GEC低压交流配电盘常见失效原因分析及对策

贺吉昌

（中广核陆丰核电有限公司，广东 汕尾516600）

1 引言

某电厂低压交流配电盘采用英国GEC 公司产品，该套设备经过二十余年的运行，其弊端也逐渐地显露出来。首先，其可操作性差，一些闭锁机构设计不合理，导致开关卡涩问题及操作不到位的情况时常发生；其次，该盘柜开关主回路及控制回路的布线也比较复杂，其操作机构和控制机构设计得都比较烦琐，无形中增加了开关故障排除的难度；最后，由于配电盘柜运行时间较长，一些电气部件出现老化迹象，如开关内的远方就地转换开关、隔离开关等辅助接点表面氧化等问题比较普遍，这样使得其辅助接点接触电阻较大，导致开关的控制回路故障率较高。

2 配电盘柜开关失效现象及原因分析

2.1 开关DMPR 电机过载保护继电器问题

该配电盘柜的开关配置有DMPR 电机过载保护继电器，该继电器为一种电子式热继电器，其接线形式比较简单，使用也比较方便，但由于DMPR 这种电子式热继电器的抗干扰性能比较差，开关在运行期间，特别是在投切负荷时，由于开关产生的电磁力容易引起继电器的误动作，这样大大降低了开关运行的可靠性，对电厂电气设备稳定可靠的运行也带来了不利影响。

2.2 开关远方就地切换开关、隔离开关辅助接点氧化问题

该配电盘柜的开关配置有远方就地切换开关(850CC)、隔离开关(850JS)，但这些开关内的850CC/850JS 等辅助接点经常出现接触电阻大的问题，而且出现故障频率呈上升趋势。在对850CC/850JS 辅助接点进行深入的研究后，发现其主要原因是由于这些辅助接点长期暴露在空气中，且大修经常使用酒精擦拭其表面，导致辅助接点镀银层氧化情况比较严重，引起很多接点接触电阻偏大，最终导致开关功能失效，无法控制下游负荷正常启停。每次停盘检修更换备件数量较大，因此，采取临时措施对每次检测到的一些接触不良或接触电阻大的接点通过针对性的修复或重新组装的维修方法使其功能得以恢复。

2.3 隔离开关保险动触头上过热问题

在对配电盘柜进行定期维护工作中，经常能够看到电气主回路上的隔离开关850JS 保险座触头上有过热烧蚀痕迹。对该问题进行深入的分析研究，发现开关保险座触头上过热烧蚀痕迹是由于检修过程中涂抹凡士林润滑油脂的量及开关清洁检查不彻底造成的。在对开关进行检修时，每次在开关检查完成回装前需要在动触头上涂上一层凡士林润滑油脂。每次检修都是如此，长期下来使得850JS 保险开关触头的润滑油脂在触头仓内积累得越来越多，当保险座仓内的润滑油脂随时间变得干涩将会产生一定的粘性，由于长时间未对开关保险静触头进行有效清理，从而引起开关保险座的动静触头之间出现接触不良现象，使开关在运行期间产生轻微的电弧导致动静触头出现过热烧蚀痕迹，如果这样持续下去将会导致动静触头粘连，造成保险熔断，导致开关故障。

2.4 盘柜检修过程中的其他问题

由于英国GEC 生产的盘柜存在设计缺陷，开关的操作机构及机械闭锁装置设计不合理，导致开关操作起来比较烦琐，特别对一些负荷较重且在配电盘所处位置较高的大型开关来说，开关的体积也相对较大，对其操作起来就更加笨重，有时会因为开关在推拉过程没有到位而引起开关功能失效，这样将会导致主回路触头接触不良而引起电弧将开关损坏。平时在对开关进行拆装时，其工艺也比较烦琐，耗费大量的人力物力，有时会因为闭锁机构的卡涩而导致开关无法进行正常分合闸操作。检修后，在对开关进行回装时也可能会因为开关仓内的红色挡板机构卡涩未能正常打开或因回装开关用力过猛而将挡板顶碎的现象。以上的种种问题表明GEC 厂家生产的这种盘柜及开关在其机械机构设计方面很不合理，存在诸多弊端[1]。

3 解决问题的对策

通过将DMPR 电子式电机过载保护继电器改为双金属片式热继电器，使开关的热继电器不受开关投切时的电磁力影响，从而大大地提高了开关运行的可靠性。双金属片式热继电器的工作原理是当双金属片的温度升高时，由于两种金属的线膨胀系数不同，所以它将受热弯曲。该热元件串接在电动机定子绕组中，电动机绕组电流即为流过热元件的电流。当电动机正常运行时，热元件产生的热量虽能使双金属片弯曲，但不足以使继电器动作；当电动机过载时，热元件产生的热量增大，使双金属片弯曲位移量增大，经过一段时间后，双金属片弯曲推动导板，并通过补偿双金属片与推杆将触点动作，该触点为热继电器串于接触器线圈回路的动断触点，断开后使接触器失电，接触器切断电动机等下游负载回路供电，不会因过载导致下游负载长期运行而损坏，保护了电动机等下游负载。其动作特性是只受主回路上电流大小的控制，不会由于开关投切时产生电磁力的影响而导致其误动作，从而大大地提高了开关运行的可靠性。

为了能够让这些开关处于可靠的运行状态，对抽屉开关内部电气部件进行定期维护很有必要。如远方/就地切换开关(850CC)、隔离开关(850JS)辅助接点在没有进行新备件替换的情况下，应采取有效的检查和维修措施以保证其可用性，为此有针对性地对接触不良的辅助接点进行及时修复或重新组装的方法使850CC/850JS 的功能恢复正常。为彻底解决850CC/850JS 辅助接点氧化问题，建议对该类型的辅助接点尽快完成换型替代，从而保证开关运行的可靠性，降低开关在运行期间出现故障的几率。

对于隔离开关保险座保险动触头过热的问题，我们对此类问题进行了深入的分析，并对其静触头进行解体检查，最终分析结果是保险座仓内的润滑油脂干涸将会产生一定的粘性，开关在运行期间可能产生轻微的电弧导致触头出现烧蚀现象。今后对该类型隔离开关进行日常检修时做好静触头仓内的清洁检查工作，并且做好相关检修经验反馈落实工作，对凡是用到凡士林润滑油脂的检修工作，应该充分作好风险分析及应对措施，以杜绝此类情况发生[2]。

最后，对GEC 配电盘柜开关操作时应注意其闭锁机构是否操作到位，对抽屉开关进行推拉操作时，在打开外面板前先要将850JS 断开，并将850JS 旋转开关上的一白色小按钮用平口螺丝刀按压，并旋转一定的角度再将开关面板打开，面板打开后将右手边的控制回路插头及时拔掉，以免造成损坏，之后左右手同时按压开关顶部的机械闭锁机构，同时使力将开关抽出。在对开关进行回装操作时，首先要注意验证其主回路和控制回路的带电情况，以确保开关回装操作的人身安全。当开关无法回装到位时，千万不能用力过猛以防将后面开关仓内触头红色挡板顶碎，此时应及时将开关抽出，检查静触头挡板机械机构是否存在卡涩，处理完成后再进行开关回装操作，确保设备不因人因操作而损坏。

4 结语

以上对英国GEC 配电盘柜经常出现的失效问题及对策进行了详细阐述。首先，我们对DMPR 电机保护器误动作，远方就地切换开关(850CC)、隔离开关(850JS)辅助接点氧化，850JS 保险开关触头轻微过热烧蚀问题，抽屉内的机械机构及触头挡板机构笨重、操作困难及推拉抽屉过程中存在的失效问题进行了分析，同时，详细说明了解决这些问题所采取的对策，其主要目的是为了能够更好地指导人们对GEC 类盘柜开展良好的日常维护工作，以保证盘柜及开关运行的可靠性。