主要分類
按操作方式分:有電動操作、儲能操作和手動操作;
按結構分:有萬能式和塑殼式;
按使用類别分:有選擇型和非選擇型;
按滅弧介質分:有油浸式、真空式和空氣式;
按動作速度分:有快速型和普通型;
按極數分:有單極、二極、三極和四極等;
按安裝方式分:有插入式、固定式和抽屜式等。
斷路器名目
微型斷路器
施耐德微型斷路器代号标注方法:
舉例:1-C65N-C20A/2P+VE+30mA+SD,各項含義為
1---------識别号
C65------序列代号
N--------分斷能力,N為6000A,H為10000A,L為15kA
C--------脫扣曲線,B為電子保護,C為配電保護,D為動力保護
20A------額定電流,有1、2、4、6、10、16、20、25、32、40、50、63A
斷路器
2P-------極數,有1、2、3、4極
VE-------剩餘電流附件,有VE、VEG、VM、VEA,VM為電磁式
30mA-----剩餘動作電流,有30、100、300mA
SD-------選配附件,有MX、OF、MN、MV、SD、Tm、ATm,其中SD為輔助接點。
(其它不同品牌的微型斷路器标注方法類似)
另施耐德微型斷路器還包括新産品C120 、EA9、INT125系列産品
塑殼斷路器
施耐德塑殼斷路器常見的有NSX、NSE、EZD、NSC系列産品。
舉例:NSX100N TMD100 3P3D
NSX---------産品系列
100---------額定電流大小,有100、250、250、400、630A
N------------分斷能力,有F為36KA N為50KA H為70KA L為100KA
TMD--------脫扣執行器,有TMD-熱磁脫扣器 MIC2.2 MIC5.2A 5.2E 6.2A 6.2E電子脫扣器
100---------實際電流100A下有16 25 32 40 50 63 80 100A
160A下有80 100 125 160A
250A下有125 160 200 250A
400A下有400A
630A下有630A
3P3D------極數 有3P2D 3P3D 4P3D 4P4D
框架斷路器
施耐德框架斷路器有MT MTE NW系列産品
舉例:MTN106 mic2.0 3P
MT---------系列号
N1----------分斷能力 有N1 N2 50KA 、H1 65KA 、 H1b 85KA、H2 100KA、NWN1 42KA
06----------電流 06-630A 08-800A 10-1000A 12-1250A 16-1600A 20-2000A 25-2500A 32-3200A 40-4000A 50-5000A 63-6300A
mic2.0------控制單元 有:
基本型 mic2.0 基本保護
mic5.0 選擇性保護
mic6.0 選擇性保護+接地故障保護
電流表A mic2.0A 基本保護
mic5.0A 選擇性保護
mic6.0A 選擇+接地故障保護
mic7.0A 選擇+漏電保護
電能表D mic5.0D 選擇性保護
mic6.0D 選擇+接地故障保護
功率表P mic5.0P 選擇性保護
mic6.0P 選擇+接地故障保護
mic7.0P 選擇+漏電保護
諧波表H mic5.0H 選擇性保護
mic6.0H 選擇+接地故障保護
mic7.0H 選擇+漏電保護
3P----------極數 分3P 4P 2檔
另外還有固定式 抽屜式斷路器之分。
一個完整的框架斷路器包括斷路器本體、控制單元、上端接線、下端接線4大基本器件。
工作原理
斷路器一般由觸頭系統、滅弧系統、操作機構、脫扣器、外殼等構成。
當短路時,大電流(一般10至12倍)産生的磁場克服反力彈簧,脫扣器拉動操作機構動作,開關瞬時跳閘。當過載時,電流變大,發熱量加劇,雙金屬片變形到一定程度推動機構動作(電流越大,動作時間越短)。
現在有電子型的,使用互感器采集各相電流大小,與設定值比較,當電流異常時微處理器發出信号,使電子脫扣器帶動操作機構動作。
斷路器的作用是切斷和接通負荷電路,以及切斷故障電路,防止事故擴大,保證安全運行。而高壓斷路器要開斷1500V,電流為1500-2000A的電弧,這些電弧可拉長至2m仍然繼續燃燒不熄滅。故滅弧是高壓斷路器必須解決的問題。
吹弧熄弧的原理主要是冷卻電弧減弱熱遊離,另一方面通過吹弧拉長電弧加強帶電粒子的複合和擴散,同時把弧隙中的帶電粒子吹散,迅速恢複介質的絕緣強度。
低壓斷路器也稱為自動空氣開關,可用來接通和分斷負載電路,也可用來控制不頻繁起動的電動機。它功能相當于閘刀開關、過電流繼電器、失壓繼電器、熱繼電器及漏電保護器等電器部分或全部的功能總和,是低壓配電網中一種重要的保護電器。
低壓斷路器具有多種保護功能(過載、短路、欠電壓保護等)、動作值可調、分斷能力高、操作方便、安全等優點,所以目前被廣泛應用。結構和工作原理低壓斷路器由操作機構、觸點、保護裝置(各種脫扣器)、滅弧系統等組成。
低壓斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合後,自由脫扣機構将主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯,欠電壓脫扣器的線圈和電源并聯。當電路發生短路或嚴重過載時,過電流脫扣器的銜鐵吸合,使自由脫扣機構動作,主觸點斷開主電路。當電路過載時,熱脫扣器的熱元件發熱使雙金屬片上彎曲,推動自由脫扣機構動作。當電路欠電壓時,欠電壓脫扣器的銜鐵釋放。也使自由脫扣機構動作。分勵脫扣器則作為遠距離控制用,在正常工作時,其線圈是斷電的,在需要距離控制時,按下起動按鈕,使線圈通電,銜鐵帶動自由脫扣機構動作,使主觸點斷開。
工作附件
内部附件
輔助觸頭:與斷路器主電路分、合機構機械上連動的觸頭,主要用于斷路器分、合狀态的顯示,接在斷路器的控制電路中通過斷路器的分合,對其相關電器實施控制或聯鎖。例如向信号燈、繼電器等輸出信号。塑殼斷路器殼架等級額定電流100A為單斷點轉換觸頭,225A及以上為橋式觸頭結構,約定發熱電流為3A;殼架等級額定電流400A及以上可裝兩常開、兩常閉,約定發熱電流為6A。操作性能次數與斷路器的操作性能總次數相同。
報警觸頭:用于斷路器事故的報警觸頭,且此觸頭隻有當斷路器脫扣分斷後才動作,主要用于斷路器的負載出現過載短路或欠電壓等故障時而自由脫扣,報警觸頭從原來的常開位置轉換成閉合位置,接通輔助線路中的指示燈或電鈴、蜂鳴器等,顯示或提醒斷路器的故障脫扣狀态。由于斷路器發生因負載故障而自由脫扣的機率不太多,因而報警觸頭的壽命是斷路器壽命的1/10。報警觸頭的工作電流一般不會超過1A。
分勵脫扣器:分勵脫扣器是一種用電壓源激勵的脫扣器,它的電壓與主電路電壓無關。分勵脫扣器是一種遠距離操縱分閘的附件。當電源電壓等于額定控制電源電壓的70%-110%之間的任一電壓時,就能可靠性的分斷斷路器。分勵脫扣器是短時工作制,線圈通電時間一般不能超過1S,否則線就會被燒毀。塑殼斷路器為防止線圈燒毀,在分勵脫扣線圈串聯一個微動開關,當分勵脫扣器通過銜鐵吸合,微動開關從常閉狀态轉換成常開,由于分勵脫扣器電源的控制線路被切斷,即使人為的按住按鈕,分勵線圈始終不會再通電這就避免了線圈燒損情況的産生。當斷路器再扣合閘後,微動開關重新處于常閉位置。
欠電壓脫扣器:欠電壓脫扣器是在它的端電壓降至某一規定範圍時,使斷路器有延時或無延時斷開的一種脫扣器,當電源電壓下降(甚至緩慢下降)到額定工作電壓的70%至35%範圍内,欠電壓脫扣器應運作,欠電壓脫扣器在電源電壓等于脫扣器額定工作電壓的35%時,欠電壓脫扣器應能防止斷路器閉合;電源電壓等于或大于85%欠電壓脫扣器的額定工作電壓時,在熱态條件下,應能保證斷路器可靠閉合。因此,當受保護電路中電源電壓發生一定的電壓降時,能自動斷開斷路器切斷電源,使該斷路器以下的負載電器或電氣設備免受欠電壓的損壞。使用時,欠電壓脫扣器線圈接在斷路器電源側,欠電壓脫扣器通電後,斷路器才能合閘,否則斷路器合不上閘。
外部附件
電動操作機構:這是一種是用于遠距離自動分閘和合閘斷路器的一種附件,電動操作機構有電動機操作機構和電磁鐵操作機構兩種,電動機操作機構為塑殼式斷路器殼架等級額定電流400A及以上斷路器,電磁鐵操作機構适用于塑殼斷路器殼架等級額定電流225A及以下斷路器,無論是電磁鐵或電動機,它們的吸合和轉動方向都是相同,僅由電動操作機構内部的凸輪的位置來達到合、分,斷路器在用電動機構操作時,在額定控制電壓的85%-110%之間的任一電壓下,應能保證斷路器可靠閉合。
轉動操作手柄:适用于塑殼斷路器,在斷路器的蓋上裝轉動操作手柄的機構,手柄的轉軸裝在它的機構配合孔内,轉軸的另一頭穿過抽屜櫃的門孔,旋轉手柄的把手裝在成套裝置的門上面所露出的轉軸頭,把手的圓形或方形座用螺釘固定的門上,這樣的安裝能使操作者在門外通過手柄的把手順時針或逆時針轉動,來确保斷路器的合閘或分閘。同時轉動手柄能保證斷路器處于合閘時,櫃門不能開啟;隻有轉動手柄處于分閘或再扣,開關闆的門才能打開。在緊急情況下,斷路器處于"合閘"而需要打開門闆時,可按動轉動手柄座邊上的紅色釋放按鈕。
加長手柄:是一種外部加長手柄,直接裝于斷路器的手柄上,一般用于600A及以上的大容量斷路器上,進行手動分合閘操作。
手柄閉鎖裝置:是在手柄框上裝設卡件,手柄上打孔然後用挂鎖鎖起來。主要用于斷路器處于合閘。
工作狀态時,不容許其他人分閘而引起停電事故,或斷路器負載側電路需要維修或不允許通電時,以防被人誤将斷路器合閘,從而保護維修人員的安全或用電設備的可靠使用。
基本特性
斷路器的特性主要有:額定電壓Ue;額定電流In;過載保護(Ir或Irth)和短路保護(Im)的脫扣電流整定範圍;額定短路分斷電流(工業用斷路器Icu;家用斷路器Icn)等。
額定工作電壓(Ue):這是斷路器在正常(不間斷的)的情況下工作的電壓。
額定電流(In):這是配有專門的過電流脫扣繼電器的斷路器在制造廠家規定的環境溫度下所能無限承受的最大電流值,不會超過電流承受部件規定的溫度限值。
短路繼電器脫扣電流整定值(Im):短路脫扣繼電器(瞬時或短延時)用于高故障電流值出現時,使斷路器快速跳閘,其跳閘極限Im。
額定短路分斷能力(Icu或Icn):斷路器的額定短路分斷電流是斷路器能夠分斷而不被損害的最高(預期的)電流值。标準中提供的電流值為故障電流交流分量的均方根值,計算标準值時直流暫态分量(總在最壞的情況短路下出現)假定為零。工業用斷路器額定值(Icu)和家用斷路器額定值(Icn)通常以kA均方根值的形式給出。
短路分斷能力(Ics):斷路器的額定分斷能力分為額定極限短路分斷能力和額定運行短路分斷能力兩種。國标《低壓開關設備和控制設備低壓斷路器》(GB14048.2—94)對斷路器額定極限短路分斷能力和額定運行短路分斷能力作了如下的解釋:
1、斷路器的額定極限短路分斷能力(Icn):按規定的實驗程序所規定的條件,不包括斷路器繼續承載其額定電流能力的分斷能力;
2、斷路器的額定運行短路分斷能力(Icn):按規定的實驗程序所規定的條件,包括斷路器繼續承載其額定電流能力的分斷能力;
3、額定極限短路分斷能力(Icn)的試驗程序為O—t—CO。
其具體試驗是:把線路的電流調整到預期的短路電流值(例如380V ,50kA),而試驗按鈕未合,被試斷路器處于合閘位置,按下試驗按鈕,斷路器通過50kA短路電流,斷路器立即開斷(open簡稱O),斷路器應完好,且能再合閘。t為間歇時間,一般為3min,此時線路仍處于熱備狀态,斷路器再進行一次接通(close簡稱C)和緊接着的開斷(O),(接通試驗是考核斷路器在峰值電流下的電動和熱穩定性)。此程序即為CO。斷路器能完全分斷,則其極限短路分斷能力合格。
4、斷路器的額定運行短路分斷能力(Icn)的試驗程序為O—t—CO—t—CO。它比Icn的試驗程序多了一次CO,經過試驗,斷路器能完全分斷、熄滅電弧,就認定它的額定運行短路分斷能力合格。
因此,可以看出,額定極限短路分斷能力Icn指的是低壓斷路器在分斷了斷路器出線端最大三相短路電流後還可再正常運行并再分斷這一短路電流一次,至于以後是否能正常接通及分斷,斷路器不予以保證;而額定運行短路分斷能力Ics指的是斷路器在其出線端最大三相短路電流發生時可多次正常分斷。
IEC947—2《低壓開關設備和控制設備低壓斷路器》标準規定:A類斷路器(指僅有過載長延時、短路瞬動的斷路器)的Ics可以是Ics的25%、50%、75%和100%。B類斷路器(有過載長延時、短路短延時、短路瞬動的三段保護的斷路器)的Ics可以是Ics的50%、75%和100%。因此可以看出,額定運行短路分斷能力是一種比額定極限短路分斷電流小的分斷電流值,Ics是Icu的一個百分數。
一般來說,具有過載長延時、短路短延時和短路瞬動三段保護功能的斷路器,能實現選擇性保護,大多數主幹線(包括變壓器的出線端)都采用它作主保護開關。不具備短路短延時功能的斷路器(僅有過載長延時和短路瞬動二段保護),不能作選擇性保護,它們隻能使用于支路。IEC92《船舶電氣》指出:具有三段保護的斷路器,偏重于它的運行短路分斷能力值,而使用于分支線路的斷路器,應确保它有足夠的極限短路分斷能力值。
無論是哪種斷路器,雖然都具備Icu和Ics這兩個重要的技術指标。但是,作為支線上使用的斷路器,可以僅滿足額定極限短路分斷能力即可。現在出現的較普遍的偏頗是甯取大,不取正合适,認為取大保險。但取得過大,會造成不必要的浪費(同類型斷路器,其H型—高分斷型,比S型—普通型的價格要貴1.3倍~1.8倍)。因此支線上的斷路器沒有必要一味追求它的運行短路分斷能力指标。而對于幹線上使用的斷路器,不僅要滿足額定極限短路分斷能力的要求,同時也應該滿足額定運行短路分斷能力的要求,如果僅以額定極限短路分斷能力Icu來衡量其分斷能力合格與否,将會給用戶帶來不安全的隐患。
斷路器是一種基本的低壓電器,斷路器具有過載、短路和欠電壓保護功能,有保護線路和電源的能力。
主要技術指标是額定電壓、額定電流。斷路器根據不同的應用具有不同的功能,品種、規格很多,具體的技術指标也很多。
斷路器自由脫扣:斷路器在合閘過程中的任何時刻,若是保護動作接通跳閘回路,斷路器完全能可靠地斷開,這就叫自由脫扣。帶有自由脫扣的斷路器,可以保證斷路器合閘短路故障時,能迅速斷開,可以避免擴大事故的範圍。
接線方式
斷路器的接線方式有闆前、闆後、插入式、抽屜式,用戶如無特殊要求,均按闆前供貨,闆前接線是常見的接線方式。
1、闆後接線方式:闆後接線最大特點是可以在更換或維修斷路器,不必重新接線,隻須将前級電源斷開。由于該結構特殊,産品出廠時已按設計要求配置了專用安裝闆和安裝螺釘及接線螺釘,需要特别注意的是由于大容量斷路器接觸的可靠性将直接影響斷路器的正常使用,因此安裝時必須引起重視,嚴格按制造廠要求進行安裝。
2、插入式接線:在成套裝置的安裝闆上,先安裝一個斷路器的安裝座,安裝座上6個插頭,斷路器的連接闆上有6個插座。安裝座的面上有連接闆或安裝座後有螺栓,安裝座預先接上電源線和負載線。使用時,将斷路器直接插進安裝座。如果斷路器壞了,隻要拔出壞的,換上一隻好的即可。它的更換時間比闆前,闆後接線要短,且方便。由于插、拔需要一定的人力。因此目前中國的插入式産品,其殼架電流限制在最大為400A。從而節省了維修和更換時間。插入式斷路器在安裝時應檢查斷路器的插頭是否壓緊,并應将斷路器安全緊固,以減少接觸電阻,提高可靠性。
3、抽屜式接線:斷路器的進出抽屜是由搖杆順時針或逆時針轉動的,在主回路和二次回路中均采用了
插入式結構,省略了固定式所必須的隔離器,做到一機二用,提高了使用的經濟性,同時給操作與維護帶來了很大的方便,增加了安全性、可靠性。特别是抽屜座的主回路觸刀座,可與NT型熔斷路器觸刀座通用,這樣在應急狀态下可直接插入熔斷器供電。
工作條件
周圍空氣溫度:周圍空氣溫度上限+40℃;○周圍空氣溫度下限-5℃;周圍空氣溫度24h的平均值不超過+35℃。
海拔:安裝地點的海拔不超過2000m。
大氣條件:大氣相對濕度在周圍空氣溫度為+40℃時不超過50%;在較底溫度下可以有較高的相對濕度;最濕月的月平均最大相對濕度為90%,同時該月的月平均最低溫度+25℃,并考慮到因溫度變化發生在産品表面上的凝露。
污染等級:污染等級為3級。
控制回路:
1、應能監視控制回路保護裝置及其跳、合閘回路的完好性,以保證斷路器的正常工作;
2、應能指示斷路器正常合閘和分閘的位置狀态,并在自動合閘和自動跳閘時有明顯的指示信号;
3、合閘和跳閘完成後,應能使命令脈沖解除,即能切斷合閘或跳閘的電源;
4、在無機械防跳裝置時,應加裝電氣防跳裝置;
5、斷路器的事故跳閘信号回路,應按“不對應原理”接線;
6、對有可能出現不正常工作狀态或故障的設備,應裝設預告信号;
7、彈簧操作機構、手動操作機構的電源可為直流或交流,電磁操作機構的電源要求用直流。
發展狀況
世界上最早的斷路器産生于1885年,它是一種刀開頭和過電流脫扣器的組合。1905年,具有自由脫扣裝置的空氣斷路器誕生。1930年以來,随着科技的進步,電弧原理的發現和各種滅弧裝置的發明,逐漸形成了目前的機構。50年代末,由于電子元件的興起,又産生了電子脫扣器,到了今天,由于單片機的普及又有了智能型斷路器的問世。
常見的有低壓斷路器和真空斷:
低壓斷路器是用于交流電壓1200V,直流電壓1500V的電路中起通斷、控制或保護等作用的電器。低壓斷路器是電器工業的重要組成部分,在機械行業中是基礎配套件,在配電系統中低壓成套開關設備主要由各種低壓斷路器元件構成,低壓斷路器的功能及性能對低壓成套開關設備起着至關重要的作用。發電設備所發出電能的80%以上是通過低壓斷路器分配使用的。每增加1萬kW發電設備,約需2萬件左右的各類低壓斷路器與之配套。在工業自動化系統中,也需要由低壓斷路器構成的各種控制屏、控制台、控制器等産品。中國低壓斷路器行業自1949午後,是在一些修理、裝配簡單電器工廠的基礎上逐步發展成能獨立設計、生産的行業,到1979共有生産企業600多家,經過1985~1986年、1990~1991年兩個發展高峰,1995年低壓斷路器行業已有生産企業約1500家。
中國低壓斷路器制造企業主要集中在北京、天津、遼甯、上海、江蘇、浙江、廣東等地,在促進國民經濟發展的同時,也暴露出許多問題。主要有以下兩點:
1.企業規模偏小,且數量過多。目前中國低壓斷路器生産企業中,年銷售收入和總資産均在5億元以上的大型企業隻有2~4家,絕大多數都是中小企業,導緻企業缺乏規模經濟和競争力;而且中國低壓斷路器生産企業由建國初期發展到現今的1500多家,企業數量過多,導緻經濟資源過于分散,缺乏整體創新動力,導緻生産效率、經濟效益和市場競争力不高。
2.區域結構趨同,重複建設嚴重。中國低壓電器行業由于盲目上項目、鋪攤子,地區産業趨同化現象嚴重,低水平重複建設,造成産品生産過剩、能源、原材料利用率低、經濟效益低下以及地區保護、惡性競争等後果。
真空斷路器技術的進步,真空斷路器技術的進步表現在大容量化、低過電壓化、智能化和小型化。而這一進步又是由于真空技術、滅弧室技術的發展及采用新工藝、新材料及新操動技術的結果。據發明者介紹,這種技術除了可以作為傳統電機技術的替代技術以外,還将為直流電機拓展更為廣闊的發展和應用空間。如開發大容量直流電機代替高壓直流輸電網供電的交流同步發電機和換流站設備,不僅可以節省大量換流站的建設費用,還可大幅度降低變電損耗。今後斷路器會向着專用型、多功能、低過電壓、智能化等方向發展。
故障處理
“拒合”故障的判斷和處理
發生“拒合”情況,基本上是在合閘操作和重合閘過程中。此種故障危害性較大,例如在事故情況下要求緊急投入備用電源時,如果備用電源斷路器拒絕合閘,則會擴大事故。判斷斷路器“拒合”的原因及處理方法一般可以分三步。
1)檢查前一次拒絕合閘是否因操作不當引起(如控制開關放手太快等),用控制開關再重新合一次。
2)若合閘仍不成功,檢查電氣回路各部位情況,以确定電氣回路是否有故障。檢查項目是:合閘控制電源是否正常;合閘控制回路熔斷器和合閘回路熔斷器是否良好;合閘接觸器的觸點是否正常;将控制開關扳至“合閘時”位置,看合閘鐵芯動作是否正常。
3)如果電氣回路正常,斷路器仍不能合閘,則說明為機械方面故障,應停用斷路器,報告調度安排檢修處理。
經過以上初步檢查,可判定是電氣方面,還是機械方面的故障。常見的電氣回路故障和機械方面的故障分别叙述如下。
1、電氣方面常見的故障
若合閘操作前紅、綠燈均不亮,說明無控制電源或控制回路有斷線現象。可檢查控制電源和整個控制回路上的元件是否正常,如:操作電壓是否正常,熔斷器是否熔斷,防跳繼電器是否正常,斷路器輔助接點接觸是否良好等。
當操作合閘後綠燈閃光,而紅燈不亮,儀表無指示,喇叭響,斷路器機械分、合閘位置指示器仍在分閘位置,則說明操作手柄位置和斷路器的位置不對應,斷路器未合上。其常見的原因有:合閘回路熔斷器熔斷或接觸不良;合閘接觸器未動作;合閘線圈發生故障。
當操作斷路器合閘後,綠燈熄滅,紅燈瞬時明亮後又熄滅,綠燈又閃光且有喇叭響,說明斷路器合上後又自動跳閘。其原因可能是斷路器合在故障線路上造成保護動作跳閘或斷路器機械故障不能使斷路器保持在合閘狀态。
若操作合閘後綠燈閃光或熄滅,紅燈不亮,但表計有指示,機械分、合閘位置指示器在合閘位置,說明斷路器已經合上。可能的原因是斷路器輔助接點接觸不良,例如常閉接點未斷開,常開接點未合上,緻使綠燈閃光和紅燈不亮;還可能是合閘回路斷線或合閘紅燈燒壞。
操作手把返回過早。
操作電壓過低,電壓為額定電壓的80%以下。
2、機械方面常見的故障
1)傳動機構連杆松動脫落。
2)合閘鐵芯卡澀。
3)斷路器分閘後機構未複歸到預合位置。
4)跳閘機構脫扣。
5)合閘電磁鐵動作電壓過高,使挂鈎未能挂住。
6)分閘連杆未複歸。
7)機構卡死,連接部分軸銷脫落,使機構空合。
8)有時斷路器合閘時多次連續做分合動作,此時系開關的輔助常閉接點打開過早。
“拒分”故障的判斷與處理
斷路器的“拒分”對系統安全運行威脅很大,當設備發生故障時,斷路器拒動,将會使電氣設備燒壞或越級跳閘而引起電源斷路器跳閘,使變配電所母線電壓消失,造成大面積停電。對“拒分”故障的處理方法如下:
根據事故現象,判斷是否屬斷路器“拒分”事故。當出現表記全盤擺動,電壓表指示值顯著降低,回路光字牌亮,信号掉牌顯示保護動作,則說明斷路器拒絕分閘。
确定斷路器故障後,應立即手動拉閘。當尚未判明故障斷路器之前而主變壓器電源總斷路器電流表指示值碰足,異常聲響強烈,應先拉開電源總斷路器,以防燒壞主變壓器。當上級後備保護動作造成停電時,若查明有分路保護動作,斷路器未跳閘,應拉開拒動的斷路器,恢複上級電源斷路器;若查明各分路開關均未動作(也可能是保護拒掉牌),則應檢查停電範圍内設備有無故障,若無故障應拉開所有分路斷路器,合上電源斷路器後,逐一試送各分路斷路器,當送到某一分路時電源斷路器又再跳閘,則可判明該斷路器為故障(“拒分”)斷路器。這時不應再送該斷路器,但要恢複其他回路供電。
在檢查“拒分”斷路器除屬可迅速排除的一般電氣故障(如控制電源電壓過低,或控制回路熔斷器接觸不良,熔絲熔斷等)外,對一時難以處理的電氣或機械性故障,均應聯系調度,作為停用、轉檢修處理。對斷路器“拒分”故障的分析判斷方法如下:
1、檢查是否為跳閘電源的電壓過低所緻。
2、檢查跳閘回路是否完好,如果跳閘鐵芯動作良好而斷路器拒分,則說明是機械故障。
3、如果電源良好,若鐵芯動作無力、鐵芯卡澀或線圈故障造成拒分,可能是電氣和機械方面同時存在故障。
4、若操作電壓正常,操作後鐵芯不動,則很可能是電氣故障引起“拒分”。常見的電氣和機械方面的故障分别有:
電氣方面原因有:控制回路熔斷器熔斷或跳閘回路各元件如控制開關觸點、斷路器操動機構輔助觸點、防跳繼電器和繼電保護跳閘回路等接觸不良;跳閘回路斷線或跳閘線圈燒壞;繼電保護整定值不正确;直流電壓過低,低于額定電壓的80%以下。
機械方面原因有:跳閘鐵芯動作沖擊力不足,說明鐵芯可能卡澀或跳閘鐵芯脫落;觸頭發生焊接或機械卡澀,傳動部分故障(如銷子脫落等)。
“誤分”故障的判斷和處理
如果斷路器自動跳閘而繼電保護未動作,且在跳閘時系統無短路或其他異常現象,則說明斷路器“誤分”。對“誤分”的判斷和處理一般分以下三步進行。
1、根據事故現象的特征,即在斷路器跳閘前表計、信号指示正常,跳閘後,綠燈連續閃光,紅燈熄滅,該斷路器回路的電流表及有功、無功表指示為零,則可判定屬“誤分”。
2、檢查是否屬于因人員誤碰、誤操作,或受機械外力振動而引起的“誤分”,此時應排除開關故障原因,立即送電。
3、若因為電氣或機械部分故障而不能立即送電,則應聯系調度将“誤分”斷路器停用轉檢修處理。常見的電氣和機械方面的故障分别有:
電氣方面故障有:保護誤動作或整定值不當,或電流、電壓互感器回路故障;二次回路絕緣不良,直流系統發生兩點接地,使直流正、負電源接通,這相當于繼電保護動作,産生信号而引起跳閘。
機械方面故障有:跳閘脫扣機構維持不住;定位螺杆調整不當,使拐臂三點過高;拖架彈簧變形,彈力不足;滾輪損壞;拖架坡度大、不正或滾輪在拖架上接觸面少。
“誤合”故障的判斷和處理
若斷路器未經操作自動合閘,則屬“誤合”故障。一般應按如下方法判斷處理。經檢查确認為未經合閘操作。若手柄處于“分後”位置,而紅燈連續閃光,表明斷路器已合閘,但屬“誤合”。此時應拉開誤合的斷路器。
對“誤合”的斷路器,如果拉開後斷路器又再“誤合”,應取下合閘熔斷器,分别檢查電氣和機械方面的原因,聯系調度将斷路器停用轉檢修處理。“誤合”的原因可能有:
1、直流回路中正、負兩點接地,使合閘控制回路接通。
2、自動重合閘繼電器内某元件故障接通控制回路(如内部時間繼電器常開接點誤閉合),使斷路器合閘。
3、合閘接觸器線圈電阻過小,且起動電壓偏低,當直流系統瞬間發生脈沖時,會引起斷路器誤合閘。
保養方法
為了使主斷路器處于良好的工作狀态,必須加強維護管理。
1. 保持空氣潮濕或不潔,管道不幹淨,都可能造成一下後果:
(1) 潮濕氣體在電弧作用下分解成氫、氧等混合氣體,破壞主觸頭分斷後斷口間的絕緣,是電弧困難或電弧重燃,嚴重時會造成滅弧室炸裂。
(2) 使支持瓷瓶和滅弧室内腔絕緣強度降低,造成沿面放電。
(3) 管道中的漆皮、鏽渣等異物可能堵塞氣口,使主斷路器動作失靈,發生卡位現象。
(4) 異物若進入滅弧室,可能會造成主觸頭接觸不良,使非線性電阻因長期通電而燒損,嚴重時會造成非線性電阻瓷瓶炸裂。
因此,在主斷路器儲風缸的進氣管上裝有油水分離器,下部有放水閥,使用維護時應定期排水以保持氣路潔淨。
2.定期更換橡膠件
主斷路器是一種結構複雜的氣動電氣,各部件對密封性能要求較高,為保證良好的密封性能,應定期更換橡膠件。
3.定期檢查各主要部件
應定期檢查各主要部件保持良好的技術狀态。
(1)滅弧室
定期檢測主觸頭超程和動觸頭複原彈簧的狀态,動、靜觸頭由于分、合頻繁,會因相互摩擦而磨損,從而造成超程減小,接觸壓力減小。當超程減小到一定程度時,要更換動、靜觸頭。動觸頭複原彈簧變形超過一定限度時,必須及時更換。
(2)非線性電阻
保持非線性電阻瓷瓶内控清潔,密封良好,定期更換非線性電阻瓷瓶中的幹燥劑。檢測非線性電阻片的阻值,阻值變化超過一定限度時,必須及時更換。
(3)主閥
定期檢查活塞與閥體間的配合尺寸,尺寸不符合要求應及時更換。
(4)傳動風缸
适當調節傳動風缸的緩沖,保證隔離開關動作良好。定期檢查活塞與缸體之間的配合精度,通過修整或更換零部件,保證其良好的動作性能。
(5)通風塞門
必須定期更換塞門中的填料,檢測塞門的通風量,将其調整至允許範圍之内。