GIS 断路器分合闸机械特性异常原因分析
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摘 要：本文对断路器“拒合”“拒分”、 “误合”、“误分”电气和机械两方面故障原因进行了分析，并针对处理方法做了阐述。 关键词：断路器；分合闸故障；分析；处理
引言
断路器是变电站的重要一次设备，是电网运行设备中正常切换和故障状态下的关键开断设备。断路器本身的运维是一项专业性很强的工作，运行中的断路器若要维修会对设备本身和电网的运行造成影响。因此，对断路器的故障进行及时的分析和判断，无论对设备还是电网的运行都十分重要。
1断路器拒合故障的分析与处理
一般操动机构发生“拒合”情况时，其可能正处在合闸操作与重合闸过程中，若此时故障不及时解决，将会造成非常大的危害，给我们带来严重的后果。尤其是当事故发生时要求将备用电源紧急投人使用，而此时备用电源断路器却拒绝合闸，那么，这种情况造成的后果不仅仅是高压线路的故障，事故的严重性将会被扩大，波及到社会的各方各面。因此这就将判断断路器“拒合”的原因和方法置于了一个很高的地位，一般判断断路器“拒合”的原因以及处理方法可以分为三步：①第一步是判断基础，需要对上一次拒绝合闸进行检查，查看其是否是操作不当而引起的拒绝合闸，并用控制开关再重合一次；②如若合闸不成功，则需要对整个电气回路进行检查，以判断是否是电气回路的故障。一般而言，电气回路方面的因素在故障发生的时候居多。首先，我们要检查合闸的控制电源是否正常；然后对合闸控制回路的熔丝进行检查，因为熔断器是否正常运行也是关系到断路器能否合闸的一个重要因素；对于合闸接触器的触点也要进行检查，否则以后可能导致线圈烧毁；最后，观察铁芯的动作是否正常，若正常，则证明电气回路是正常的，反之则证明电气回路出现了故障；③通过以上两步的判断，若电气回路正常，而断路器仍不能进行合闸操作，我们就可以判断，此为机械方面的故障，应该将断路器立即停用，并上报以待检修。在经过以上的检查后，可以对操动机构的故障进行一个初步的判定，我们可以从电气方面和机械方面来分析断路器故障的原因所在。无论如何，当出现故障便要及时解决，并根据故障的具体情况来采取对应的措施以排除故障所在。因此，本文就一些常见的电气回路故障和机械故障进简略的分析。
常见电气方面的故障：①如若在合闸操作进行前，红、绿指示灯都不亮，那么便证明所控制的回路可能存在断线的现象，也有可能是没有控制电源。根据以上此判断基结果，我们可以先检查控制电源以及控制回路上的所有原件是否正常无损坏，以此来判断控制回路到底是断线还是没有控制电源；②若在合闸操作后红灯未亮，绿灯亮时，这说明断路器没有闭合。其中可能是合闸接触器没有动作或者合闸线圈出现故障，需要进行进一步的操作；③若果操作断路器合闸后绿灯灭而红灯亮，但一瞬间红灯灭而绿灯灭，这说明断路器跳闸了。可能断路器遇到故障线路后而出现的保护动作而跳闸或者机器出现故障使得断路器无法处于闭合状态；④操作把手返回过快；⑤分闸回路直流电源两点接地。根据以上5种常见电气故障大致可以概括电气一类的故障，如果电气回路正常，而断路器仍存在故障，不能够合闸，那我们就可以判断基本为机械方面的故障。
常见的机械方面的故障：断路器拒合除了电气方面的故障外，机械方面也常出现一些问题，导致断路器发生障碍。例如，断路器分闸后机构不复位、断路器的操动机构传动连杆松动或销轴脱落、合闸铁芯卡涩或合闸电压过高、配用液压机构的断路器还存液压低于规定值、分闸锁钩未钩住或分闸四连杆机构机构调整未越过死点等多种情况均可造成断路器合闸失败，造成高压线路事故。机械方面的原因更需要高压线路维护人员的关注，定期检查，及时发现问题并解决问题，避免不必要的损失。
2断路器拒分故障的分析与处理
断路器的“拒分”对系统安全运行威胁很大，当设备发生故障时，断路器拒动，将会使电气设备烧坏或越级跳闸而引起电源断路器跳闸，使变配电所母线电压消失，造成大面积停电。断路器“拒分”故障的分析判断主要是：①检查是否为跳闸电源的电压过低所致。②检查跳闸回路是否完好，如果跳闸铁芯动作良好而断路器拒分，则说明是机械故障③如果电源良好，若铁芯动作无力、铁芯卡涩或线圈故障造成拒分，可能是电气和机械方面同时存在故障。④若操作电压正常，操作后铁芯不动，则很可能是电气故章引起“拒分”。确定断路器“拒分”故障后，应立即就地手动拉闸。当尚未判明故障断路器之前而主变压器电源总断路器电流表指示到头，异常声响强烈，应先拉开电源总断路器，以防烧坏主变压器。当上级后备保护动作造成停电时，若查明有分路保护动作，断路器未跳闸，应拉开拒动的断路器，恢复上级电源断路器若查明各分路开关均未动作也可能是保护拒掉牌，则应检查停电范围内设备有无故障，若无故障应拉开所有分路断路器。在检查“拒分”断路器除属可迅速排除的一般电气故障如控制电源电压过低，可控制回路熔断器接触不良，熔丝熔断等外，对一时难以处理的电气或机械性故障，均应作停用、转检修处理。
常见的电气和机械方面的故障有：①电气方面：控制回路熔断器熔断或跳闸回路各元件如控制开关触点、断路器操动机构辅助触点、防跳继电器和继电保护跳闸回路等接触不良跳闸回路断线或跳闸线圈烧坏继电保護整定值不正确直流电压过低，低于额定电压的以下。②机械方面：跳闸铁芯动作冲击不足，说明铁芯可能卡涩或跳闸铁芯脱落触头发生焊接或机械卡涩，传动部分故障如销子脱落等。
3断路器误合故障的分析处理
当断路器未经操作就自动合闸，通常被归为误合故障。若控制手柄仍为“分后”状态且红灯亮，说明已处于合闸位置。出现断路器自动合闸时，应及时恢复设备的正常状态，不能盲目慌张处理，避免在断路器误合情况下带负荷合隔离闸刀，更不能在误合闸刀后，再带负荷拉开闸刀，应先断开与闸刀电气相连的断路器。
断路器误合的原因通常也分为电气和机械两类。直流回路接地会导致继电器或微机保护动作和合闸线圈动作，合闸出口接点（重合闸接点闭合粘死）误动也会导致合闸；合闸线圈型号不对、动作电压值偏低时，在低于最低合闸电压时会误合；弹簧操动机构的储能弹簧固定不可靠、机械连杆错位等机械缺陷会导致自动合闸。
4断路器误分故障的判断和处理
如果断路器自动跳闸而继电保护未动作，且在跳闸时系统无短路或其他异常现象，则说明断路器“误分”。对“误分”的判断和处理一般分以下三步进行。
①根据事故现象的特征，即在断路器跳闸前表计、信号指示正常，跳闸后，绿灯连续闪光，红灯熄灭，该断路器回路的电流表及有功、无功表指示为零，则可判定属“误分”。
②检查是否属于因人员误碰、误操作，或受机械外力振动而引起的“误分”，此时应排除开关故障原因，立即送电。③若因为电气或机械部分故障而不能立即送电，则应联系调度将“误分”断路器停用转检修处理。
常见的电气和机械方面的故障分别有：①电气方面：保护误动作或整定值不当，或电流、电压互感器回路故障；二次回路绝缘不良，直流系统发生两点接地，使直流正、负电源接通，这相当于继电保护动作，产生信号而引起跳闸。②机械方面：跳闸脱扣机构维持不住；定位螺杆调整不当，使拐臂三点过高；拖架弹簧变形，弹力不足；滚轮损坏；拖架坡度大、不正或滚轮在拖架上接触面少。
结语
综上所述，当电力系统发生故障时，我们首先要对断路器进行检查，若发现问题，针对故障的类型寻找对应的解决办法来排除线路问题，从而维护好线路的正常和稳定运行。
参考文献
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[2]孙立东. 断路器合闸失灵及故障检测[J]. 科技创新与应用，2012，17：141.
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