高压试验中断路器的载流故障
载流故障主要是由断路器线圈插头接触不良或者过热引起的。电力系统的长时间运行及负荷过大，引起接触头和引线过热。此外，新安装的断路器可能会因动触头与静触头没有对接好而引起载流故障。外力和其他故障也是高压试验中断路器容易出现的故障，主要表现在泄露故障和部件损坏两方面。这种故障的损害较小，并不会造成安全事故，属于断路器在高压试验中的潜在故障。
4探讨高压试验中断路器故障的处理对策
4.1断路器拒动故障的处理对策
4.1.1拒分引起的拒动故障对策
处理拒分引起的断路器拒动故障，需要工作人员立即手动拉闸，断开总电源断路器，防止其它设备受损。而如果是因上级后备分路引起的跳闸，就要将断路器拉开，以便让断路器能尽早恢复正常工作。
4.1.2拒合引起的拒动故障对策
断路器的“拒合”是断路器所产生故障中危险系数较高的故障之一。在电气出现操作电压不符合其额定电压，或者通过电流超过其最大的电路电流，都会使熔断器熔断或者控制电源损坏，或者因为断路器不能主动传输使得传动杆自动脱落，同时设备的分闸不能够回到指定的位置，使得操作中，设备因为短路失火或者合闸损害，从而使各个部件报废，“拒合”故障是对于断路器和高压试验中各个部件损坏程度最大的一个故障。在试验时，断路器出现“拒合”情况时，应当仔细检查该断路器故障是电气方面或者机械方面的因素，及时对各个部件作出调整，或者直接切断电源，重新调整电路的顺序或者各个部件之间的连接方式，从而及时地避免较大的安全事故的出现，将风险及时的解除，为试验人员和设备带来了更好的安全保障。
4.1.3断路器本体引起的拒动故障
对于断路器本身及其中间传动机构引起的拒动故障，应该重点检查断路器气体压力表是否正常，断路器的低压闭锁装置动作是否正确，以及断路器加热装置运行是否正常。如果加热器不正常，应立即采取措施解决；如果发现漏气现象，应立即补充气体，然后退出运行，让专业技术人员维修。
4.2断路器绝缘故障的处理对策
断路器绝缘故障的损害是非常大的，因此，要做好防护措施，防止绝缘故障的发生。工作人员在安装断路器的时候要格外小心，防止一些异物掉入断路器内；在断路器的日常运行中，要对其屏蔽罩定期进行检查，防止屏蔽罩受损；调整瓷套的外绝缘泄露比距和外形尺寸，使其与标准相符。
4.3断路器误动故障的处理对策
对于断路器误动故障，首先要查看是否由人为因素导致。启动断路器设备，检查设备中控制回路的直流系统是否有接地故障，然后检查附近的工作地点有无强烈的振动，以及是否有工作人员在控制设备上操作。如果有人员正在操作，就应该先让其停止工作，确定本次误动故障与其无关后再重新恢复操作；如果不是因人为因素导致的话，就要让断路器退出运行，并交由专业技术人员处理。
4.4故障的综合性处理对策
综合性处理对策主要是对断路器起保护、预防作用的处理对策，一般针对引线过热、开关拒跳或者开关同时跳开、保护动作失灵等问题。就应该对断路器进行定期检修、加强监管，确保断路器的正常运转。综合故障的保护与处理如图2所示。
图2 综合故障保护处理图
4.5处理措施总结
断路器在安装、调试、检修过程中一定要做到位，对断路器的排气方向、动静触头打磨、灭弧室异物排除、断路器开断能力的核定与选型、合分速度特性的调整这五部分从根源上加以重视。断路器的绝缘件设计及制造质量一定要符合技术标准的要求，严格遵守并执行断路器的工艺流程、外购元件检验、环境温度、清洁度以及必备的检测手段。断路器触头弹簧的材质选择与热处理、触头压力的调整，也是重要的技术措施。
5结语
总之，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，其安全稳定运行才能保证电网安全，才会大大减少故障的发生几率。对高压试验中断路器的常见故障种类进行详细分析总结，为系统的运行和检修人员提供一定的参考价值，为开展断路器的检修工作提供真实可靠的依据。
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作者简介：张彦军（1983.06.28-）；男；河北行唐；汉；硕士；工程师；技术专责；高压试验；内蒙古电力（集团）有限责任公司包头供电局。
论文作者:张彦军,卢霄霞
论文发表刊物:《云南电业》2019年6期
论文发表时间:2019/11/28
标签：断路器论文; 故障论文; 高压论文; 电压论文; 操作论文; 电流论文; 机构论文; 《云南电业》2019年6期论文;