钢包炉高压柜运行分析及故障处理
【摘 要】以ZN65A-40.5型真空断路器为例介绍湘钢某钢包炉高压柜的运行情况，对真空断路器常见的故障进行分析，提出了处理措施和改进方法，提高设备运行的稳定性，为运维人员提供一定的参考作用。
【关键词】钢包炉；高压柜；真空断路器
高压柜为钢包炉高压系统的重要设备，而真空断路器则为高压柜的核心部件，一旦出现故障，则会直接导致钢包炉停产。通过对湘钢某钢包炉高压柜近3年的运行及维护情况进行分析，总结设备和管理上薄弱环节并加以改进，进而降低故障率，提高设备稳定性。
1 高压柜的运行维护分析
钢包炉因为冶炼的断续性，需频繁的分合闸，对真空断路器及高压柜的稳定性提出很高的要求，尤其是真空断路器的机械寿命要求更高，而市场上多数真空断路器机械寿命均为1万次，难以满足钢包炉的生产需求。
该钢包炉选用机械寿命为12万次的ZN65A-40.5型真空断路器（参数见表1），配套KYN10-40.5型铠装移开式交流金属封闭开关柜，主要由进线过电压保护、PT、CT、真空断路器、出线过电压保护、母线等组成。
表1 ZN65A-40.5型真空断路器的相关技术参数
参数名称 单位 数值
额定电压 KV 40.5
额定电流 A 2000
额定短路开断电流 KA 31.5
额定短路关合电流 KA 80
额定热稳定电流（4S） KA 31.5
额定动稳定电流（峰值） KA 80
机械寿命 次 120000
额定操作顺序 分-0.3S-合分-180S-合分
1.1 高压柜的运行情况
该高压柜近3年来运行的稳定性在逐步下降，故障率持续攀升，集中表现在真空断路器故障、母线连接处发热、柜体变形等。柜体和母线连接处通过检查检测可及时发现并迅速处理，缺陷均在可控范围，而核心部件真空断路器故障率最高却也是最难把握的。
通过对该设备近3年来的故障进行统计分析，发现故障次数在逐年增加，而且主要故障集中在操作机构上。
该高压柜维护采取点检定修的维护模式， 具体包括日常点检、定期检查、周期轮换及预防试验等维护方法，根据日常点检和试验的数据对设备进行劣化分析，发现并及时消除设备隐患，杜绝重大事故的发生。
虽然真空断路器实施周期轮换以及下线检查等维护方案，但仅能根据经验对操作机构的滑动、转动、端子、电机等进行简单的检查和维护，但随着操作机构的磨损和机械疲劳使得操作机构的稳定性下降，因此如何预防操作机构故障和如何快速处理故障至关重要。
2 真空断路器常见故障分析及应对措施
2.1 断路器无法分闸
2.1.1 故障现象
主控台无法分闸，就地电控无法分闸，真空断路器操作机构内有焦味。
快速处理方法：尝试通过按压手动分闸杆分闸，如若不行可将控制小母线分闸，利用真空断路器欠压脱扣器分闸。
原因可能为分闸线圈铁芯变形或卡阻，分闸操作机构卡阻导致的线圈长时间得电，发热严重，外绝缘层熔化。
2.1.3 预防措施
2.2 断路器合闸立即跳闸
2.2.1 故障现象
保护未动作的情况下，断路器合闸后立即跳闸，需合闸多次才能成功。
2.2.2 原因分析
2.2.3 预防措施
2.3 储能回路故障
2.3.1 故障现象
合闸的同时储能电机未运行或储能电机运行，但一直未能储能完成， 甚至导致电动机线圈过热损坏。
快速处理方法：分断储能电机电源，使用手动储能。
2.3.2 原因分析
2.3.3预防措施
2.4 触头温升过高
2.4.1 故障现象
断路器触臂测温蜡纸变色，断路器动触头对柜内静触头拉弧。
2.4.2 原因分析
该断路器触头为鸭嘴式，无法直观的看出触头咬合情况。触头插入过深或过浅，会引起静触头触碰到动触头的弹簧或是接触面过小，触头发热严重，造成触头拉弧甚至是短路的事故。
2.4.3 预防措施
安装在线测温装置，利用无线测温技术实时监控触头附近的温度和温升，达到设定的限值自动发出报警或自动分断断路器，安排运维人员进行检查，避免触头发热引起的恶性事故。
3 结束语
通过对ZN65A-40.5型真空断路器几起故障的分析，可总结出该断路器的薄弱环节以及应采取的预防措施，结合近3年的运行维护经验，做好以下几点，便可降低事故发生的概率：
（1）运维人员必须按照点检标准对各项点检内容进行检查；
（2）断路器周期轮换，对下线的断路器进行检查维护，主要为滑动、转动、端子、电机等部件；
（3）严格按照周期对高压柜、真空断路器进行各项性能测试；
（4）根据预防措施落实各项改善改进工作，可避免对生产造成的影响或是提高故障处理速度；
（5）规范工艺操作，连续生产中除必须要停电的情况，尽量减少分合闸操作次数。
总之，运行维护人员在执行好各项检查检测工作的同时要善于发现存在的缺陷和隐患，及时处理，避免事故的发生。
参考文献：
[2]任杰.35KV真空断路器常见故障分析[J].农村电工，2007.