高压断路器设备常见事故及原因分析

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随着电力系统的发展，高压断路器设备的装用量将大幅度上升，了解高压断路器设备的故障原因，采取积极的防范措施，对提高电网供电的可靠性是很有帮助的。
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    据有关的历史资料对全国电力系统高压断路器运行中的事故类型统计分析，拒分事故占2267%；拒合事故占6.48%；开断关合事故占9.07%；绝缘事故占35.47%；误动事故占7.02%；截流事故占7.95%；外力及其他事故占11.43%，其中以绝缘事故和拒分事故最为突出，约占全部事故的60%。

- d! \! y) B  D% y+ L  D    1、绝缘事故
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) n1 ~+ u/ d0 p    绝缘事故的主要原因：一方面是高压断路器的绝缘件设计制造质量不符合技术标准的要求，拉杆拉脱，使运动部分操作不到位。另一方面是高压断路器在安装、调试、检修过程中工装工艺不到位。所以，严格高压断路器工装工艺流程、外购件检验、装配环境清洁度以及必备的检测手段等是杜绝绝缘事故发生的重要措施。必须引起设计、制造和应用部门的高度重视。
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   2、拒动、误动事故
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1 A$ |% A( k1 b- q6 B, p    拒动和误动事故是指高压断路器拒分、拒合和不该动作时而乱动。其中拒分事故约占同类型事故的50%以上，是主要事故。分析其主要原因是因为制造质量以及安装、调试、检修不当，二次线接触不良所致。因此，使用部门应该和制造部门有机地结合起来，尽可能使高压断路器的设计定型、材质选择、必备的备品备件、工艺要求、调试需知等合理、实用，将人的行为过失可能发生的事故局限在先，做到防患于未然。

7 u5 C5 G9 \: _+ `$ ?! E   3、开断与关合事故
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   开断与关合事故是油断路器在开断过程中喷油短路、灭弧室烧损严重、断路器开断能力不足、关合速度后加速偏低等所致。因此，在高压断路器的安装、检修、调试过程中，重视油断路器的排气方向、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等，以遏制开断与关合事故的发生，切勿疏忽大意。
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, r- u' o* @* s; A   4、截流事故

+ ~. c  o, S. _' R( s1 x! a, a& O. Y) W    截流事故发生的主要原因多数都是由于动、静触头接触不良引起的，主要原因是动静触头或者隔离插头接触不良，在大电流的长期作用下过热，以至触头烧融、烧毁、松动脱落等。所以，对于高压断路器触头弹簧的材质选择与热处理、触头压力的调整，是防止截流事故发生的重要技术措施。

    5、外力及其它事故
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" x" [" ~  `1 o    外力及其他事故主要是指操动机构的漏油、漏气、部件损坏以及频繁打压、不可抗拒的自然灾害、小动物短路。主要原因是密封圈易老化损坏，管路、阀体清洁度差，接头制造及装配质量不良等。此类问题，多年来一直是困扰国产高压断路器可靠运行的老大难。

0 \+ O) ^# x) p4 x! v  l   6、真空断路器的事故

3 f7 y1 A) {! ~# s    高压真空断路器以自身优越的开断性能和长周期寿命的优势，普遍得到了使用部门的认可。

    随着高压真空断路器的广泛应用，改进之后的新一代真空断路器普遍使用纵向磁场电极和铜铬触头材料，对于降低短路开断电流下的电弧电压、减少触头烧损量起到了积极的作用；但是，由于灭弧室及波纹管漏气，真空度降低所造成的开断关合事故，呈上升趋势，不容忽视。此外，对于切电容器组出现重燃、陶瓷真空管破裂仍时有发生，同时当前真空断路型号繁杂、生产厂家众多，产品质量分散性大，给使用部门的设备选型和运行造成了一定的难度。

5 M9 x$ R, K% v/ s& \5 D/ I7 @    7、SF6高压断路器的事故

    SF6高压断路器以良好的绝缘性能及优越的灭弧介质而被广泛的应用于电力系统的各类电压等级的开断设备中。国产SF6高压断路器存在的共性问题是：漏气、水分超标、灭弧室爆炸、绝缘拉杆脱落、断裂、击穿、水平拉杆断销等。拉杆脱落必然要发生重大事故，必须重视；罐内灭弧室内的异物或者零部件的脱落，都将引起高压断路器内部绝缘的击穿、闪络。所以，努力提高SF6高压断路器装配环境的清洁度和严格工艺过程的控制，对于确保设备安全运行至关重要。

   8、隔离开关的事故
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8 O) x; p/ z  w1 [$ j    隔离开关由于触头接触不良、局部过热烧融、绝缘子断裂和机构卡涩等问题，是长期以来困扰隔离开关安全运行的问题，据有关资料介绍，当前此类问题仍很严重。这就需要从设备设计、制造、运行、维护、管理等各个环节齐抓共管，标本兼治，从根本问题上着手来克服这一被动局面。

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高压开关电器运行
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概述

. v: ?" R% T- T% Q高压开关设备主要用于关合开断3kV及以上电压电力线路，用以输送及倒换电力负荷；从供电系统中退出故障设备及故障线段，保证供电系统安全运行；将两段电力线路以至供电系统的两部分隔开；将已退出运行的设备或线路进行可靠接地，以保证电气线路、设备和运行维修人员的安全。因此，高压开关设备是重要的变配电设备。
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高压电器分类：
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(1)断路器：
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主要用作控制和保护，断路器除长期承受分断、关合负荷电流外，还可分断或关合短路电流；并具有一定的动、热稳定性。断路器按其灭弧介质，可分油断路器、空气断路器、六氟化硫(SF6)断路器、真空断路器等。
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(2)负荷开关：

主要用作控制电路，用来承受和分断、关合负荷电流，具有一定的动、热稳定性，但不能分断短路电流，在一定条件下，可以关合短路电流。负荷开关按其灭弧介质，可分产气式负荷开关、压气式负荷开关、六氟化硫(SF６)负荷开关和真空负荷开关。负荷开关与熔断器组合使用，还可使其具有过电流保护功能。
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" m" C7 n) C5 |( c# l(3)熔断器：

主要用作电路的过电流保护。高压熔断器分为户外式和户内式两种，户外式为跌落式熔断器，户内式为限流型熔断器。

(4)隔离开关：
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主要用作隔离电源的安全作用。隔离开关具有一定的动、热稳定性，但不可带负荷电流开断电路。隔离开关一般均配合断路器使用，隔离开关也可作接地开关用。
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- |- `0 q* o6 w$ Z! \* s高压开关电器品种繁多，但其基本结构都是由开断元件、支撑绝缘件、传动元件、操作机构和基座等5个基本部分组成。

0 `0 a' K. `# q  ^# Z; q2.2对高压开关电器的性能要求

(1)具有一定的绝缘水平：

高压开关电器的绝缘强度，应能耐受工频最高工作电压的长期作用，又能耐受大气过电压和因电力系统参数突然变化而引起的操作过电压的短时作用。

(2)满足正常发热条件：
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高压开关电器在长期通过额定电流及通过一定的过载电流时，其发热温度应不超过允许值，以免损坏电器。

1 g3 e( Q& |! q6 w' N5 E(3)满足短路热稳定条件：

' b$ v) J- Z% {1 |$ J高压开关电器应能耐受一定的短路电流通过时产生的热效应而不致损坏，能达到规定的短路热稳定度的要求。
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, r/ L5 L" G/ {3 z% j7 u(4)满足短路动稳定度条件：
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- H! Y) G" m, z" K! f- _高压开关电器应能耐受一定的短路冲击电流通过时产生的电动力效应而不致损坏，应能达到规定的短路动稳定度的要求。
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(5)具有足够的通断能力：
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3 [) e) z; J; v* M( ~高压开关电器应具有规定的通断能力，特别是能分断短路电流的断路器，应满足规定的分断短路电流的要求，具有足够的断流能力。

(6)机械性能好，动作时间快：
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3 |, @! B9 g/ ~8 C/ k7 ^! w高压开关电器开断故障电流的时间快慢，会影响电力系统传输功率的大小和运行的稳定性，要求断路器接到动作信号后，在预定的时间内迅速开断故障电流。

2.3高压断路器运行

% P- E, R6 b6 S7 R断路器是高压开关设备中最主要、最复杂的电器。可既能关合、承载、开断运行回路的正常电流，又有关合、承载、开断规定的过载电流和短路电流。它广泛用于电力系统的发电厂、变电所、开关站及用电线路上，同时承担着控制和保护的双重任务。
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(1)油断路器运行：
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/ m8 o( d9 P1 L4 i) L1 c, x3 c油断路器包括：

多油断路器断路器触头在绝缘油中闭合和断开；油兼有灭弧和绝缘功能；结构简单，但缺点较多，易燃易爆，现已趋于淘汰；
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少油断路器断路器触头在绝缘油中闭合和断开；油只起灭弧作用，结构简单，但不能频繁操作且维护工作量大，易燃易爆，不符合防火灾要求。

①油断路器操作(兼各种断路器操作)：

7 g# f2 A* n; w  ^油断路器有很强的灭弧能力，能切断负载电流和短路电流，由于断路器本身的缺陷或对断路器的操作使用不当，都可能造成事故，而最严重的事故是断路器爆炸。

/ c3 _! l: a8 x! v+ G' {, Ya.分、合闸操作时，动作应果断、迅速，把操作手柄扳至终点位置，使手柄从上到下动作连续运动，确定断路器断开后，方可拉开相应的隔离开关；
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, S8 U/ f0 q$ P( l. Fb.合闸时，应注意观察有关指示仪表，若有事故预兆，应立即切断线路；
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) H7 B2 _  D9 D3 xc.分断容量应能满足系统要求，断路器应在分断容量允许范围内正常工作。若系统的最大短路容量超过分断容量时，一旦发生短路，断路器可能爆炸，因此分断容量不能满足要求时，应采取措施降低短路容量；
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3 y6 P8 P# X% v- I& t7 O$ I4 O- m遇到下列情况时，必须断开操作电源：
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a.断路器停电检修，或在有关二次回路及继电保护自动装置回路上工作时；

) j# P/ ]+ X& U! B( J. l: O+ r7 Kb.当断路器的操作不在主控制室和配电室内，在断开操作电源的同时，必须在断路器操作手柄上悬挂"禁止合闸，有人工作"的警告牌；
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0 q8 x6 V8 b% ^* S: yc.当系统接线从一组母线倒换到另一母线时。

②油断路器运行：
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( v* U5 S4 S- J1 d+ k; Z1)定期进行正常巡视检查，保持良好运行状态：

7 ^5 I+ e2 y& M9 [a.油断路器油色有无变化，油量是否适当，有无渗漏油现象；

b.各部分瓷件有无裂纹、破损，表面有无脏污和放电现象；
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6 I  B0 N* B. W6 Zc.各连接处有无过热现象；
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3 b: c1 v% c1 X* [* l& y. kd.操作机构的连杆有无裂纹，少油断路器的软连接铜片有无断裂；

1 R2 L1 R! y1 k, j6 `: `e.操作机构的分、合闸指示与操作手柄的位置、指示灯显示，是否与实际运行位置相符；
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  ~4 U* P, h' `f.有无异常气味、响声；

g.金属外皮的接地线是否完好；

1 F! N3 u) a1 Nh.室外断路器的操作箱有无进水，冬季保温设施是否正常；

i.负荷电流是否在额定值范围之内；

j.分、合闸回路是否完好，电源电压是否在允许范围内；
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k.操作电源直流系统有无接地现象。

, r4 M* r7 `5 L7 H6 @+ {  H- f5 {0 J③油断路器维修：
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' `! S, K- j/ `& }# d) ~9 k- [油断路器应根据有关规程规定和运行情况进行大、小修。
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1)小修的项目如下：

a.清扫检查断路器主体；

# H6 ?! _" f$ [b.检查绝缘瓷件有无裂纹、破损、放电；
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c.清扫检查操作机构的连件、拐臂、轴销；

( ^. U0 n! }7 a% w5 i0 m( ^d.检查油面是否正常、缺油时应及时加油；

e.检查并紧固导电杆连接处；

- _& P0 g1 }+ M. ?( C/ Z7 J5 [f.检修接地装置；
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$ p" |$ [! J2 N1 V2 Eg.根据有关规定，进行预防性试验。
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2)大修的项目如下：

" N( d# E$ E! H5 G4 G8 O, M大修一般均为解体检查，主要项目如下：

a.检查主触头有无损伤，如有放电伤痕应立即处理，必要时更换相关部件；
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b.更换断路器油；

c.解体后检查各部件，如有损伤应及时更换；

  k; G. F# `) h2 M2 U0 B* l+ M8 {& @d.根据断路器技术要求、调整触头弹簧、触头开距；
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e.检修操作机构；
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f.检修安装构架；

g.检修后按规定作大修试验，并进行合闸试验和传动试验，检查各部分动作是否灵活。

qshzhou

讲讲灭弧原理

qshzhou

每种断路器的使用场合

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检修方面的细节

电力新兵

不错，楼主辛苦了。都是常见的现象。

祥子

谢谢，学习了

satan0742

楼主这么发出来太好了，既省了流量，有方便复制，楼主最伟大，楼主万岁。希望大家多向楼主学习，这才是真正的资源共享。