水电站断路器故障及处理探究
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作者:马立青
摘 要：如何分析水电站断路器出现的故障的原因，并针对所出现的故障提出相应的解决措施，是提高水电厂发电设备的工作进度，稳步国家经济建设与战略需要的重点。
关键词：断路器;故障原因;水电站
中图分类号：TB 文献标识码：Adoi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2019.26.105
1 断路器的功能概述
广义来说，断路器分为高压断路器和低压断路器。主要功能就是对电流的操作控制，是一种关合、承载和开断正常回路条件下的电流开关控制装置。怎样区别高低压断路器没有明确界定，一般原则上将3kV以下的称为低压断路器。断路器在发挥功能作用时，原理类似于熔断器式开关与过欠热继电器设计结合，该仪器在分配电能时，在不频繁启动电动机的前提下，对水电站机组和电源线路等设备进行安全防护。只有当出现异常情况，如严重过载、短路、欠压等时会自动切断电路，这种保护功能的有效性在于：分断故障电流后一般并不需要更换零部件。
目前断路器主要通过电动操作完成主触点闭合，当线圈控制电源闭合，自由脱口机械将会自动吸合。过电流脱扣器的线圈和热脱扣器的元器件是和主回路串联在一起的，而欠电压脱扣器的线圈是和电源并联的。在电路出现多端或者过载的情况下，衔铁牢牢吸附住过电流脱扣器，导致自由脱钩装置联动。当主触点断开，过载现象即可发生在电路中，热脱扣器组件推动双金属片带动自由脱口释放装置，开始工作。断路器的功能就是故障电路以及切断和接通负荷电路，以免扩大事故，确保水电站设备的安全。
2 断路器产生的故障及检修
2.1 断路器的储能电机运行时间过长导致报警
液压控制的设备，工作时间过长就容易产生故障。而断路器的操作设计恰恰是液压弹簧！所以断路器出现问题，尤其是运转时间过长时，首选考虑是液压回路和电气控制回路的问题。在拆下外壳后，检查电机、弹簧等机构均正常。在空开数次储能电机电源时，未发现弹簧有所动作。这是因为液压回路出现问题。液压回路出现的故障有以下两种：（1）油泵低压侧存在空气。（2）液压装置出现渗漏故障。在设备现场，通过用手触摸油泵没有发热现象，油泵工作正常。使用真空泵将内部空气抽出，同时将储能齿轮转动，故障并未排除。所以是渗漏的问题。渗漏可分外部和内部渗漏。外部渗漏主要是因为液压机构中各个连接元件处松动或者变形导致的。这些可以直接观察到。经过观察，不是外部渗漏故障。内部渗漏事由于高压油与低压油内进入杂质，将阀门或其他位置卡住。处理内部渗漏有点繁琐，需要将所有的元件拆掉，将损坏的元件更换，并将液压油过滤，将杂质滤出。经过将更换下来的液压油进行过滤，发现液压油中存在黑色物质，这是因为内部件长时间摩擦所累积出现的，使密封机构不能够密封，进而导致液压油的渗漏，影响装置的正常工作。所以在以后的使用中，需要定时定期的更换液压油，保证封面的清洁;还要对接口进行排查，防止松动;还应定时排气;对继电器进行检查，防止在出现此故障。
2.2 断路器合闸故障
在機组出现热备状态的时候，断开自动事故照明直流回路后，发电机冒青烟，在合上发电机出口断路器后，出口处保护开端断开。值班人员立刻将加闸制动。将断路器归置试验位，调整温度处于冷备用阶段。然后按程序对发电机组详细排查，如发现定子上存在融化的锡渣，而青烟是因为电机过热，表面油污蒸发导致的。技术人员通过对合闸机构以及合闸控制回路进行分析，提出是否是因为机构磨损、合闸机构不良，由于震动导致脱落所造成。在多次排查过后，发现并不是因为这个所导致的故障发生。在排查控制回路的时候，始终找不到接地点，但仪表显示：回路绝缘为零。经过协商讨论，并分段详细排查，发现断路器内部接线曾接地，这是因为在长时间的工作下，合闸阴线绝缘被磨穿导致负极接地。一点接地的时候，回路断路，没有电流流过线圈，要想使线圈通电，就需要正负极回路同时接同，而且合闸线圈的工作电压不能够小于等于85%的工作电压，在小于85%工作电压的时候，是不能进行合闸动作。而且还需要全金属接地，减小回路电阻，以及压降，这才能够达到线圈通电的条件。之后检查正极回路，没有出现接地故障，直流侧也未发现接地问题。
经过最终总结，造成这一故障的主要原因有以下两点：（1）直流回路接地。（2）内部线路走向以及安装工艺出现问题，导致绝缘磨损，没及时发现造成一点长时间接地。因为水电站所处的工作环境潮湿，直接接地的现象比较常见，当故障出现的时候应该及时处理，否自就会出现一些保护事故，会对发电设备造成严重的影响。所以要做好防范措施。经过这次故障维修后，应对相同型号的断路器进行内部接线检查，并加绝缘管，固定线路，防止再次出现磨损;对事故照明系统进行排查，经排查后，发现无故障，在进行工作;断路器处于热备用状态的时候应断开控制回路，将断路器推到试验位置，防止两点接地出现误合开关的故障;加强直流回路绝缘的检测，防止直流侧回路出现直流接地问题。
2.3 运行失压故障
液压机在工作过程中，出现喷油事故。这是因为设备内部失压，使油压表读数降到零。值班运行人员发现这一故障后，马上将断路器的机械放慢分螺杆装好，防止断路器带负荷后，出现爆炸。之后及时排查渗漏位置，补充液压油以及排气，使断路器回到工作状态。
3 结束语
分析了断路器的工作原理及作用，断路器主要功能就是对电流的操作控制，是一种关合、承载和开断正常回路条件下的电流开关控制装置。该设备还一个功能是用来分配电能，对电源电路及发电机进行保护。另外对水电站断路器常见的故障进行总结分析，并提出解决方案以及对断路器的维护措施。
参考文献
[1]王新辉.水电站电气设备故障分析与处理[J].科技创新导报，2010，（16）.
[2]凌子恕.高压互感器技术手册[M].北京：中国电力出版社，2005.
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