高压断路器故障分析

工业技术　Ｑ：！！　ＳＯｉｌ　ＮＣＥ＆ＴｒＣＨＮＯ１　０ＯＹ　ＩＮ｝ＯＨＭＡｆ１０Ｎ　

高压断路器故障分析　于清新　（哈尔滨红太阳文化传播有限公司　１５０００２）　

中图分类号：ＴＧ３１５．４　文献标识码：Ａ　１．引言　液压机构由于其输出功率大、动作快、操作平稳等优点，　广泛用于操作高压断路器，尤其是超高压断路器，如ＳＷ２　２２０　型配用ＣＹ５、ＣＹ３、ＣＹＡ、ＣＹ５－Ⅱ型液压机构。但液压机构　由于设计、加工、维护等问题经常出现机械、液压故障，由此造　成的危害和损失越来越严重，它已经成为影响断路器安全运行的　重要因素，会影响断路器正常的分合闸性能，甚至会造成断路器　慢分爆炸，拒分拒合扩大电网事故等。因此正确判断液压机构的　故障原因、部位，并及时排除故障尤为重要。本文着重从液压机　构故障的主观诊断法出发，研究各液压机构故障的类型，探讨避　免发生故障和处理故障的方法。　

２．液压机构故障的主观诊断法　当前断路器用液压机构还不能使用智能诊断技术对故障进行　预测和诊断，只能借助故障现象，凭借实践经验和简单的仪器进　行主观诊断。具体有感官诊断、故障机理树图分析和液压系统图　分析等。　２．１感官诊断法　感官诊断法是通过检修人员观察有否漏油，听有否异声、　摸有否发热，并仔细询问值班人员液压故障前后的状态，综合　分析判断并处理故障。如对ＣＹ５机构打压频繁故障，经检查　其他元件正常，但手摸分合闸阀有油流出，有泄露声，可判　断是由分合闸阀系统内漏引起的打压频繁。　２．２故障机理树图分析法　故障机理树图分析法就是从故障现象出发，从故障机理树　图着手，找出引起故障现象的种种可能，并一一排除或确认。　附表为液压操动机构故障机理及对策表。如对ＣＹ５液压操动机　构油泵打压时间长，打不上压故障，对照附表可知有七种可能　的故障点及原因，根据现象确认故障的真正原因并处理。　２．３液压系统图分析　液压系统图是反映液压机构各液压部件互相配合和运作的原　理图，也是查找液压故障的最基本的方法。检修人员通过熟悉　断路器液压系统图，可以对液压机构的使用、调试，维修及　排除液压故障有所了解，对可造成异常和故障的原因、现象，　部位一一对号人座。　

３．断路器液压故障的主要类型和处理方法　对ＣＹ５型液压机构的故障可用上述的主观诊断法，根据附　表来判别和处理故障。　对ＧＹ５—１Ｉ　Ｘ型液压机构的故障可按检修工艺导则和安装使　用说明书中的有关图表，用主观诊断法开展液压故障检修工作。　其它液压机构如Ｌｗ１０Ｂ和西门子２２０ＫＶ断路器操动机构，　可参照上述方法结合产品说明书开展检修工作。　

４．泄漏及其控制　对于液压操作机构的各种故障，除压力检测装置及压力组　件损坏或异常造成油压异常。分合闸电磁铁线圈和一级阀顶　杆，信号辅助开关故障引起的拒合、拒分外，几乎都是由于　

泄漏引起的（包括氮气的泄漏）。据统计，液压机构的缺陷　及故障８０％来自泄漏。　泄漏是指液压油从压力较高处经过配合间隙流到压力较低的　地方或大气中。泄漏分内泄漏和外泄漏。内泄漏是指液压系统内　部的油液从高压部分流向低压部分的泄漏，可从储压筒活塞杆是　否下降来判断，在实际运行中以油泵启动频率判别。外泄漏是指　油液漏到外面的大气中，检查机构箱内外，可目测直接判断漏　点。对于泄漏造成的缺陷及故障可根据附表来判别和处理。　

５．断路器液压机构故障处理的几点建议　５．１未确定故障点前，尽量保持断路器原有状态，以便检　修人员正确判断故障点。一般情况下，故障在断路器不同状态　下表现不同。可能一经操作或振动会暂时遮盖故障现象。　５．２不提倡对运行中的液压机构进行检修，如断路器确不能　退出运行，则须装上断路器防分闸卡套，以防止断路器带负荷　慢分引起爆炸。　５。３液压机构处理时，一定先断开油泵电源并泄压后，才　拆御高压油管及元件。　

附表液压操动机构故障机理及对策表　常见故障　可能原因（故障机理）　处理方法（对策）　常高压接头外密封泄漏　拆下检查，更换接头或密封圈　低压接头外密封泄漏　拆下检查，更换接头或密封圈　滤油器泄漏　修理或更换　外部泄漏　油箱底部泄漏　修理或更换密封圈　放油阀泄漏　更换密封圈　压力组件活塞杆处密封圈损坏　更换密封圈　油泵外壳泄漏　修理或更换泵壳和密封圈　其它固定密封损坏　更换密封圈　控制阀阀线损坏　修理后研磨或更换　阀线上有金属或印痕　修理后研磨或更换　动活塞密封圈损坏　更换密封圈　内部泄漏　放油阀关闭不严　重新研磨或更换零件　高压区通向低压区密封圈损坏　更换密封圈　安全阀关闭不严　重新研磨或更换零件　吸油臀老化　损坏　更换吸油锋　辅助开关转换不良　更换辅助开关或修理触点　．　电磁铁线圈弓Ｉ线断开或接触不良　更换线圈或接触不良　级阀顶杆弯曲　卡死　更换零件、重新研磨　油压过低，电动闭锁　检查压力异常原因后修复　台闸阀保持回路大量泄漏　检查单向阀及保持油路　拒合与拒分　分闸球阀未关闭　检查单向阀及保持油路　保持油路不通．合后又分　修理阀线、更换钢球　工作缸挣毛．｝车死　单向阀关闭不严　合闸虮碰铁行　程调整　传动系统＃死　修理或更换零件　修理或更换零件　放油阀或控制阀关闭不严或合闸　修理或更换密封隧　＝级阀处于半分半合状态　没面过低　查明原因后加油　油泵低压侧有气体（或漏气）　捧尽气体（若漏气，则拧紧接头）　油泵建压慢　吸油忤压扁．进油不通畅　重新安装，不准压扁　柱塞配台太松　泄漏过大　更换零件　吸油阀泄漏　重新研磨或更换零件　安全阀关闭不严　修理或更换零件　

控制电动机停止或启动触点损坏　检查，修理微动开关及接触器　油压异常　控制电动机的接触器误动作　去除接触器上的污物．油垢　（过高或过低）　储压器氮气侧进油或漏氮气　检查内壁粗糙度和更换密封圈　压力表失灵　更换或修复压力表　柱塞拉毛、咬死　更换零件　油泵发热响声　柱塞配台太紧而“胀死”　重新研磨　吸油管内无油或气泡甚多　加油、捧气　

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分相式无功补偿和有功平衡技术　仲昭阳　（哈尔滨电业局供电设备厂１５０００１）　

工业技术　

摘要：介绍了低压分相式无功补偿的特点，认为分相式无功补偿是降低电能损失的必然选择。同时介绍了三相有功平衡的必要　性，指出三相有功平衡的方法和优点。　关键词：低压分相式无功补偿　三相有功平衡　复合开关　无弧电子开关　中图分类号：Ｕ２２３．１　文献标识码：Ａ　

１．低压分相式无功补偿　目前，广泛应用的无功补偿柜还是并联电容式，它应用的　范围最广，使用的数量最多。这是因为电力用户多以感性负载　为主，用并联电容器进行无功补偿的方法是最廉价、最方便、　最可靠的手段。　然而，这种廉价的电容补偿柜因其原理上的缺欠，使得其发展　受到技术上的限制，这个致命的缺欠是：把容量巨大的补偿电容　接入或切除时，可能随机产生数值极大的过电流和过电压，因而　使得接通开关极易损坏、补偿电容器被过电压击穿、电力线路上　的其它负荷受到严重干扰、供电设备尤其是变压器损失增大等。　所以通常的电容器无功补偿柜极易损坏，寿命很短，不便维修。　另一个重要缺点是，三相电容器的投入是靠接触器同步进　行，不但无法减少或消除过渡状态的冲击干扰，而且无法对三　相不平衡的无功进行完全补偿。事实上，由于低压电网的用　户，以单相负载为主，由于用户负载性质的随机性和用电时间　的随机性，三相电网的各相有功和无功功率都是处在不平衡状　态运行的，在绝大部份时间里，各相的无功功率不平衡度可达　２０％～３０％，可见采取三相共补技术，会造成２０％左右的无功　残余，它们形成的网损和设备容量损失是可观的。　为解决这些技术难题，曾使用可控硅开关代替通常的触点　式接触器，试图依此延长开关的寿命，提高补偿柜的可靠性。　然而实践证明这个技术改进是失败的，其主要原因是：可控硅　器件的造价高、可靠性低、功率损耗大。　再之后，又推出一种“复合开关”，从原理上，更完善的　控制行为应当是：电压过零接通、电流过零断开的无弧电子开　关技术，它从根本上克服了上述缺点，它提高开关寿命，提　高了补偿电容器寿命、对网络无冲击、可快速通断，开关无　能耗。下面简称为“无弧电子开关”，也可称为“同步开关　技术”。它也是采用了通常的“复合开关”控制型式，即：　先在线路电压和电容器上的电压相等时使可控硅开关导通，之　后再闭合与之并联的触点开关。在电容需断开时则反之，先断　开触点开关，之后在电流过零时，断开可控硅开关。但具体　的控制方式则全然不同，它采取在电容器接通时，判定的条件　是电容器的电压等于供电电压时，立即接通。因此不但完全排　除了冲击，也不额外要求电容器必须放电之后才可接入，所以　反应速度得到大幅提高。而在断开时，判定条件是电容支路电　流为零，因此完全排除了冲击，使整体稳定性得到了极大提　高。另：９１、一个重大改进是对三相支路分别投切，彻底做到无冲　击控制。并采用了可控的可控硅器件一ＩＧＢＴ，因此响应速度　快，可靠性高，使之成为原理完善、结构先进的新型无弧、　高可靠快速开关。在电力系统中必将获得广泛应用。　

２．三相有功平衡技术　基干同样的理由，三相电网的各相有功功率也是处在不平　衡状态的，尽管在配电安装时考虑了对用户负荷进行平均分　布，然而，在实际运行的各个瞬间，有功的不平衡依然严重。　三相用电不平衡的危害是严重的，首先表现在某一单相的超负　荷，影响了主设备容量的充分发挥。其次是，三相不平衡引　起中线电流增大，而低压配电网的设计上，中线的设计容量有　限，过大的中线电流不但能引起中性点偏移，降低供电质量，　威胁到用电设备的安全，同时也是供电系统的最大安全隐患。　再有，中线电流增加和中性点的偏移，也造成大量的能源浪费　所以，做到三相有功功率平衡是十分必要的。　实现有功功率相间转移的最简单的方法是在线电压上接入电　容器。然而其短点是在有功转移的同时，也使一个相的容性无　功增加，另一个相的感性无功增加。当使某个相的无功功率变　成容性之后，就出现了无法弥补的症疾。所以，依靠电容实　现有功转移的容量有限。　为扩展有功转移的容量，应该采用三相——单相可控相角　有源逆变器，它可以实现无级调解的有功功率相间转移。它的缺　点是价格较贵，但除了增加转移的容量：９１、，还具有有源滤波的作　用，对有功和无功均可实现实时补偿，因而获得最佳的补偿效果。　

３．结束语　３．１综上所述，分相式无功补偿是唯一能完全补偿三相无功　的方法，无功补偿装置应当依此原则推广应用。　３．２在三相系列中必须重视各相的有功功率平衡问题。　３．３有功平衡和无功补偿可以采用电容元件和有源器件配合　完成，实现完全的无功补偿、有功平衡和有源滤波。