抽屜式低壓開關柜是發電廠、變電站內低壓配電場所常用的配電裝置。田灣核電站廠用電低壓配電設備(0.4 kV及其以下電壓等級)均為抽屜式低壓開關柜，選型以ABB生產的MNS型抽屜式低壓開關柜為主。MNS型低壓開關柜主體框架結構基本上可免維護，安裝相應規格的抽屜式組件，抽屜內部根據用戶要求安裝各種相應規格的電器標準元件。MNS型抽屜式低壓開關柜具有如下特點：
    (1)單個抽屜內故障電弧產生后不影響相鄰的抽屜組件，
    (2)內部元件布置緊湊，柜體空間利用率較高；
    (3)柜體最大程度地做到了免維護；
    (4)對操作人員人身安全具有可靠保障；
    (5)具備防電弧能力；
    (6)電纜室控制電纜、動力電纜排列有序，便于檢查維修。
2、MNS型低壓開關柜故障分析
    MNS型抽屜式低壓開關柜主體框架結構已做到最大限度免維護，但隨著抽屜運行時間的增加，部分開關零部件逐漸老化，開關柜的故障率也會有所增加。下面對MNS型抽屜式低壓開關在使用中曾出現的一些故障現象進行介紹與分析。
2.1 Emax型斷路器故障分析
    Emax型斷路器即俗稱的配電用自動空氣開關，它起著母線配電盤柜與上游廠用變壓器連接的重要作用。若自動空氣開關動作跳閘，其所連接的整個母線配電盤及下游負荷均將失去電源，若母線段配有母聯開關，則母聯開關動作合閘，母線段將恢復供電。田灣核電站現場400V低壓配電盤柜的進線開關和母聯開關均為Emax型塑殼式自動空氣開關，主體框架結構相同，均為可抽出式，后接線方式。在
現場實際的運行過程中，配電用自動開關曾出現如下故障。
2.1,1  自動空氣開關跳閘
    2006-09-25,1號機組IBFE段母線進線開關突然跳閘，當時IBFF段母線正通過母聯開關由1BFE母線供電，最終導致1BFE，1BFF兩段母線同時失去電源。現場檢查，初步判定為1BFE母線進線斷路器動作跳閘。調出進線開關脫扣器內的參數發現，長延時選擇的額定電流為/N=250 A，整定值為/1=0.4/N=100 A，延時時間t，=4 s。顯然該設定值太小不符合要求。由于1BFE母線負荷電流增加，電子脫扣器內長延時保護動作，造成進線開關跳閘。根據調試大綱，要求所有低廠變側(6 kV/0.4kV)低壓側電源進線開關電子脫扣器保護設定值為：L過載值最大；S短路延時置OFF*I瞬時置OFF，其余相關保護均要求閉鎖。
    經核對，1BFE進線斷路器額定容量為2 000 A。于是將長延時額定電流選擇為/N=2 000 A，整定值調整為=l/N=2 000A，延時時間t，-114s。隨即又對1BFF母線段進線開關柜內的其它保護參數設定情況進行了檢查，確認符合調試大綱要求，同時對
1號機組其它低壓開關柜進線開關電子脫扣器內的參數進行檢查。
    當然還有其它因素可能會導致自動空氣開關跳閘，具體如下：
    (1)母線過負荷或相間短路，進線斷路器過載保護或短路保護動作。若發生上述故障，母聯開關備自投動作不成功，母線段徹底失去主回路電源。此時需檢查母線段母排有無明顯接地點或母線相間是否有短路現象。造成此類故障的主要原因有：①小動物進入配電柜內導致相間或相對地短路；②配電室內進水或母線被水淋濕造成母線絕緣降低。母線相間及各相對地線間絕緣值應大于0.5 MΩ。
    (2)就地人為誤動分閘按鈕或跳閘(trip)開關。在對低壓開關進行定期巡檢時，需經常性扳動進線開關控制柜面板上的電流表和電壓表轉換開關，以便記錄當值母線運行電壓和電流。由于跳閘開關旋鈕與電壓表或電流表的轉換開關類似，且也在進線控制柜面板上，因而在巡檢時很容易將其誤認為是轉換開關。2005年11月，某員工在巡檢1BNA母線時就錯誤地扳動了跳閘(trip)開關，導致1BNA母線段進線開關動作，母線失電。顯然這也是MNS型低壓開關柜在設計上存在的缺陷。為防止以后再次發生類似事故，在就地分合閘按鈕或跳閘開關上加裝了透明保護蓋。
    (3)控制系統誤觸發跳閘信號。若進線開關跳閘后經仔細檢查未發現開關本身有故障，則需對控制系統進行檢查，確認有無跳閘信號觸發，消除潛在的隱患。
2.1,2  自動空氣開關無法合閘
    原因分析：
    (l)儲能彈簧未儲能或未儲能完全。這種情況主要是發生在手動合閘時，可能是由于操作人員不熟悉手動合閘操作步驟造成的。此時需對空氣開關再次手動儲能，當聽到“當”的響聲時，表示儲能完全，即可手動合閘。
    (2)空開關上蘭色按鈕（跳閘機械指示）彈出。產生這種現象的原因主要是空氣開關上次是由于故障跳閘斷開，跳閘機械指示彈出。將其復位后，再對其進行合閘操作即可。
    (3)儲能電機損壞。主要原因可能是由于控制系統電壓不穩導致電機損壞或儲能電機使用年久老化造成。此時需檢查儲能電機的絕緣及直阻是否滿足要求，若確認電機損壞則應更換。
    (4)控制電源異常，儲能電機無法電動儲能。主要原因可能是進線開關二次回路接線端子接觸不良或控制回路電源失去。首先需確認控制回路電源是否正常，然后再檢查接線端子接觸是否良好。消除故障，將開關置于合閘位，儲能電機即自動儲能。
2.2  抽屜式負荷開關常見故障分析
    抽屜開關經常要根據系統負荷的需求而改變運行方式，也就是要進行斷電或送電等操作，因而經過一段時間的運行之后，抽屜開關內部電氣回路或機械部分難免會出現一些故障。
2.2.1  常見電氣故障分析
2.2.1.1  抽屜內負荷跳閘或故障報警
    這是由于負荷過載造成的。主要原因：
    (1)抽屜開關下游電氣設備有接地或短路現象。此時需檢查負荷電纜是否破損，絕緣是否偏低等；
    (2)下游轉動設備，像電動閥門、水泵、風機等有堵轉現象；
    (3)熱偶SK-10或熱繼電器本身機械故障。
    在以往的維修經歷中發現，開關熱偶或熱繼動作的缺陷占的比例較大，尤其是電動閥門開關抽屜，電動閥門就地一過力矩，抽屜開關熱偶就可能動作。若是由于負荷故障導致熱偶動作，消除負荷故障后，將抽屜開關旋鈕擰到分閘位，重新合閘，即可對熱偶進行復位。對于熱繼電器，則可通過抽屜面板上的復位按鈕復位。
2.2.1.2  抽屜合閘送電后主控或就地無送電顯示
    主要原因如下：
    (1)抽屜間隔內二次回路端子脫落。二次端子兩側固定卡片磨損，在抽屜開關推入的過程中，抽屜間隔二次端子脫離固定位置。此時需更換端子排。這種故障現象在現場曾多次發生，多數情況下都是由于在送電的過程中對開關操作不當。送電前需對抽屜間隔進行仔細檢查，若二次端子已經松動或脫落，應及時進行維修。
    (2)控制回路220V交流電源失去或24V直流信號電源失去。可能的原因有：①二次回路端子排上接線松動或脫落；⑦開關內部二次回路保險管熔斷。此時應檢查開關內二次接線回路絕緣是否異常；③開關內部二次回路空開Q1未合閘，這一點在送電前對開關進行仔細檢查就可以避免。
    (3)抽屜內部主開關輔助觸點故障導致合閘信號未發出。此時應采取如下措施：①檢查主開關oo輔助觸點各常開、常閉接點是否正常。若異常則更換備件，②檢查輔助觸點與主開關的機械配合是否緊湊。若輔助觸點脫落或松動也將導致合閘后無送電顯示，此時需重新對輔助觸點進行安裝。
2.2.1.3  主控顯示母線段故障報警或低電壓報警
    原因分析如下：
    (1)母線段進線開關上方控制柜內K15故障繼電器動作，發出故障信號至主控。該故障繼電器的信號來自各個負荷抽屜開關，任何一個與其相連的抽屜開關QO脫扣跳閘，故障繼電器就會動作。此時可檢查母線段各個抽屜的運行狀態，利用排除法，確認可能脫扣的抽屜開關（一般情況下，抽屜開關旋鈕在合閘位，而OFF燈亮，則有可能是脫扣跳閘）。然后通過拔除抽屜二次端子排上H9或H10引線，確定脫扣跳閘的抽屜，斷開對應的抽屜開關，故障信號即消失。H9或Hl0是抽屜主開關脫扣故障信號線，有220 V交流電壓，開關在合閘狀態下，拔除H9或Hl0引線不會改變抽屜的運行狀態。
    (2)低電壓繼電器F21動作。檢查母線電壓有無明顯波動。如母線電壓無波動則可能是低電壓繼電器故障，此時需對低電壓繼電器進行校驗。1BKB母線段低電壓繼電器就曾經動作過，經檢查確認為低電壓繼電器F21故障所致。所有低壓廠變(6 kV/0.4 kV)低壓側電源進線開關低電壓整定值：F21≤40% Un; K9-1.7s,K15=2s.
2.2.1.4抽屜溫度過高
    抽屜溫度過高的主要原因可能是過負荷或接線松動，應采取如下措施：
    (1)檢查主回路開關與接觸器容量是否與負荷額定容量匹配，開關冗余度是否合適。
    (2)檢查負荷運行電流是否超過其額定電流，若運行電流異常，則應停機對負荷進行檢查。
    (3)檢查抽屜內部開關及接觸器的端子接線是否松動。
    抽屜溫度過高是一個較為嚴重的問題，下面就現場出現的一個實例作一說明。
    2005年底1號機組熱試期間，穩壓器電加熱器的電源開關曾多次出現過跳閘現象。每次檢查都發現是主開關脫扣跳閘，但測量電加熱器的絕緣都符合要求。后經現場測量，發現抽屜內部溫度高達60℃（標準為不超過40℃），柜體溫度嚴重超標。測量電加熱器運行電流約140 A左右，未超過其額定電流，而抽屜內部斷路器額定容量為112A—160 A(40℃)，接觸器額定容量為145 A。經分析為抽屜內部元件額定容量的冗余度偏小，導致元件發熱。當然抽屜式開關布置較緊湊不利于散熱也是一個很重要的原因。隨著溫度增加，抽屜內斷路器載荷能力下降，由此惡性循環，最終導致斷路器過流跳閘。后經解體檢查，發現接觸器和主開關的觸頭均有不同程度的受熱打火拉弧跡象。為徹底解決故障，最終將抽屜內部主開關的額定容量更換為250 A，接觸器的額定容量更換為185 A。由于開關的冗余度增加，抽屜發熱量下降，最終解決了溫度過高問題。
2,2,2常見的機械故障分析
2,2.2.1  抽屜主開關無法旋到合閘位
    原因分析如下：
    (1)主開關與旋鈕之間的連桿松脫。此類故障發生的幾率也很大，隨著抽屜操作次數的增加，主連桿與斷路器之間固定螺絲會松動，需重新調整連桿的長度并將其固定。
    (2)抽屜操作機構故障。應采取如下措施：①檢查操作機構與旋鈕連接部件是否完好，不好則更換；②檢查抽屜底部定位滾動滑輪是否完好，不好則更換。
    抽屜底部定位滾動滑輪在現場的使用過程中損壞頻率較高。主要原因是抽屜在推入或拉出的過程中，旋鈕易從抽拉位置彈到分閘位，此時滾輪凸出，進入軌道定位孔，受到外力推拉。
    (3)主開關轉動機構故障。此類故障發生的幾率較低，主要是由于主開關操作次數增加，轉動機構失靈造成。
2,2.2,2抽屜卡住無法抽出或推入
    此類故障主要是由于抽屜底部導向槽與抽屜間隔導軌錯位或抽屜卡澀造成。在進行抽屜推拉操作時，若操作不當很容易造成抽屜卡住。應嚴格按抽屜操作的注意事項執行，在推入抽屜之前一定要保證導軌上有適當潤滑脂（醫用凡士林等）。抽屜底部導向槽與導軌錯位主要是由于抽拉時，抽屜受力偏移造成，因此抽拉時用力應沿著導軌方向。
2.2.2,3抽屜開關無法正常隔離
    對于8E/4或8E/2規格的抽屜，其主要原因有：
    (1)旋鈕上的隔離環損壞；
    (2)抽屜開關旋鈕未完全置于隔離位置。
    旋鈕上的隔離環及其固定軸均為塑料材質，若抽屜旋鈕未完全達到隔離位而強行摳起，則很容易損壞隔離環。
    對于8E及以上規格的抽屜，主要原因是抽屜底部滾輪操作機構損壞，這也是由于操作不當造成的。
    低壓開關柜的機械故障在調試期間出現的頻率較高，主要是操作人員未熟練掌握操作方法所致。隨著機組的正常運行，現場操作人員的操作技能逐漸成熟，低壓開關柜的機械故障將逐步降低。
3、MNS型抽屜式低壓開關柜故障預防措施
為了降低低壓開關柜運行期間的故障率，對其進行定期的維護與保養十分必要。正常運行期間應對低壓開關進行定期巡檢，停機大修期間應逐一對各個盤柜抽屜進行徹底檢查維護。
3.1Emax型斷路器檢查維護
    根據空氣開關工作環境要求，建議對田灣核電站現場使用的Emax型塑殼式自動空氣開關每4年進行一次檢查維護。維護的內容包括：
    (1)對斷路器內部滅弧罩等部件除塵；
    (2)檢查開關分合性能是否良好；
    (3)檢查滅弧觸頭與主觸頭有無電弧燒傷痕跡
    (4)緊固內部各元件緊固螺栓；
    (5)檢查各限位觸點導通性能是否良好；
    (6)檢查分、合閘線圈回路是否有開路或短路的情況；
    (7)轉動部件涂抹潤滑脂；
    (8)檢查儲能電機是否正常；
    (9)合閘狀態下檢查滅弧觸頭與靜觸頭之間間隙應在1.2 mm—1.8 mm。
    這里需要注意的是，在檢查維護Emax開關前
一定要將儲能機構釋能。
3.2抽屜開關日常巡檢與檢查維護
3.2.1  日常巡檢內容
    (1)通過進線柜下方測量母排的溫度。
    (2)測量負荷電纜端子端接處及負荷抽屜內部的溫度。
    (3)目測負荷接線端子處有無明顯的打火燒傷痕跡。
    (4)通過嗅覺檢查盤柜處有無異常氣味。
    (5)檢查各盤柜抽屜指示燈指示是否正常。
    MNS型低壓開關柜允許短時工作環境最高溫度為40℃，若發現盤柜本體或環境溫度過高，則應查找溫度偏高的原因，消除潛在隱患。
3.2.2年度檢查維護內容
    (1)對盤柜抽屜內部除塵。
    (2)檢查抽屜內部元件及接線。
    (3)檢查二次回路接線端子并緊固。
    (4)檢查抽屜開關分合及導通性能是否良好。
    (5) -次接線端子緊固檢查，各種螺栓緊固力矩如表1所示。
    (6)對抽屜內部繼電器進行校驗；
    (7)對電流表、電壓表進行校驗；
    (8)檢查三相母排相間及各自對地的絕緣。
    在對低壓開關抽屜進行檢查維護時，需要將各個抽屜抽出，置于檢修位置；在回裝抽屜時一定要看清抽屜面板上的KKS碼標識，按照其原有位置回裝，切勿放錯抽屜間隔，否則會給以后的系統運行及隔離維修帶來嚴重的危害。
4、結束語
   MNS型抽屜式低壓開關柜是電站廠用電低壓配電(0.4 kV)系統的重要配電設備，低壓開關柜的正常運行與否直接影響到機組的安全運行。為保證低壓開關的可靠運行，不僅要對低壓開關進行有效的維修和定期的檢查維護，同時熟練正確的操作方法也至關重要。相信通過現場對低壓開關的操作與維修經驗的積累，低壓開關柜的故障也將越來越少，從而為機組的安全，可靠，穩定運行提供有力保障。
    三門峽富通新能源可以根據用戶的需求訂做各種類型的高低壓配電柜開關柜。