高压断路器拒动原因分析及应对措施
发布日期：2016-03-11 来源：《上海设备管理》
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在电力系统中，高压断路器是通断用电设备与电网物理连接及保护设备的重要装置。不管电气设备发生空载、短路或超载故障，断路器都应该能够可靠地动作，以对电器设备进行保护。但现场应用中，高压继电器由于其机械因素或电气因素的影响，往往会出现拒动现象，给电力系统构成极大的损害。
一、断路器拒动的原理分析
1、断路器拒绝跳闸的原理
断路器的基本跳闸回路如图1所示。
当其中所有元件都正常工作时，其中的TBJ3触点具有双重作用：一是用于防止继电保护装置出口继电器BCJ触点比DL触点先断开，而使BCJ触点因切断直流电源被烧坏；二是作为跳闸保护功能，即当人为操作KK开关分闸或保护启动、自动装置启动分闸时，断路器没有立即跳开，而需要供给断路器跳闸的脉冲持续，由于跳闸回路的启动使得跳闸保护继电器TBJ（即防跳跃继电器）的电流线圈已动作，这时由TBJ3常开触点和TBJ电流线圈形成跳闸自保持回路，如果断路器没有跳开，不管把KK 开关返回（令触点断开)，还是保护出口BCJ触点返回，跳闸线圈TQ持续处于被励磁的状态，这样就出现了拒绝跳闸故障。
2、断路器拒绝合闸的原理
目前，变电站所用的断路器大有被微机型保护装置所取代的趋势。微机保护装置的合闸回路和传统的电磁型合闸回路的差别只在于增加了合闸保护回路，其余的回路构成及作用原理与跳闸保护回路相类似，本文不再赘述。断路器合闸基本回路图如图下2 所示。
二、断路器拒绝跳闸的故障原因分析
断路器的“拒跳”故障对电力系统安全运行的危害十分严重，如果电力系统的某一部分发生断路器“拒跳”故障，将会导致“越级跳闸”事故，严重时还有可能使整个系统解裂，使事故范围扩大。断路器拒绝跳闸的原因有两点：一是由于断路器机械操作机构原因引起的“拒跳”。主要表现在机械机构卡涩、传动连杆销轴脱落，在部分手操断路器上配用的CD17 机构，在合闸后，还存在合闸保持顶杆过位，导致断路器手动无法分闸的问题。二是由电气回路故障引起的“拒跳”。主要原因有：给断路器控制回路供电的电源侧熔断器熔断或接触不良；断路器辅助动触点接触性能不好；TBJ的电流或电压保持线圈断电；操作回路存在开路；指示灯烧坏导致分闸回路开路；操作电源电压使分闸动作无力等。
三、断路器拒绝合闸的故障原因分析
断路器发生“拒合”故障的原因同样分为电气和机械两个方面。电气方面的原因主要有： TBJ的常闭触点接触性能不好；断路器控制回路存在开路；合闸控制回路熔断器接触不好或熔断；断路器合闸接触器没有动作；合闸线圈存在问题；操作手柄归位过早；合闸时断路器发生“跳跃”现象；防跳继电器常闭触点粘连；SF断路器气体压力不足导致操作回路闭锁等。机械方面的原因主要有：断路器传动机构连杆松动或脱落；合闸铁芯卡涩；断路器分闸后机构未回到预合位置；液压机构合闸电磁铁动作电压太高，使一级合闸阀打不开；液压机构压力低于规定值，合闸回路被闭锁；跳闸机构脱扣；弹簧操作机构合阐弹簧未储能或未储足；分闸连杆未复归，分闸锁扣未钩住。
四、断路器拒动故障的应对措施
断路器发生拒动故障时，值班人员不能慌乱，应该迅速判断故障特征，并采取相应的应对措施，防止事故扩大化。如在分闸操作过程中，发现红色指示灯不亮，且确认指示灯无故障时，应立即更换保险丝，再尝试重新分闸操作。在该操作中必须有两人在现场，一人通过远端操作转换开关，另一人观察分闸铁芯动作情况，如果铁芯动作无力，则可断定为铁芯阻卡问题；若铁芯动作正常，但跳不掉断路器，则为机械反卡的问题，这时应该及时利用机械分闸装置切断断路器。
当电力系统设备发生紧急突发事件需要立即分闸，而通过继电保护动作或手动远方拉都无法使断路器断开时，应该迅速手动拉开上一级断路器，然后再用机械分闸装置遮断故障断路器；如果机械分闸仍无效时，就需要断开故障断路器两侧的隔离开关，之后再合上上一级断路器，然后再对故障断路器进行检查，等拒动原因查明并解决后就可以正常投入使用。
这里特别要注意的是，当断路器存在如下情况时，禁止冒然将其断开，具体情况有：油断路器油质劣化或油量严重不足时；气体断路器气体压力过低且无法维持时；缺油断路器的两相绝缘拉杆断裂时；液压机构断路器的液压系统压力为零时等。一旦在以上情况下发生拒动故障，值班人员应该迅速卸下断路器的操作回路熔丝，隔断远端分闸指令对断路器的控制，同时，还应该在断路器的操作部位挂“禁止操作”的警示牌，然后按照以下的原则应对：一是如某一负荷断路器发生故障，应按调度指令对负载进行转移，并将与断路器连接的母线停电，拉开故障断路器，再将上一级断路器合闸；二是变电站的电源断路器发生拒动故障时，应该立即投入备用的电源断路器，并切断上一级的断路器，再拉开故障断路器；三是断路器的“拒动”故障必须在母线倒换后才能解决时，应该通知继电保护专业人员对继电保护定值重新调整，并通知相关单位停电检修。
五、结束语
断路器拒动故障发生时，及时采取合理的应对措施，令其自保护回路及时断开，以避免断路器跳、合闸线圈因长时间励磁而烧坏，为供电企业挽回不必要经济损失，减少检修停电时间，从而达到提高电力系统供电可靠性的目的。当然，断路器拒动故障的应对措施不仅限于本文所述，随着技术的进步和实践经验的积累，更为有效和合理的方法将会总结出来并推广应用，本文只是就其中常用和有效的应对措施作了简要介绍，旨在抛砖引玉，以期为断路器的可靠安全运行起到一定的积极作用。
作者：吴康 胡斌 郭文斌 焦亮 上海市电力公司检修公司
