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1、断路器故障分析 现场多年对断路器的事故统计说明，其运行事故的主要类型如下；（1）操动失灵；（2）绝原因障；（3）开断、关合性能不良；（4）导电性能不良。产生事故的缘由，一般可大致分为技术缘由和工作缘由两大类。所谓技术缘由，是指产品本身或运行方式的缺陷；所谓工作 缘由，是指造成这些缺陷的工作者过失。本节将分析这两方面的缘由。事故的技术缘由分析（一）操动失灵操动失灵表现为断路器拖动或误动。由于高压断路器最基本、最重要的功能是正确动作并快速切除电网故障。假设断路器发生 拖动或误动，将对电网构成严峻威逼，主要是：）扩大事故影响范围，可能使原来只有一个回路故障扩大为整个母线，甚 至全所、全厂停电；假如延
2、长了故障切除时间，将要影响系统的运行稳定和加重被掌握设施的损坏程度；造成非全相运 行。其结果往往导致电网保护不正常动作和产生振荡现象，简单扩大为系统事故或大面积停电事故。例如。某发电厂在小号 发电机停机解裂操作中，袖子SW2 220型少油断路器拉杆强度缺乏而折断，B相未断开，造成非全相运行，使4号主变 压器中性点间隙发生火花放电，电弧涉及220kV东下母线，使母线差动保护动作，2号发电机及两条线路跳闸，又由于负序 电流的影响，使发电机转子磁极主绝缘儿乎全部损坏。导致操动失灵的主要缘由有：（1）操动机构缺陷；（2）断路器本体机械缺陷；（3）操作（掌握）电源缺陷。详细分析如下。1 .操动机构缺陷。
3、操动机构包括电磁机构、弹簧机构和液压机构现场统计说明，操动机构缺陷是操动失灵的主要缘由，大约占70%左右。对电磁与弹簧机构，其机构机械故障的主要缘 由是卡涩不敏捷。此处卡涩，既可能是由于原装配调整不敏捷，也可能是由于维护不良所致、造成机构机械故障的另一个缘 由是锁扣调整不当，运行中断路器自跳（跳闸）多半是此类缘由。各连接部位松动、变位，多半是由于螺钉未拧紧、销钉未 上好或原防松结构有缺陷。值得留意的是，松动、变位故障远多于零部件损坏，由此可见，防止松动的意义并不亚于防止零 部件损坏。对液压机构，其机械故障主要是密封不良造成的，因此保证高油压部位密封牢靠是特殊重要的。对机构的电气缺陷所造成的事故
4、，主要是由帮助开关、微动开关缺陷造成的。帮助开关的故障多数为不切换，由此往往 造成操作线圈烧坏。除此，故障还有是由于切换后接触不良造成拒动。微动开关主要是指液压机构等上的联锁、保护开关。 有SW6型断器的事故统计资料说明，其微动开关故障约占其机构电气故障的50%左右。除帮助开关、微动开关缺陷外，机 构电气缺陷中比例最大的为二次回路故障。对于这些配角的配角也应引起重视。例如。（1）某电业局的220kV变电所，其主变压器的SW6220断路器C相在运行中偷跳，造成非全相运行，导致严峻后果。 其缘由是C相机构分闸线圈引出线外皮磨损，与铁规窗口放电，构成直流系统负极接地。又由于变电所绝缘监视装置失灵,
5、而不能准时觉察，仪表班在作业中又误触正极，造成直流两点接地，使断路器C相偷跳。（2）某变电所的SW6 220型少油断路器，在检修中，将二次线接错，以致故障时断路器拒分，扩大为全所停电。（3）某发电厂的SW6 220 1型少油断路器，其CY3机构的F4帮助开关，因制造质量不良，触片弹力缺乏，似接非接。 当线路故障时，断路器不能正确分闸，使断路器失灵保护动作，220kV母线停电，少送电15.5万kW- h,少发电7.5万 kW- ho.断路器本体的机械缺陷造成断路器本体操动失灵的缺陷，皆为机械缺陷。其中包括瓷瓶损坏、连接部位松动，零部件损坏和异物卡涩等。例如； 某发电厂的3号发电机一变压器的SW7
6、 220型少油断路器，在并网操作时C相拒合，造成非全相运行，使220kV母联、 线路断路器跳闸，少发电40万kWh。事故的缘由是，该断路器操作已达3600次，部件磨损严峻，变直机构变形，又未准 时进行检修、更换，最终酿成事故。对SW7 220型少油断路器具有特殊的晚动故障，其缘由是：该型断路器灭弧室内和三角箱内的油是隔绝的。为了避 开运行中灭弧室的油漏进三角箱，一般都把导电杆动密封调得很紧，当夏季气温提升时，动密封往往会把导电杆抱住，当断 路器接到分闸命令时，导电杆运动要克服此抱紧力，往往晚几十至几百毫米才能完成分闸动作。对这种晚动现象，在事故 后仅检查断路器不易查出，只有看故障录波器示波图才
7、可觉察。为了避开此类事故发生，在SW7220型少油断路器检修 工艺中已对导电杆的拨出力的允许范围作了规定，只要仔细执行检修工艺，运行中便不会发生晚动事故。2 .操作（掌握）电源缺陷断路器的操作电源缺陷，也是造成操动失灵的三大根源之一。在操作电源缺陷中，操作电压缺乏是最常见的缺陷。其缘 由多半是由于电站采纳沟通电源经硅整流后作操作电源，在系统发生故障时，电源电压大幅度降低，或虽有蓄电池组，但操 作电源至断路器处连线压降太大，使实际操作电压低于规定的下限。例如某变电所因一条配电线路发生故障，断路器在重合 时爆炸；另一变电所44kV线路相位接错，合闸并网时断路器爆炸。这些都是由于硅整流器电源由本变电
8、所供应，当线路故 障时，母线电压降低所致。因此，1982年原水利电力部制订了关于变电所操作能源的暂行规定，要求新建变电所不得 再采纳硅整流作为操作电源，建议推广采纳蓄电池和储能式操动机构，对已有变电所进行操作电源改造和完善，并加强管理。（二）绝缘事故断路器绝缘事故，可分为内绝缘事故与外绝缘事故。内绝缘事故造成的危害，通常比外绝缘更大。1 .内绝缘事故内绝缘事故主要有套管和电流互感器事故，其缘由主要是进水受潮；其次是油质劣化和油量缺乏。也有是由于某些主绝 缘件绝缘质量有问题造成的。例如：（1）某变电所的SW6 220型少油断路器，其B相北柱在运行电压下发生爆炸，造成3个大型变电所全停，28个中型
9、 变电所停电，少送电量达6万kWh。事故缘由是铝帽进水，绝缘拉杆受潮。实际上，在预防性试验中，已觉察油耐压值低（只有18. 8kV/2. 5mm）,但未准时支配停运处理，以致酿成内绝缘闪络，断路器爆炸。（2）某变电所的一台SW3 110G型少油断路器，检修时放出约20kg水。由于进水使绝缘部件受潮闪络甚至爆炸者不 少。该省仅1年就发生了 4次爆炸事故。进水的缘由主要是；铝帽与帽盖结构不合理或有砂眼气孔；安装工艺不严。进水 的路径一般是从螺丝沿面进入灭弧室或沿喷口顶部开孔销渗入。（3）某水电站的SW7 220型少油断路器，在运行中B相突然爆炸。引起事故的主要缘由是由于开关油中有水分，使绝 缘拉杆
10、受潮，绝缘强度降低，以致在正常电压下，绝缘拉杆发生沿面闪络而酿成事故。（4）屡次发生SW2 35型少油断路器内附环氧树脂绝缘电流互感器绝缘击穿、引起断路器爆炸事故。其主要缘由是环 氧树脂浇注质量不良，内部存在气泡，引起局部放电。其次是电流互感器颈部均压结构不合理，使其颈部电场比拟集中。顺便指出，断路器进水，不仅会影响其绝缘性能，也可能导致拒动。例如，安徽某台SW4 110型少油断路器，由于三 角箱大量进水，结果在冬季结成冰，导致断路器拒动。2 .外绝缘事故外绝缘事故主要是由于污闪和雷击引起断路器闪络、爆炸事故。污闪的缘由主要是瓷瓶泄漏距离校小，不适于污秽地区 使用；其次是断路器渗油、漏油，使其
11、瓷裙上简单积聚污秽而引起闪络。例如：（1）某电厂的SW4 220型少油断路器，因渗油套管积尘，在小雨时发生了污秽闪络，造成220kV变电所全部停电事故。（2）某水电厂的DW8��35型多油断路器因雷电过电压造成外绝缘闪络事故。（三）开断、关合性能事放开断、关合任务是对断路器最严酷的考验。现场统计说明，由于严峻的开断、关合条件，在运行中消失的机率较小，故一 般断路器开断、关合性能事故的比例不大。绝大多数开断、关合事故的主要缘由是由于断路器有明显的机械缺陷，其次是缺 油或油质不符要求。也有是由于断路器断流力量缺乏。但前者较多，由于有相当数量的事故发生于分、合小容量，甚至是分、 合负荷电
12、流。例如，某变电所1号主变压器的二次例断路器SW2 60G型，当时63kV母线发生带地线合闸事故，断路器 跳闸重合时，B、C两相瓷套爆裂，井喷油着火。经核算，第一次开断的短路容量为、1500MVA, 4.5s重合后，开断容量仅 为600MVA,远低于铭牌容量2500MVA,故不属于开断容量缺乏事故。该型断路器原来存在着正常操作时上帽喷油的缺陷。 这台断路器原先是由运行单位自己加工完善化，排气孔的大小和位置是否正确，装配后是否被堵塞都值得怀疑。（四）导电性能不良事故导电性能不良的事故，在断路器事故中占的比例较小，其缘由是：多数断路器的实际负荷电流远小于其额定值；静 止状态下的导电性能简单得到保证。现场事故统计资料分析说明，导电性能不良故障主要是由机械缺陷引起的。其中有：接触不良。包括接触面不清洁，接 触大小及接触压力缺乏；脱落、卡阻。如铜鸨触头脱落等；接触处螺钉松动；软连接折断等。