斷路器拒動故障原因分析及預防處理措施

宋 宇

(中航工業南方航空工業(集團)有限公司動力分公司，湖南 株洲 412000)

斷路器拒動故障原因分析及預防處理措施

宋 宇

(中航工業南方航空工業(集團)有限公司動力分公司，湖南 株洲 412000)

首先對斷路器拒動故障原因進行了簡單論述，然后結合實例分別對機械故障以及電氣故障造成的斷路器拒動事故進行了詳細分析，并指出了斷路器拒動故障發生時的預防處理措施。

斷路器；拒動故障；原因；實例；措施

0 引言

斷路器拒動是電力行業中經常出現的技術故障之一，是整個電力行業面臨的難題。隨著技術手段的不斷進步，斷路器拒動發生的次數明顯減少，但是因斷路器拒動而引發的變電站事故還時有發生。斷路器拒動不但會造成變電站的停運，而且還會破壞相關的電氣設備元件，從而給電力企業帶來巨大的經濟損失。因此，研究斷路器拒動故障的應對措施十分必要。

1 斷路器拒動故障常見原因

斷路器是電力行業采用的一種常見的電力設備，其作用是通過觸頭的開合來控制線路斷電或通電。采用斷路器可以極大地提高線路運行的安全性，主要是因為一旦線路中出現短路或其他故障而造成線路中電流增大，斷路器就會自動斷開，從而避免過大電流燒壞線路或電力設備，確保了電力系統運行的安全性。

斷路器拒動是指線路中的電流超過額定電流時，斷路器卻沒有任何動作，沒有及時切斷電流，從而導致過高電流燒壞線路或設備，甚至造成火災，威脅人們群眾的生命、財產安全，給電力企業造成巨大的經濟損失。斷路器拒動故障原因主要有以下2種：

(1) 機械故障。從前文的分析中可以看出，斷路器的正常工作需要一定的機械操作，因此一旦斷路器機械構件或傳動系統出現故障就會引起斷路器拒動。例如：斷路器觸頭鐵芯卡住或脫落而造成鐵芯的沖擊力不足，無法達到斷路目的；斷路器的傳動系統出現故障，導致斷路指令無法得到執行，造成斷路器拒動；斷路器觸頭被卡住無法順利斷開，從而導致斷路器拒動。

(2) 電氣故障。除了機械系統及構件，斷路器還包括電氣系統以及相應的電氣元件，因此電氣故障也是造成斷路器拒動的常見原因之一。電氣故障主要有：斷路器控制回路斷開；跳閘線圈燒壞；繼電保護預設值高于正確的預設值；斷路器電源電壓過低等。

在斷路器電氣故障中尤其要注意的是跳閘線圈燒壞，由于跳閘線圈燒壞而造成的斷路器拒動故障占所有斷路器拒動故障的一半以上，因此有必要對跳閘線圈燒壞問題進行分析。跳閘線圈之所以會被燒壞，根本原因是跳閘線圈通電時間過長。而導致跳閘線圈燒毀的原因有多種，例如：斷路器電磁鐵芯被卡住，造成分閘線圈燒毀；斷路器輔助開關狀態調整不當，從而造成線圈燒毀；斷路器內部聯動桿被卡住造成斷路器無法正常合閘，從而使得電磁鐵芯過載，造成線圈燒壞；合閘接觸器發生故障，無法及時斷開，從而造成線圈通電時間過長，導致跳閘線圈燒毀。

2 變電站斷路器拒動故障實例

由于造成斷路器拒動故障的原因有多種，因此在處理因斷路器拒動引起的變電站事故時要具體問題具體分析，針對造成故障的實際原因采取正確的處理措施。

2.1 斷路器機械故障造成的拒動事故實例

(1) 事故概述。某變電站10 kV線路出現跳閘事故，并在事故處理過程中出現了一次斷路器拒動故障。起初該變電站由于某一磁橫擔斷裂造成線路短路，經過處理后，值班員對線路進行送電操作，然而在合上斷路器一段時間后，某一處電纜頭起火。

(2) 事故綜合分析。該次事故的起因是磁橫擔斷裂導致線路發生短路跳閘，經過處理合上斷路器后，線路中又出現了電纜頭短路。通過對第一次故障的處理發現斷路器合閘后線路中是有電流的，因此說明斷路器可以進行正常合閘；而隨后電纜頭短路斷路器并未及時進行斷電保護，這說明斷路器的斷開操作出現故障；最后通過分析發現斷路器無法正常斷開是由于其機械構件被卡住。

(3) 事故處理。通過分析，值班員發現該線路斷路器存在嚴重問題，因此值班員指示操作員將該線路斷路器進行隔離，然后派出專業的維修人員對起火事故進行處理。

以上事故是一起典型的因斷路器機械故障造成的斷路器拒動事故。

2.2 斷路器電氣故障造成的拒動事故實例

(1) 事故概述。發生該事故的變電站為無人值班變電站，起初該變電站的用戶線路發生短路，但是相應斷路器拒動，從而導致短路故障持續了10 s左右，造成配電柜燒壞，給電力企業造成了較為嚴重的經濟損失。

(2) 事故綜合分析。該次事故的起因是用戶線路短路，相應斷路器拒動，從而導致兩相短路發展成為三相短路。此時蓄電池交流電源切換過程中出現了直流與交流電源同時消失的情況，從而造成2號主變低壓側斷路器未及時發生動作，進而引起配電柜起火，所幸維修人員搶救及時才沒有造成更大的經濟損失?？梢钥闯?，用戶線路短路、斷路器拒動以及蓄電池故障等多個因素造成了這起變電站事故。

(3) 事故處理。此次事故的處理方式是：更換拒動的529斷路器；同時對蓄電池組進行檢查，更換存在問題的蓄電池，并加強對蓄電池組的定期維護。另外，對燒毀的配電柜進行徹底清理，更換已經燒毀的配電柜設備元件。

通過對以上2起事故的分析發現，變電站事故并不是由某一單獨原因引起的，而是多種原因的綜合作用。但是，斷路器拒動故障無論在哪種變電站事故中都出現過，因此采取合適的措施預防、應對斷路器拒動故障十分必要。

3 斷路器拒動故障預防處理措施

目前我國電力系統中采用的斷路器大多為真空斷路器，占到我國斷路器總數的95%以上，下面主要對真空斷路器拒動故障的預防和處理措施進行分析。

3.1 斷路器拒動故障預防措施

斷路器一旦出現拒動故障就有可能造成較大的變電站事故，從而給電力企業帶來嚴重的經濟損失，因此應對斷路器拒動故障應該以預防為主，降低斷路器拒動故障發生的可能性。

(1) 建立完善的預防制度。電力企業首先要從制度方面入手來預防斷路器拒動故障的發生。電力企業要建立完善的斷路器定期檢查制度，同時制定嚴格的定期檢查工作規范，充分重視可能引起拒動故障的安全隱患，并采取正確的處理措施消除隱患，進而避免斷路器拒動故障的發生。

(2) 建立專業的斷路器檢修隊伍。電力企業要面向社會積極招聘專業的故障檢修人員，并且根據應聘人員的能力特點，為其安排合適的工作崗位，做到人盡其才，從而提高斷路器故障檢修工作水平。企業還要加大對內部工作人員的管理培訓，定期對斷路器檢修人員進行技能培訓；同時還要加強檢修人員的思想政治教育，提高檢修人員的工作責任意識，使其做好斷路器故障檢修工作。

(3) 企業要注意積累經驗。企業要對每次斷路器拒動故障的原因、處理措施等進行詳細記錄，積極吸取經驗教訓，做到舉一反三，在斷路器安裝設置時提前采取預防措施，從而避免同類拒動故障的發生。

另外，電力企業還要選購正規廠家生產的質量合格的斷路器產品，要保證整個線路產品的質量，杜絕劣質產品進入電力系統。

3.2 斷路器拒動故障處理措施

在故障發生時，值班人員要第一時間將故障情況進行上報，然后根據已有的故障處理預案分析故障原因，并且采取合適的應對措施。例如，某條線路發生短路，而斷路器未進行斷閘保護，此時現場維修人員要對斷路器進行隔離處理，然后使用其他非故障線路輸電。

4 結語

斷路器故障造成的變電站事故是影響我國電力系統正常運行的關鍵因素之一，給電力企業帶來了嚴重的經濟損失，同時還威脅著變電站周圍群眾的生命、財產安全。分析斷路器拒動故障可以有效地避免變電站事故的出現，確保電力系統的正常運行。

[1] 湯曉偉，薛峰.一起10 kV斷路器拒動事故分析[J].電力安全技術，2013(1)

[2] 李波，文婷.斷路器拒動引起110 kV變電站失壓的事故原因分析[J].廣東電力，2012(5)

[3] 袁改蓮.某110 kV變電站10 kV斷路器拒動引發的事故分析[J].電力學報，2010(6)

2014-08-29

宋宇(1977—)，男，湖南株洲人，工程師，研究方向：電力系統及自動化。