郑勇俊

摘  要：本文简单介绍了我国火力发电厂常用的高压开关柜柜体形式及高压真空断路器，归纳了高压开关柜的常见故障类型，分析了常见故障的判断及处理。

关键词：高压真空断路器;故障类型;故障判断及处理

一、高压开关柜的故障类型

根据调查统计表明，高压开关柜的故障主要有以下几类：

（1）拒动、误动故障：这种故障是高压开关柜最主要的故障，其原因可分为两类：一类是因操动机构及传动系统的机械故障造成;另一类是因电气控制和辅助回路造成。

（2）开断与关合故障：这类故障是由断路器本体造成的，对少油断路器而言，主要表现为喷油短路、灭弧室烧损、开断能力不足、关合时爆炸等。对于真空断路器而言，表现为灭弧室及波纹管漏气、真空度降低、切电容器组重燃、陶瓷管破裂等。

（3）绝缘故障：表现为外绝缘对地闪络击穿，内绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压闪络击穿，瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击穿、爆炸，提升杆闪络，CT闪络、击穿、爆炸，瓷瓶断裂等。

（4）载流故障：7.2～12 kV电压等级发生载流故障主要原因是开关柜隔离插头接触不良导致触头烧融。

（5）外力及其他故障：包括异物撞击，自然灾害，小动物短路等。

二、高压开关柜常见故障及处理

2.1高压开关柜机械故障的判断和处理

高压柜常见的机械故障主要有：机械连锁故障、操作机构故障等。故障部位多是紧固部位松动、传动部件磨损、限位调整不当等。

1、机械连锁故障：为了保证开关的正确操作，开关柜内设置了一些机械连锁。例如手车进出柜体时开关必须是分闸。开关合闸时不能操作隔离开关等。这类故障形式多样，应当沿着机械传动途径进行查找。一般防护机构比较简单，与其它机构很少交叉，查找比较方便。在温二电厂F+C型高压柜曾经出现过这样一次故障：由于脚踏板与连杆的固定螺母脱落，机构将释能挚子顶死不能合闸。

2、操作机构故障：操作机构出现故障最多的部位是限位点偏移。例如在CT8型机构中扇形轮与脱扣半轴啮合量是机构调整的关键。啮合量较大，脱扣阻力就大，容易卡死。啮合量较小，容易连跳，不能合闸。调整的方法是改变限位螺栓长度和分闸连杆的长度。

2.2高壓开关柜储能故障的判断和处理

在应用弹簧储能操作机构的高压柜中，合闸前必须预先储能方可合闸。储能机构由电动机带动齿轮机构将弹簧拉长。操作方法有电动和手动两种方法。手动不能储能应当是机构出现机械故障。手动可以储能，但电动不能储能是电气故障。使用时间不久的机构机械磨损不大一般不会出现机械故障。下面主要分析电气故障。

1、行程开关调节不当：行程开关是控制电机储能位置的限位开关。当电机储能到位时将电机电源切断。如果限位过高时，机构储能已满。故障现象是：电机空转不停机、储能指示灯不亮。只有打开控制开关（HK）才能使电机停止。限位调节过低时，电机储能未满提前停机。由于储能不到位开关不能合闸。调节限位的方法是手动慢慢储能找到正确位置，并且紧固。

2、电机故障：如果电机绕组烧毁，将有异味、冒烟、保险熔断等现象发生。如果电机两端有电压，电机不转。可能是碳刷脱落或磨损严重等故障。判断是否是电机故障的方法有测量电机两端电压、电阻或用其它好的电机替换进行检查。

2.3、高压开关柜合闸故障的判断和处理

合闸故障可分为电气故障和机械故障。合闸方式有手动和电动两种。手动不能合闸一般是机械故障。手动可以合闸，电动不能合闸是电气故障。

1、保护动作：在前面已经分析过保护动作使开关跳闸。开关送电前线路有故障保护回路使防跳继电器作用。合闸后开关立即跳闸。即使转换开关还在合闸位置，开关也不会再次合闸连续跳跃。

2、防护故障：现在高压柜内都设置了五防功能，要求开关不在运行位置或试验位置不能合闸。也就是位置开关不闭合，电动不能合闸。这种故障在合闸过程中经常遇到。此时运行位置灯或试验位置灯不亮。将开关手车稍微移动使限位开关闭合即可送电。如果限位开关偏移距离太大，应当进行调整。在JYN型高压柜中位置开关不能向外移时可以加装一个V型片，保证限位开关可靠闭合。

3、电气连锁故障：高压系统中为了系统的可靠运行设置一些电气连锁。例如在两路电源进线的单母线分段系统中，要求两路进线柜和母联柜这三台开关只能合两台。如果三台都闭合将会有反送电的危险。并且短路参数变化，并列运行短路电流增大。连锁电路的形式如图四所示。进线柜连锁电路串连母联柜的常闭接点，要求母联柜分闸状态进线柜可以合闸。母联柜的连锁电路是分别用两路进线柜的一个常开和一个常闭串连后再并连。这样就可以保证母联柜在两路进线柜有一个合闸另一个分闸时方可送电。在高压柜不能电动合闸时，首先应当考虑是否有电气连锁，不能盲目地用手动合闸。电气连锁故障一般都是操作不当，不能满足合闸要求。例如合母联虽然进线柜是一分一合，但是分闸柜内手车被拉出，插头没有插上。如果连锁电路发生故障，可以用万用表检查故障部位。

利用红、绿灯判断辅助开关故障简单方便，但是不太可靠。可以用万用表检查确定。检修辅助开关的方法是调整固定法兰的角度，调整辅助开关连杆的长度等。

4、控制回路开路故障：在控制回路中控制开关损坏、线路断线等都使合闸线圈不能得电。这时候合闸线圈没有动作的声音。测量线圈两端没有电压。检查方法是用万用表检查开路点。

5、合闸线圈故障：合闸线圈烧毁是短路故障。这时候有异味、冒烟、保险熔短等现象发生。合闸线圈设计为短时工作制，通电时间不能太长。合闸失败后应当及时查找原因，不应该多次反复合闸。特别是CD型电磁操作机构的合闸线圈，由于通过电流较大多次合闸容易烧坏。

在检修高压柜不能合闸的故障时经常使用试送电的方法。这种方法可以排除线路故障（变压器温度、瓦斯故障除外）、电气连锁故障、限位开关故障。故障部位基本可以确定在手车内部。所以在应急处理时可以用试验位置试送电，更换备用手车送电的方法进行处理。这样可以起到事半功倍的效果并且可以减少停电时间。

三、结束语

尽管高压柜的故障形式多种多样，但只要能在事故跳闸、电动手动不能分合闸情况下判断出高压开关柜的几种常见电气或机械故障，根据故障现象和检查结果确定故障部位，就能很快将故障排除。

参考文献：

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[2] 刘志洪.高压开关柜多维在线监测与预警技术及应用[J].电力设备管理. 2021（07）：176-178.