２０１ ３年第２１期 电子机械工程 柱上真空断路器的故障分析及消除对策 ■周治星 目前，山区县供电企业自农网改造以来，电网安全和可靠性有所提 高，但网架还是相对薄弱，特别是配网线路错综复杂，供电半径大，导 线线径小，故障率高，供电可靠性低笔者通过本公司对柱上分断真空断 路器的存在的较多缺陷的整治活动所得到心得经验，供同行参考 １．１分析原因 综合维护检修Ｔ作人员技术水平、维护Ｔ艺水平、设备结构等问题 作了详细分析，结果发现故障类型有以下几种（见图１）。 真空断路器在我公司的运用越来越广泛，特别是由于尤溪地区地处 山区丘陵地带，ｌ０ｋＶ供电线路半径长，故障率高，供电可靠性低，所 以真空断路器被广泛的用于１０ｋＶ供电线路做为分断开关使用，但由于 柱上真空断路器的存在的较多缺陷，致使其故障频繁发生。其故障率较 高这一状况，已经严重影响到供电的可靠性，所以该问题也随之被日益 提到日程上来。据现状调查：柱上真空断路器动作准确率仅为２２％左 鳓ｌ敞障种簇 另外，保护方面也存在有以下问题： （１）速断倍数都是按厂家的说明书进行理论整定，因过流保护无 法单独退出运行，造成速断不能进行实际的通大电流试验。 （２）柱上真空断路器过电流等级有２００Ａ、４００Ａ和６３０Ａ，而速 断倍数一般为３、５、７等，对于一般用户，电流２００Ａ已经足够，很多 时候没有２倍的定值，只好用３倍，又要考虑跟变电站和用户以上各级 配合整定，所以造成了可能有很多级柱上真空断路器定值都一样，所以 动作没有选择性，动作跳闸时间上、下级一至，以至于同或早于上级动 作，造成选择动作跳闸不准，形成误动作跳闸（越级动作跳闸）。 右，拒动、误动时有发生，其中除了少部分是因为保护定值整定不恰当 外，其主要原因是由于密封材料老化进水，造成机械锈蚀故障及二次端 子排受潮短路故障引起误动作；暴露出了结构原理、质量材料、安装、 使用、维护和技术人员等许多方面的缺陷和不足，这些都需要立刻解决、 改进和提高。目前减少柱上真空断路器的故障，具有很强的现实意义， 对提高供电的可靠性和增加供电量有着很大的作用。 １．故障分析 尤溪供电公司应用的柱上断路器类型有ＳＦ６、真空绝缘式。柱上ＳＦ６ 型断路器由于成本较高、维护不便，所以在本地区应用较少，总数只有 ６台；所以柱上真空断路器就成一支独秀，在本地区应用最为广泛，几 乎占据柱上断路器总数的９０％１）２上，所以柱上真空断路器的问题也就 成了突出问题。 （３）柱上真空断路器二次线连接插口较长，当其平放时，插口与 地面接触，容易发生损坏。 （４）断路器本身密封垫老化严重，起不到密封效果，引起渗漏进 水，造成设备机械转动部位锈蚀卡涩及二次保护端子潮湿短路。 １．２确定故障原因 根据以上分析查找出的各种故障原因，我们逐一与实际对照，确定 以下几个要因和保护方面的故障原因见表１。 袋】槛 配蕊 Ｊ掣哪 截止２０１３年７月，尤溪供电公司共装有柱上真空断路器２８５台， ２０１３年上半年增加４Ｏ台，在尤溪供电公司配电网络中装设有大量的柱 上真空断路器，而且有愈加广泛的使用趋势。与此同时：在２０１２年上 半年柱上真空断路器共故障２４台，下半年损坏３３台，平均上半年每月 路瓣敞障懑鳓和瓣蝴确认 晌讽 ￥ 撒 要处理故障４台多，下半年５台多，这说明柱上真空断路器的故障率高 达４０％左右。 ｌ 枫辩书 ２ 虢护Ｚ 剐豫 船 喜艉护＿Ｉ摊 期喷斓ｌ滑 襄求婚妒＾鼎 嬲维护 聘 豫 ３ 藤避糍 辩剡谶弹船 ４ 搿嬲媲 ５融ｅ埔｝缝拇 作＾瓤 ＿觉 忙罐ｉ｛Ｉｌ 箨球厂 耐辨帮潞耕 辫镛改撩 辩球ｌ掰瓣邂 ｉ抬虢 州前 Ｊ般撼护＾敝 撕亍增 衢 币魁 糙 齄 箍 柱上真空断路器出现的故障形式主要体现有：早期投运的柱上真空 断路器会随着时间的延长有锈蚀现象，而近阶段又发现不少柱上真空断 路器储能、分合闸指示不对位等问题。关系到维护人员技术、开关质量、 维护等诸多因素，造成柱上真空断路器故障率高的主要原因有两个：一 释 ， 磬缸置｝ 辩糖燃熬 储雌性嚣指 祜 鬣 绷 鞭蠛ｒ 藏 撼鼢黼鹩 雠 ２．排除故障 通过向厂家咨询和提供协助要求，提出改造机构（如转动部分采用 是断路器本身质量问题；二是维护不到位。实际中主要三种故障形式： 断路器分合储能位置指示器机构卡涩，造成的故障；储能位置指示器弹 簧弹不足、老化造成的故障；断路器开关弹簧操作机构卡涩造成的故障。 第一种故障率占５０％，第二种故障率占３０％，第三种故障率为１５ ％，以上ｉ种故障总加起来约占总故障数的９５％。柱上真空断路器的 故障率较高这一现状严重影响了供电可靠性的要求，大大缩短了断路器 试验和检修周期及使用寿命周期。 不锈钢材质等）及使用抗老化密封垫等措施以达到消除机械故障及二次 保护端子潮湿短路等故障，在日常维护中应注意渗漏进水处理及加注润 滑油保护等措施；同时积极查找分析出现的各种原因，有效彻底的解决 问题。 保护方面： 建议厂家进行整改，缩小保护（电流）间距增设拨码挡位数量及保护 压板，以达到进行速断电流校验目的，增强保护准确性； ２０１３年第２１期 电子机械工程 建议厂家增设速断延时功能； ３效果检查 对柱上真空断路器二次线连接插口等部件进行改造（对二次线连接 ３．１改进后效果 插口进行加固，以消除断路器在动作震动时引二次线连接插口的松动， 近一年来本公司通过加强对柱上真空断路器维护检修力度，取得了 造成接触不良）； 显著的实际效果。据不完全统计：改进前柱上真空故障率高，占４０％， 厂家若对设备进行整改，应及时对说明书进行更新说明，告知用户； 改进后故障大大减少，已降低了近３５个百分点，现在的故障率只有５％ 物资部门对厂家新供设备，应及时通知公司技术部门对新到货设备 左右，这个效果是很明显的，达到我们预期的目的。 进行现场验收； 这个改进的效果不仅减少了维修劳动强度，减少了停电次数和时 要求厂家多对作产品的原理、构造及现场使用时应注意事项进行介 间，而且提高了无形效益：如供电可靠率、增供电量等。 绍指导说明； ３．２经济效益 请各技术专工和工作有经验人员对各类柱上真空断路器的维护检 这个改进带来了许多方面的经济效益： 修进行培训和经验传授。 由于故障检修所需的时间大大缩短了，在无形中使供电公司和用电 故障：断路器分合、储能位置指示器、弹簧机构卡涩原因引起的柱 客户在经济上都取得了双赢的局面； 上断路器发生的故障占故障总数的８５％，而造成以上卡涩的原因是外 故障次数的减少，为设备正常运行赢得了安全可靠的供电质量； 罩密封不好以及开关分合、储能位置指示器的轴承质量不好，于是应做 故障率的降低同时也就意味着节省了大量的人力、物力、财力。 如下工作： ４．巩固措施 更换断路器分合、储能位置指示器的轴承，将原材质不合格的轴承 从初步取得的成效后，更重要的就是维持成果，我们采取了以下措 改成优质材质的轴承； 施： 将储能位置指示器弹簧更换为较粗且防锈好、寿命长的弹簧； 继续开展定期的技术培训和经验交流。 对密封罩的密封性及密封垫材质进行改进及更换； 不断改进调试设备和试验方法，使引进的设备测量数据更加准确， 维修：要求各维护班组在对线路维护时，结合对各柱上真空断路器 试验采用方法更加科学，有效。 各密封性进行检查并对转动部分加注润滑油，使各转动部分始终在较健 继续提高班组人员的维护技术水平。 康的运行状态下工作，并将此维护项目纳入巡视“架空配电线路及其设 将以上各种持续改进做法纳入班组日常管理和工作标准中。 备现场运行规程”登杆塔检查的常态内容，做到闭环管理。 （作者单位：福建省尤溪县供电公司） （上接９９页）１３２ｋＶ送出线路Ｓ１６铁塔基础在开挖过程中遇大孤石， 废弃、部分材料遗漏的问题，总包项目部从国内重新采购海运或空运至 且地势陡峭，相关机械设备无法运至施工现场辅助施工，加之山下为居 现场才得以解决。此类问题均不同程度导致工程工期延误、额外费用增 民区，无法采用爆破施工，存在开挖不足的情况，导致上下腿建基高程 加。 不一致，下腿基础外露地面。 在国内工程实施中，图纸中若出现材料遗漏等问题，补购较为方便。 为确保工程安全，总包项目部提议业主组织召开了Ｓ１６铁塔基础施 但在类似的海外工程中，因物流等成本费用较大，建议参建各方加大图 工方案专题会，确定了基础开挖及浇筑方案。同时，提议设计尽快提供 纸审核力度，发现问题尽早处理，同时充分考虑材料数量及相关附件， 相关挡墙方案，后设计提供了挡墙方案，但不完整，只有一个标准断面， 以减少补充、二次采购及物流成本，同时确保工程进度。 没有平面布置，没有捎墙具体尺寸，没有工程量，造成施工单位反复上 埃塞俄比亚ＡＤＡＭＡ风场输电线路工程全部一次性送电成功，说明 报实施方案，业主反复审批，且审批过程时间较长。现场干干停停，工 本输电线路工程所用材料、施工安装、试验等质量可靠，满足规范及设 期拖延。总包项目部要求施工单位采取了打临时拉线的方法，进行了组 计要求。施工过程中除遇到的上述几个典型问题，还遇到了土建施工单 塔架线后，但挡墙两端也未用浆砌石堵头，仅用石块、树枝等简单封堵， 位经验欠缺、ＡＤＳＳ光缆被切割、当地工人质量安全意识较差、埃塞业 内侧回填土高度不足，若遇雨水冲刷，回填土流失，将造成铁塔基础重 主及政府部门办事效率不高等等问题，虽经参建各方积极努力配合、出 新外露，安全隐患巨大。后经总包项目部多次催促协调，ＳＩ６铁塔基础 谋划策，均得到了较好解决，但经验教训仍应汲取。 挡墙施工方全面完成。 参考文献 安全是每个工程圆满完成的大前提，在类似的工程中，若遇到此类 ［１］《埃塞俄比亚ＡＤＡＭＡ风电场工程３３ｋＶ集电线路和１３２ｋＶ送出线 地形条件不利的杆塔基础，建议施工前及时组织各参建单位，确定完整 路设计说明书》．中国水电顾问集团北京勘测设计研究院．２０１１年． 的施工方案，以确保工程安全及进度。 ［２］Ⅸ国家电网公司电力安全工作规程》．国家电网公司发布．２００９ 四、设计图纸问题 年． 在施工过程中，发现设计图纸存在的相关问题，如：①铁塔基础无 ［３］《３５ｋＶ及以下架空电力线路施工及验收规范》．ＧＢ５０１７３— 预偏值；②线路终端塔、转角塔基础拉、压腿标反；③铁塔基础图螺栓 ９２．１９９２年． 直径与结构图中铁塔底板螺栓孔尺寸不符；④导线数量缺少；（￣）ＡＤＳＳ ［４］《ｌｌ０～５００ｋＶ架空送电线路施工及验收规范》．ＧＢ５０２３３— 光缆未提供光缆上塔卡具；⑥无警示牌、相序牌等。对于①②类问题， ２００５．２００５． 总包方项目部及时协调各参建方解决；对于③④⑤⑥类部分已采购材料 （作者单位：中国水利水电建设工程咨询西北有限公司）
