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摘要：文章以某变电站某次500kV断路器的非全相跳闸事故为例，介绍其故障发生经过并对故障原因的排查经过进行介绍，最后对引起此次故障的原因进行分析和确定，通过故障处理将此次故障顺利排除，并提出改进建议，以供参考。
关键词：断路器；非全相；跳闸
1引言
目前随着我国经济的快速发展和人们生产及生活方式的改变，人们对于电能的需求量不断增加，并对电力供应的稳定性提出了更高的要求。为了满足人们日益增長的电能需求，电力企业在不断深化改革的同时也不断增加变电站规模和发电机组装机容量，使得目前我国电网中的主网架为500kV电网。在500kV电网中，断路器是对高压电路的空载和负荷电流进行切断和接通的重要电气设备，且在500kV电网发生故障时能够与继电保护装置以及其他自动保护装置共同配合来切断故障电流，并对故障范围进行控制。因此在500kV电网中，断路器是确保系统安全稳定运行的重要电气设备。为了确保断路器的安全稳定运行，在断路器中设置有本体非全相保护，但是在断路器处于非全相运行状态时，系统中会出现负序、零序分量，对电气设备造成危害的同时，还会导致断路器跳闸而影响其正常作用的发挥。
2故障情况及原因查找
2.1 500kV断路器非全相跳闸故障发生经过
以某变电站为例，某日某时在变电站检修人员对500kV断路器进行检测时，通过测控装置对其进行遥控闭合，但是几分钟之后此断路器出现非全相保护动作致使断路器发生跳闸故障。通过对故障之后各相的电压和电流进行检测可知，此时的V相电流为零，V相电压也近似为零，而其余两相U和W的电流和电压仍然为额定值。而且断路器非全相保护动作时的故障录波器动作情况如图2.1所示。
2.2故障原因查找
此跳闸故障发生之后，检修人员对故障现场进行了详细的检查，发现此断路器的三相都处于分闸状态，且V相合闸绕组和合闸电阻都被烧毁，但是断路器本体中的SF6气体压力和机构空气压力都处于正常状态。结合图2.1进行分析可知，在故障发生时，此断路器的V相没有合闸，而在其余两相合闸之后经过非全相保护动作整定时间之后，断路器出现了非全相保护动作跳闸。
之后对断路器继续进行内部构件的逐一检查，主要对断路器的合闸电磁铁间隙、挚子间隙、机械传动部分、机械和电气连接部分、辅助开关等一次电气和回路等进行检修和故障排查，并且对保护装置和回路、二次回路及其接线情况等进行了检查，均没有发现异常情况。这样就将合闸挚子间隙问题排除。此外，对此次故障中烧毁的合闸绕组和电阻进行了更换，并将保护装置内的V和W相插件也进行了更换，并进行了相应的低电压测试和机械特性及传动测试等，均没有发现异常，并经过多次摇传分合操作，此断路器均能正常动作。这样就排除了二次回路和保护装置故障的原因，以及辅助开关辅助触点切换不当的原因。在排除了以上故障原因之后，又对断路器进行了进一步的检查，发现合闸挚子下方的防跳销钉内的弹簧出现了卡涩问题，导致弹簧无法正常压缩，所以在系统出现故障而断路器进行合闸时缩小了脱扣杆的行程而无法将脱扣挚子撞开，所以合闸不成功，加之辅助开关没有进行正常切换，而合闸信号却一直存在，所以导致合闸绕组和合闸电阻在长时间的通流过程中出现烧毁问题。
3非全相跳闸故障原因分析
对此变电站中的500kV断路器的防跳功能进行详细分析可知，此功能的实现主要是由断路器中的机械防跳机构以及防跳线路两种方法进行的，前者的防跳原理为：在断路器处于正常分闸的状态时，机械防跳装置中的合闸弹簧处于储能状态，并在合闸触发器和合闸弹簧储能保持挚子的共同作用下而保持其处于正常的合闸状态。当系统中出现故障而触发断路器合闸信号时，合闸电磁铁会被此信号励磁，在正常情况下铁芯杆会在励磁作用下带动合闸撞杆将防跳销钉压下之后对合闸触发器进行撞击。在此撞击力下，合闸触发器会进行旋转并将弹簧中的储能保持挚子进行释放，然后能够进行逆时针旋转并将棘轮上的轴销进行释放。在弹簧力的作用下棘轮会带动凸轮轴以及主拐臂进行旋转，然后完成断路器的合闸动作。
在断路器完成合闸之后，在滚轮的推动作用下，脱扣器的回转面会进一步的旋转，并推动脱扣杆旋转而使其从防跳销钉上滑脱，而此时在防跳销钉的作用下，脱扣杆则处于倾斜的状态，在断路器合闸结束之后并在合闸信号消失之后，电磁铁就会复位。但是此时如果此时断路器受到分闸信号，在合闸信号一直存在的状态下，防跳销钉会一直保持脱扣杆的倾斜状态，这样就导致铁芯杆无法对脱扣器进行撞击，这样就致使断路器无法实现重复合闸来完成防跳动作。但是此时合闸信号消失，则会导致合闸电磁铁失磁，铁芯杆也会在弹簧的作用下返回并处于准工作状态。
所以对这次500kV断路器非全相跳闸故障的原因进行分析可知，由于断路器内防跳销钉的空间较为狭小，不容易进行拆除检查，而且厂家也没有明确规定要对其进行日常检修与维护，只对方跳销钉和脱扣杆之间的间隙有着明确规定。所以在变电站的日常检修过程中，只会对断路器的分合功能以及机械特性进行测试。但是由于防跳销钉内部空间中充满压缩空气并起到防止合闸的作用，并且在分闸结束后压缩空气会排出，确保正常合闸动作。但是在压缩空气的排出过程中，会将少量水分残留在防跳销钉内部，长时间如此就会导致弹簧出现锈蚀和卡涩问题，因此导致本次故障的发生。
4故障处理对策
根据本次故障经过以及故障原因查找和分析之后，在今后的断路器日常检查中，将气动机构断路器防跳销钉的检查作为重点检查项目之一，并将原油的防跳销钉更换为三相机构的防跳销钉，如此可以在其出现故障时，检查其V相防跳销钉没有出现异常之后，就可以只对V相机构进行更换即可。在更换之后，对其进行再次试验断路器操作机构动作情况，经过测试之后其合闸成功，并没有发现任何异常现象，确定此次故障被顺利排除。
5结语
在某变电站的一次500kV断路器非全相跳闸故障中，经过故障排查和原因分析确定为V相防跳销钉内的弹簧由于出现卡涩问题而导致断路器合闸失败。结合此次排查过程和故障原因分析，提出了将对断路器的防跳销钉的检查列入断路器日常检修项目的建议，并且在加强对断路器内部各种器件质量的控制，以及加强对电气检修人员的技能培训和提高，并加强与厂家和同行业其他单位之间的技术和经验交流，全面提高自身的电气设备运行与检修维护水平。
参考文献：
[1]翟相鹏，张惠山，赵杜，等. 一起断路器拒动引起的非全相跳闸故障分析[J]. 河北电力技术，2017，36（4）：32-34.
[2]谢楠. 外力致使断路器本体非全相跳闸事件的分析[J]. 电工技术，2017（9）：78-79.
关键词：断路器；非全相；跳闸
1引言
目前随着我国经济的快速发展和人们生产及生活方式的改变，人们对于电能的需求量不断增加，并对电力供应的稳定性提出了更高的要求。为了满足人们日益增長的电能需求，电力企业在不断深化改革的同时也不断增加变电站规模和发电机组装机容量，使得目前我国电网中的主网架为500kV电网。在500kV电网中，断路器是对高压电路的空载和负荷电流进行切断和接通的重要电气设备，且在500kV电网发生故障时能够与继电保护装置以及其他自动保护装置共同配合来切断故障电流，并对故障范围进行控制。因此在500kV电网中，断路器是确保系统安全稳定运行的重要电气设备。为了确保断路器的安全稳定运行，在断路器中设置有本体非全相保护，但是在断路器处于非全相运行状态时，系统中会出现负序、零序分量，对电气设备造成危害的同时，还会导致断路器跳闸而影响其正常作用的发挥。
2故障情况及原因查找
2.1 500kV断路器非全相跳闸故障发生经过
以某变电站为例，某日某时在变电站检修人员对500kV断路器进行检测时，通过测控装置对其进行遥控闭合，但是几分钟之后此断路器出现非全相保护动作致使断路器发生跳闸故障。通过对故障之后各相的电压和电流进行检测可知，此时的V相电流为零，V相电压也近似为零，而其余两相U和W的电流和电压仍然为额定值。而且断路器非全相保护动作时的故障录波器动作情况如图2.1所示。
2.2故障原因查找
此跳闸故障发生之后，检修人员对故障现场进行了详细的检查，发现此断路器的三相都处于分闸状态，且V相合闸绕组和合闸电阻都被烧毁，但是断路器本体中的SF6气体压力和机构空气压力都处于正常状态。结合图2.1进行分析可知，在故障发生时，此断路器的V相没有合闸，而在其余两相合闸之后经过非全相保护动作整定时间之后，断路器出现了非全相保护动作跳闸。
之后对断路器继续进行内部构件的逐一检查，主要对断路器的合闸电磁铁间隙、挚子间隙、机械传动部分、机械和电气连接部分、辅助开关等一次电气和回路等进行检修和故障排查，并且对保护装置和回路、二次回路及其接线情况等进行了检查，均没有发现异常情况。这样就将合闸挚子间隙问题排除。此外，对此次故障中烧毁的合闸绕组和电阻进行了更换，并将保护装置内的V和W相插件也进行了更换，并进行了相应的低电压测试和机械特性及传动测试等，均没有发现异常，并经过多次摇传分合操作，此断路器均能正常动作。这样就排除了二次回路和保护装置故障的原因，以及辅助开关辅助触点切换不当的原因。在排除了以上故障原因之后，又对断路器进行了进一步的检查，发现合闸挚子下方的防跳销钉内的弹簧出现了卡涩问题，导致弹簧无法正常压缩，所以在系统出现故障而断路器进行合闸时缩小了脱扣杆的行程而无法将脱扣挚子撞开，所以合闸不成功，加之辅助开关没有进行正常切换，而合闸信号却一直存在，所以导致合闸绕组和合闸电阻在长时间的通流过程中出现烧毁问题。
3非全相跳闸故障原因分析
对此变电站中的500kV断路器的防跳功能进行详细分析可知，此功能的实现主要是由断路器中的机械防跳机构以及防跳线路两种方法进行的，前者的防跳原理为：在断路器处于正常分闸的状态时，机械防跳装置中的合闸弹簧处于储能状态，并在合闸触发器和合闸弹簧储能保持挚子的共同作用下而保持其处于正常的合闸状态。当系统中出现故障而触发断路器合闸信号时，合闸电磁铁会被此信号励磁，在正常情况下铁芯杆会在励磁作用下带动合闸撞杆将防跳销钉压下之后对合闸触发器进行撞击。在此撞击力下，合闸触发器会进行旋转并将弹簧中的储能保持挚子进行释放，然后能够进行逆时针旋转并将棘轮上的轴销进行释放。在弹簧力的作用下棘轮会带动凸轮轴以及主拐臂进行旋转，然后完成断路器的合闸动作。
在断路器完成合闸之后，在滚轮的推动作用下，脱扣器的回转面会进一步的旋转，并推动脱扣杆旋转而使其从防跳销钉上滑脱，而此时在防跳销钉的作用下，脱扣杆则处于倾斜的状态，在断路器合闸结束之后并在合闸信号消失之后，电磁铁就会复位。但是此时如果此时断路器受到分闸信号，在合闸信号一直存在的状态下，防跳销钉会一直保持脱扣杆的倾斜状态，这样就导致铁芯杆无法对脱扣器进行撞击，这样就致使断路器无法实现重复合闸来完成防跳动作。但是此时合闸信号消失，则会导致合闸电磁铁失磁，铁芯杆也会在弹簧的作用下返回并处于准工作状态。
所以对这次500kV断路器非全相跳闸故障的原因进行分析可知，由于断路器内防跳销钉的空间较为狭小，不容易进行拆除检查，而且厂家也没有明确规定要对其进行日常检修与维护，只对方跳销钉和脱扣杆之间的间隙有着明确规定。所以在变电站的日常检修过程中，只会对断路器的分合功能以及机械特性进行测试。但是由于防跳销钉内部空间中充满压缩空气并起到防止合闸的作用，并且在分闸结束后压缩空气会排出，确保正常合闸动作。但是在压缩空气的排出过程中，会将少量水分残留在防跳销钉内部，长时间如此就会导致弹簧出现锈蚀和卡涩问题，因此导致本次故障的发生。
4故障处理对策
根据本次故障经过以及故障原因查找和分析之后，在今后的断路器日常检查中，将气动机构断路器防跳销钉的检查作为重点检查项目之一，并将原油的防跳销钉更换为三相机构的防跳销钉，如此可以在其出现故障时，检查其V相防跳销钉没有出现异常之后，就可以只对V相机构进行更换即可。在更换之后，对其进行再次试验断路器操作机构动作情况，经过测试之后其合闸成功，并没有发现任何异常现象，确定此次故障被顺利排除。
5结语
在某变电站的一次500kV断路器非全相跳闸故障中，经过故障排查和原因分析确定为V相防跳销钉内的弹簧由于出现卡涩问题而导致断路器合闸失败。结合此次排查过程和故障原因分析，提出了将对断路器的防跳销钉的检查列入断路器日常检修项目的建议，并且在加强对断路器内部各种器件质量的控制，以及加强对电气检修人员的技能培训和提高，并加强与厂家和同行业其他单位之间的技术和经验交流，全面提高自身的电气设备运行与检修维护水平。
参考文献：
[1]翟相鹏，张惠山，赵杜，等. 一起断路器拒动引起的非全相跳闸故障分析[J]. 河北电力技术，2017，36（4）：32-34.
[2]谢楠. 外力致使断路器本体非全相跳闸事件的分析[J]. 电工技术，2017（9）：78-79.