電氣高壓斷路器中高壓斷路器的機械故障監(jiān)測研究

曹昆 劉宇

摘要：隨著用電需求的規(guī)模不斷增長，使得我國的電網(wǎng)規(guī)模越來越大。如何保障供電網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性是電力行業(yè)發(fā)展面臨的重要問題。斷路器斷路器機械檢修系統(tǒng)可以有效保障供電網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性，但是在實際運行過程中可能存在著機械故障，因此本文在此基礎(chǔ)上重點分析了電氣高壓斷路器中高壓斷路器的機械故障的相關(guān)問題，從而更好促進(jìn)我國電力行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力行業(yè);電網(wǎng)系統(tǒng);漏電器隱形故障;電力系統(tǒng)連鎖故障;穩(wěn)定性

前言

近些年，隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動化水平取得了很大的發(fā)展，為保障國民經(jīng)濟發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。但隨著我國對于電力需求越來越大，使得電力網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模越來越大，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，在電力系統(tǒng)工作的各個環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)各種機械事故，給電力系統(tǒng)的人員造成一定的傷害。因此如何開展斷路器斷路器機械故障技術(shù)對于電力系統(tǒng)的安全運行至關(guān)重要，也保障了工作人員的生命財產(chǎn)安全，從而保障了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運行。

1.斷路器斷路器機械檢修的重要性

斷路器斷路器機械檢修的主要原理是通過相關(guān)的斷路器斷路器機械檢修裝置來切斷相關(guān)的故障電路，從而保護(hù)相關(guān)電力人員和電力高壓斷路器的安全，因此斷路器斷路器機械檢修技術(shù)對于保護(hù)相關(guān)人員的安全具有重要的意義。隨著我國不斷電力技術(shù)的不斷發(fā)展，我國在斷路器斷路器機械檢修技術(shù)方面也取得了很大的發(fā)展，目前在電力行業(yè)常用的主要有四種斷路器斷路器機械檢修類型：1.零序電流互感器;2.總開關(guān);3.分離脫扣線圈;4.脫扣裝置。當(dāng)電力工程人員在使用斷路器斷路器機械檢修裝置是，相關(guān)高壓斷路器能夠檢測電力系統(tǒng)相關(guān)的電力參數(shù)，主要通過檢測電壓電流參數(shù)的異常，通過一定的放大措施，如果發(fā)現(xiàn)異常就進(jìn)行相關(guān)的切斷電源處理，從而實現(xiàn)斷路器斷路器機械檢修。

在我國電力行業(yè)的發(fā)展過程中，電力工程師在電力工程項目中常使用的斷路器斷路器機械檢修裝置主要是兩種類型：第一種是電流動作保護(hù)器，第二種是電源動作保護(hù)器。同時在保護(hù)方式上也可以分為直接保護(hù)和間接保護(hù)的方式。直接保護(hù)是通過覆蓋的技術(shù)直接來保護(hù)電路，而間接保護(hù)采用的是通過隔離的措施來進(jìn)行相關(guān)電路的保護(hù)。斷路器斷路器機械檢修對于保護(hù)電力系統(tǒng)人員安全和電力高壓斷路器具有重要的意義，能夠有效降低電力事故的破壞范圍，有效降低企業(yè)的經(jīng)濟損失，同時也能夠最大程度保障電力系統(tǒng)的安全性。

2.機械振動信號的監(jiān)測

高壓斷路器依靠其機械部件的正確動作來發(fā)揮其功能，因此各部件的機械可靠性極為重要。加強對機械故障的監(jiān)測，提前發(fā)現(xiàn)潛在故障，對于降低高壓斷路器故障率，提高電力系統(tǒng)的安全性和效率具有重要意義。機械振動信號是一種包含大量高壓斷路器狀態(tài)信息的豐富信息載體。它由一系列瞬態(tài)波形組成。每個瞬態(tài)波形都是斷路器運行時內(nèi)部“事件”的反映。振動是對高壓斷路器內(nèi)部各種激勵源的響應(yīng)。對于高壓斷路器，勵磁源包括閉合和閉合電磁鐵、儲能機構(gòu)、脫扣機構(gòu)、四桿聯(lián)動機構(gòu)等內(nèi)部元件的運動。斷路器機械狀態(tài)的變化會引起振動信號的變化，這是利用振動信號作為故障診斷依據(jù)的理論基礎(chǔ)。通過適當(dāng)?shù)臋z測手段和信號處理方法，可以識別出振動的激勵源，找到故障的根源。

2.1振動信號的特點

高壓斷路器是一種瞬時動作電器。正常運行時處于靜止?fàn)顟B(tài)。只有在開閉指令執(zhí)行時才能快速動作，從而產(chǎn)生強烈的振動。振動信號具有以下特點：振動信號是瞬時非平穩(wěn)信號。沒有周期性。有效信號出現(xiàn)的時間非常短，通常在幾十到幾百毫秒之間。振動是由力的沖擊和操作機構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件運動形式的變化引起的。在斷路器的一次操作中，按一定的邏輯順序啟動、移動、制動一系列元件，形成振動波，從而沿著一定的路徑，傳感器的最終到達(dá)是一系列衰減的振動波，不同的結(jié)構(gòu)和不同的運動特性會產(chǎn)生不同的疊加波形。

2.2振動信號合分閘的波形分析

在高壓斷路器的合閘和合閘過程中，沖擊波與斷路器運行時的運動狀態(tài)之間存在著對應(yīng)的關(guān)系。這為斷路器監(jiān)測提供了重要數(shù)據(jù)。通過選擇合適的零件，可以得到支架?；蛘駝有盘柹系奶坠?，以確定具體的行動內(nèi)。

3.檢測技術(shù)手段

3.1動態(tài)電阻檢測

通用SF6斷路器有主觸點和電弧觸點。滅弧主要取決于電弧接觸。當(dāng)斷路器處于閉合狀態(tài)時，被測回路電阻主要是主接觸接觸電阻與電弧接觸接觸電阻并聯(lián)時的回路電阻。值，在正常情況下，主觸點的接觸電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電弧觸點的接觸電阻，因此所測回線電阻不能反映電弧觸點的燃燒情況。通過檢測斷路器運行過程中的回路電阻曲線，可以在不拆卸斷路器的情況下得到電弧接觸的有效接觸時間。這種檢測方法稱為動態(tài)環(huán)路檢測，被測電阻稱為動態(tài)環(huán)路電阻。為了區(qū)別斷路器閉合時通常測量的回路電阻，后者稱為靜態(tài)回路電阻。

3.2電力參數(shù)檢測

高壓斷路器的機械故障的常用的檢測方法和檢測措施主要是從電力系統(tǒng)的參數(shù)入手，通過檢測電力參數(shù)的變化來判斷電力裝置是否發(fā)生異常，常用的檢測電力參數(shù)主要有電壓、電流以及功率因素。因此在開展高壓斷路器的機械故障檢測方法和檢測措施的研究之前首先要對于電力系統(tǒng)中的電力參數(shù)的特征進(jìn)行充分分析，從而為高壓斷路器的機械故障的檢測打下堅實的基礎(chǔ)。因為在電力系統(tǒng)系統(tǒng)工作過程中，如果電能計量裝置發(fā)生異?；蛘叱霈F(xiàn)故障，那么就會影響這條線路的工作狀態(tài)、相關(guān)信號的能量狀態(tài)、或者參數(shù)發(fā)生變化，這些異常就會影響著回路相關(guān)參數(shù)的變化，那么電力系統(tǒng)通過對于回路的電壓、計量電流、功率因素三個方面的分析，就可以判斷高壓斷路器的機械故障是否出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，如果出現(xiàn)計算的數(shù)值超過一定的閾值，高壓斷路器的機械故障就會發(fā)生指示信號或者進(jìn)行相應(yīng)的報警，但是不同的電力裝置都存在著優(yōu)點和確定，在靈敏性和精度方面也是存在著很大的差距的。

5.減少電氣高壓斷路器中高壓斷路器的機械故障幾點建議

5.1做好安全性和可靠性控制

在日程工作環(huán)節(jié)，電力企業(yè)應(yīng)提高工程人員的安全意識，提高自身的預(yù)防知識，確保自身和施工高壓斷路器的安全。通過自身的工作經(jīng)驗，不斷優(yōu)化斷路器機械檢修技術(shù)，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)使用高壓斷路器。此外，有關(guān)部門還應(yīng)在工程現(xiàn)場進(jìn)行一定的防護(hù)工作，以保證工程人員的安全，提高工程的安全性。

5.2完善狀態(tài)管理體系

為保證電力系統(tǒng)運行中的高壓斷路器的有效運行，必須建立健全的狀態(tài)管理體系，這是新形勢下管理工作創(chuàng)新和實踐的最佳途徑。所謂狀態(tài)管理，就是把電力系統(tǒng)運行中的高壓斷路器的管理分為維護(hù)狀態(tài)管理、高壓斷路器故障狀態(tài)管理和高壓斷路器完整性管理。在高壓斷路器即將打開前，明確人員的操作方式和維修人員的維修方法，避免安全事故的發(fā)生。高壓斷路器處于故障狀態(tài)時，應(yīng)及時確定高壓斷路器管理各部門負(fù)責(zé)人和實際管理人員，并按預(yù)防性維修方法查明故障原因并進(jìn)行維修保養(yǎng)?？梢栽诟邏簲嗦菲鞯母鱾€狀態(tài)下懸掛標(biāo)志，特別是在故障狀態(tài)下，如：“故障狀態(tài)”、“服務(wù)狀態(tài)”等，以表示高壓斷路器的狀態(tài)，從而保證了工作人員的人身安全和高壓斷路器管理工作的連接效率。只有這樣才能更好地保障高壓斷路器的正常使用。

6.結(jié)語

綜上所述，斷路器在低壓配電系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的重要，不僅能夠有效保護(hù)電路系統(tǒng)，在最快的時間內(nèi)能夠?qū)⒐收蠌碾娏ο到y(tǒng)中切除。做好斷路器的機械故障檢測對于保障斷路器的安全性和可靠性提供了可靠的技術(shù)保障。本文根據(jù)筆者自身的經(jīng)驗提出了幾點切實可行的建議，希望給相關(guān)工作者一定的參考作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]潘金鑾.斷路器檢修技術(shù)講座，第三講操動機構(gòu)結(jié)構(gòu)及工作原理（上）[J]供用電，2016，（06）.

[2] 黃建華.變電站高壓電氣設(shè)備狀態(tài)檢修的現(xiàn)狀及其發(fā)展[J]變壓器，2002，（S1）.