探索高壓斷路器的監(jiān)測

李平華

摘 要：隨著現(xiàn)代電網(wǎng)的逐漸自動化、智能化，人們對設(shè)備的性能要求也大大提高。在電力系統(tǒng)中，高壓斷路器的數(shù)量非常多，而斷路器故障造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其自身的價值。因此，研究高壓斷路器的監(jiān)測工作和故障診斷技術(shù)具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：高壓斷路器；故障診斷；電力系統(tǒng)；財產(chǎn)損失

中圖分類號：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.103

高壓斷路器的檢修工作最初是在故障發(fā)生后進(jìn)行的，而為了減少事故造成的損失，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭〞r間的預(yù)防性例行檢修。隨著電力部門的改革和電網(wǎng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的檢修模式變得更加科學(xué)。目前，通過現(xiàn)代的一些科技手段對正在運行的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，并設(shè)計出了有針對性的維修辦法。了解高壓斷路器的運行狀況、盡早發(fā)現(xiàn)潛在故障和及時預(yù)防、維修，是保證電力系統(tǒng)正常運行的基礎(chǔ)，這樣能有效防止重大事故的發(fā)生，降低工作量和財產(chǎn)損失。

1 高壓斷路器的主要作用

1.1 高壓斷路器的控制作用

高壓斷路器是電力系統(tǒng)中非常重要的元件之一，起著控制的作用。高壓斷路器用于在電力系統(tǒng)運行時接通或斷開電路，以便電力設(shè)備能安全投入或退出。

1.2 高壓斷路器的保護(hù)作用

電力系統(tǒng)中的某些元件或線路發(fā)生故障時，高壓斷路器作為保護(hù)裝置的執(zhí)行元件，會將發(fā)生故障的部位迅速從系統(tǒng)中隔離出來，以避事故擴(kuò)大，從而保護(hù)電力系統(tǒng)中的其他電氣設(shè)備不被損壞，保證系統(tǒng)的正常運行，減少很多不必要的損失。

2 高壓斷路器的監(jiān)測

高壓斷路器主要分為油斷路器、六氟化硫斷路器、壓縮空氣斷路器和真空斷路器等。目前，我國多使用六氟化硫斷路器和真空斷路器。雖然高壓斷路器的造價比其他電力設(shè)備，比如發(fā)電機(jī)要低很多，但一旦斷路器發(fā)生故障，所造成的損失并不是斷路器本身的價值可比的。因此，高壓斷路器的質(zhì)量非常重要，對其進(jìn)行的檢修工作更是重中之重。

2.1 高壓斷路器的機(jī)械性能監(jiān)測

在電力系統(tǒng)的故障統(tǒng)計數(shù)據(jù)中，高壓斷路器故障有70%～80%是機(jī)械故障引起的。目前，我國的檢測方式一般是在設(shè)備停電期間，用便攜式檢測設(shè)備進(jìn)行定期檢測，這種檢測方式經(jīng)常會造成故障維修不及時，進(jìn)而造成財產(chǎn)損失。為了避免事故發(fā)生，一定要加強(qiáng)機(jī)械性能在線監(jiān)測的力度。在實際監(jiān)測中，需要注意合閘線圈電流、機(jī)械振動頻率和輔助開關(guān)的狀態(tài)等重要參量。

2.2 高壓斷路器的六氟化硫監(jiān)測

六氟化硫氣體在水解時產(chǎn)生的有毒酸性物質(zhì)會對金屬產(chǎn)生腐蝕，而在微水超標(biāo)時會降低絕緣層的性能。六氟化硫氣體的狀態(tài)會嚴(yán)重影響高壓斷路器的性能。因此，在設(shè)備正式投用前或使用中，需要對六氟化硫氣體進(jìn)行檢測，分析其中有毒氣體的成分，并判斷其狀態(tài)，從而保證高壓斷路器的安全運行。

2.3 高壓斷路器的剩余使用壽命監(jiān)測

高壓斷路器的剩余使用壽命在監(jiān)測中是非常重要的環(huán)節(jié)之一。觸頭的電磨損是影響其使用壽命的關(guān)鍵因素，而觸頭的電磨損程度則是由燃弧電流、燃弧時間和運行速度決定的。在高壓斷路器運行的過程中，每次開斷燃弧電流的時間都是非常相近的，造成的電磨損也基本相同。因此，一般可通過檢測高壓斷路器每次開斷造成的電磨損計算觸頭的使用壽命，這樣能比較準(zhǔn)確地得出觸頭的電磨損量，從而對不同高壓斷路器的使用壽命進(jìn)行有效評估。

2.4 高壓斷路器絕緣層的監(jiān)測

絕緣層的監(jiān)測主要是在設(shè)備的運行中對各種參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析，并通過這些參數(shù)計算出絕緣層的損壞程度。對于一般的高壓斷路器而言，只要保持足夠的距離，則不會發(fā)生絕緣層擊穿現(xiàn)象，只需要監(jiān)測介質(zhì)損耗和局部的放電、漏電現(xiàn)象。

3 高壓斷路器在線監(jiān)測中存在的問題

隨著我國現(xiàn)代化電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展，設(shè)備狀態(tài)檢修已成為時代發(fā)展的必然趨勢。其中，在線監(jiān)測系統(tǒng)作為關(guān)鍵性技術(shù)，起著至關(guān)重要的作用。目前，我國的便攜式檢測設(shè)備技術(shù)成熟，但在線監(jiān)測技術(shù)比較落后，使用范圍也相對較小，在線監(jiān)測產(chǎn)品也存在較多問題，具體體現(xiàn)在以下5方面：①高壓斷路器在線監(jiān)測的設(shè)備、技術(shù)相對落后，且一般采用便攜式設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場檢測。目前，我國便攜式檢測技術(shù)成熟，但生產(chǎn)在線監(jiān)測設(shè)備的廠家很少，在便攜式檢測設(shè)備占據(jù)大量市場的今天，在線監(jiān)測很難獲得發(fā)展。②現(xiàn)有的在線監(jiān)測設(shè)備功能單一，一般為機(jī)械壽命檢測、電壽命檢測和六氟化硫氣體監(jiān)測，沒有完善、系統(tǒng)的產(chǎn)品，很難在市場中占據(jù)一席之地。③高壓斷路器在線監(jiān)測系統(tǒng)主要靠傳感器和故障處理，但我國在傳感器的使用技術(shù)落后，雖然故障處理技術(shù)先進(jìn)，但沒有傳感器的配合，很難發(fā)揮其優(yōu)勢。④高壓斷路器在線監(jiān)測設(shè)備有很多是設(shè)備廠家與電力部門的合作項目，由于設(shè)備和項目的推廣不能保證安全和盈利，所以，其很難在市場推廣，這給在線監(jiān)測的施行增加了困難。⑤我國的電力系統(tǒng)錯綜復(fù)雜，且很多電力設(shè)備所處的區(qū)域環(huán)境惡劣、人跡罕至，且外界的干擾源眾多，而在線檢測設(shè)備需要精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析。因此，抗干擾能力差是較為明顯的問題。

4 高壓斷路器監(jiān)測系統(tǒng)的市場分析

針對我國目前的電力系統(tǒng)發(fā)展情況，很多常規(guī)高壓斷路器有必要使用在線監(jiān)測系統(tǒng)。目前，我國的電力部門仍舊采取以往的預(yù)防性檢測，很容易造成無法及時處理的狀況。在預(yù)防性檢測中，例行檢測工作要對高壓斷路器和六氟化硫氣體進(jìn)行試驗，試驗項目繁多，周期過長，直接影響了正常的供電和用電，且試驗電壓低，與高壓斷路器的運行狀態(tài)有很大差別，很難反映出設(shè)備的真實運行情況。而監(jiān)測系統(tǒng)如果能全面檢測高壓斷路器的機(jī)械性能、電磨損和六氟化硫氣體的狀態(tài)等參數(shù)，則可減少很多不必要的浪費，從而確保監(jiān)測工作的準(zhǔn)確性。

高壓斷路器作為電力系統(tǒng)中重要組成部件，使用量逐年上升，相關(guān)的監(jiān)測產(chǎn)品也在不斷增多。雖然在線監(jiān)測設(shè)備在技術(shù)上還存在很多問題，但隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，很多問題都是可以解決的。

5 結(jié)束語

高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，斷路器的性能決定著電力系統(tǒng)能否正常供電。高壓斷路器的數(shù)量眾多，維修量大、工費高、檢修周期長，一旦出現(xiàn)故障，將會造成較大的損失。在線監(jiān)測系統(tǒng)通過收集并分析、計算大量的數(shù)據(jù)，在縮短了檢測周期的同時，也提高了準(zhǔn)確性。

參考文獻(xiàn)

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〔編輯：張思楠〕