高壓斷路器故障檢修及及狀態(tài)監(jiān)測(cè)探究

王強(qiáng)

摘要：隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及用電需要的不斷增高，給供電企業(yè)帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。為了滿足用電需求和供電質(zhì)量，供電企業(yè)需要時(shí)刻保證電網(wǎng)的正常運(yùn)行。高壓斷路器故障檢修及狀態(tài)監(jiān)測(cè)是電網(wǎng)運(yùn)行的重要保證之一，采用科學(xué)先進(jìn)的方法，不僅可以提高供電質(zhì)量，可以降低企業(yè)成本，提高工作效率，保證企業(yè)效益的增高?；诖耍疚膶?duì)高壓斷路器故障檢修及及狀態(tài)監(jiān)測(cè)進(jìn)行探究。

關(guān)鍵詞：高壓;斷路器故障檢修;狀態(tài)監(jiān)測(cè)

1常見(jiàn)的高壓斷路器故障

1.1誤動(dòng)故障

通常情況下，使斷路器發(fā)生誤動(dòng)的主要原因，一方面是短路器的誤分、誤合;另一方面是分合閘在沒(méi)有接受指令的情況下出現(xiàn)自行分合。操動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械的故障和二次回路接線的故障時(shí)導(dǎo)致誤動(dòng)故障出現(xiàn)的原因。在分合閘沒(méi)有指令的狀態(tài)下，如果分合閘的電磁鐵鎖扣扣入太短，出現(xiàn)振動(dòng)，可能會(huì)使分合閘分合，出現(xiàn)誤動(dòng)。除此之外，分合閘的電磁鐵電壓低，也會(huì)造成高壓斷路器誤合、誤分。

1.2拒動(dòng)故障

拒合和拒分故障是拒動(dòng)故障中的兩種故障。而拒動(dòng)故障中拒分故障是會(huì)導(dǎo)致問(wèn)題擴(kuò)大化的嚴(yán)重故障，一般會(huì)出現(xiàn)越級(jí)跳閘和系統(tǒng)故障的情況。分析發(fā)現(xiàn)拒動(dòng)故障出現(xiàn)的原因，一般包括機(jī)械、電氣等方面的因素。①在機(jī)械上，傳動(dòng)系統(tǒng)機(jī)械和操動(dòng)機(jī)構(gòu)的問(wèn)題是引起問(wèn)題的主要因素。在排查故障時(shí)，要檢查壓縮空氣的管道回路是否正常排水以及是否有凍結(jié)的現(xiàn)象。如果有凍結(jié)的現(xiàn)象，則可能是氣動(dòng)操作機(jī)構(gòu)出現(xiàn)了問(wèn)題。因此要及時(shí)采取解凍措施，然后檢查各個(gè)部分的運(yùn)行情況。除此之外，為了排查液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)故障，要對(duì)低壓閉鎖裝置、氣壓表等進(jìn)行查看，同時(shí)，要有擁有專業(yè)素質(zhì)的人對(duì)液壓回路和液壓操動(dòng)機(jī)構(gòu)的內(nèi)部各部分進(jìn)行詳細(xì)檢查。②在對(duì)電氣的故障進(jìn)行排查時(shí)，要對(duì)直流電的電源電壓進(jìn)行檢查，保證其符合標(biāo)準(zhǔn)值。檢查時(shí)要重點(diǎn)檢查開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)、分合閘的線圈、端子排接線，看其是否存在問(wèn)題。

1.3絕緣故障

所謂的絕緣故障主要指的是高壓斷路器內(nèi)絕緣故障和外絕緣故障，以及瓷套閃絡(luò)故障。

1.4載流故障

由于高壓斷路器工作時(shí)間長(zhǎng)，久而久之接頭部位就會(huì)有接觸不良的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致載流故障。

1.5泄漏故障

一般情況下，泄漏故障指的都是漏氣和漏油問(wèn)題，漏油問(wèn)題主要原因有兩方面，一個(gè)方面是液壓油管道有泄漏的地方，另一方面是壓縮空氣管道有泄漏;氣體泄漏則是因?yàn)閮?chǔ)氣罐上的放水閥門(mén)沒(méi)有做好密封工作。

2檢測(cè)方法

2.1專家診斷法

隨著科技的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)也被應(yīng)用到了高壓斷路器的故障檢修和診斷中，大大提高了高壓斷路器故障檢修的效率。專家診斷法是將一些針對(duì)斷路器故障的理論知識(shí)、處理的方法和經(jīng)驗(yàn)收集起來(lái)形成一個(gè)專門(mén)的信息系統(tǒng)，方便對(duì)故障進(jìn)行快速處理。通常來(lái)說(shuō)，專家診斷系統(tǒng)由知識(shí)獲取、知識(shí)庫(kù)、推理機(jī)和解釋界面共同組成，每個(gè)部分都發(fā)揮著各自的作用。例如：知識(shí)獲取是計(jì)算機(jī)對(duì)以存儲(chǔ)的故障診斷知識(shí)進(jìn)行有效的識(shí)別;知識(shí)庫(kù)存儲(chǔ)著故障的解決處理方法和一些專家提出的理論依據(jù)，可供參考;而推理機(jī)則是負(fù)責(zé)根據(jù)已有的資料管理協(xié)調(diào)系統(tǒng)。使用專家診斷方法，可以在故障發(fā)生時(shí)，根據(jù)以往案例進(jìn)行故障判別，提供處理措施，提高工作效率。

2.2人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是一種知識(shí)存儲(chǔ)量大，對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性高的方法。該方法主要是模擬人腦的構(gòu)造和人的認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)和運(yùn)用人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行方式，使得系統(tǒng)對(duì)斷路器進(jìn)行檢測(cè)。在使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法時(shí)，要先找出斷路器中存在的故障，然后建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模型。通過(guò)建立起來(lái)的模型，可以很快分析找出故障的原因，得到處理故障的方法。這種用建立模型來(lái)檢修診斷的方法不僅資金投入少，而且在操作便利的情況下能夠快捷地找出斷路器的故障。不斷的實(shí)踐和積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛱岣邫z測(cè)故障的準(zhǔn)確性和效率。

3高壓斷路器的狀態(tài)監(jiān)測(cè)分析

3.1滅弧室監(jiān)測(cè)

3.1.1氣體密度

斷路器絕緣及滅弧性能是其穩(wěn)定運(yùn)行的關(guān)鍵，在斷路器運(yùn)行中，不同因素作用均會(huì)導(dǎo)致斷路器滅弧性能、絕緣性能下降。以SF6高壓斷路器為例，其滅弧室常出現(xiàn)泄漏、微水抄表問(wèn)題，需落實(shí)針對(duì)氣體的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，控制好故障。例如，在對(duì)SF6氣體密度監(jiān)測(cè)期間，密度降低很可能是氣體泄露所致，導(dǎo)致SF6氣體含水量增加。故需針對(duì)該氣體密度落實(shí)在線監(jiān)測(cè)，為降低監(jiān)測(cè)難度（氣體密度難以準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)），以氣體壓力反饋氣體密度。為斷路器設(shè)置兩級(jí)警告信號(hào)，分別為一級(jí)補(bǔ)氣壓力及二級(jí)閉鎖壓力信號(hào)，正常狀態(tài)下，設(shè)置補(bǔ)氣壓力信號(hào)在額定氣壓10%位置，閉鎖的壓力在補(bǔ)氣壓力信號(hào)基礎(chǔ)上再降低5%。滅弧室未發(fā)生泄漏，則氣體的壓力主要受溫度變化影響，溫度越高，氣室壓力也就越高，也可以在測(cè)量溫度的基礎(chǔ)上判斷氣體壓力，以便及時(shí)了解滅弧室泄漏情況。

3.1.2斷路器微水含量監(jiān)測(cè)

SF6氣體中水分過(guò)多，將嚴(yán)重影響氣體自身絕緣性能及滅弧性，甚至?xí)?dǎo)致工頻閃絡(luò)電壓下降。此外，由于氣體中含水量過(guò)多所導(dǎo)致的還會(huì)導(dǎo)致斷路器觸頭電弧放電，產(chǎn)生危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)。對(duì)SF6氣體推薦以電解法、漏點(diǎn)法進(jìn)行測(cè)量。要按照監(jiān)測(cè)工藝對(duì)儀器內(nèi)的空氣取氣分析，并監(jiān)測(cè)補(bǔ)氣操作，若沒(méi)有問(wèn)題，則應(yīng)對(duì)斷路器強(qiáng)化監(jiān)測(cè)。

3.2針對(duì)高壓斷路器觸頭使用壽命的監(jiān)測(cè)

斷路器控制開(kāi)合的次數(shù)會(huì)對(duì)其觸頭產(chǎn)生一定損傷，使用一定次數(shù)后，就需要及時(shí)更換觸頭，保障斷路器的基本功能正常。斷路器的監(jiān)測(cè)中，一般以開(kāi)斷的實(shí)際磨損判斷斷路器觸頭的使用壽命。因此，要分析各方面原因?qū)嗦菲麟娛褂脡勖挠绊?。例如，斷路器發(fā)生電磨損、其滅弧室異常或觸頭異常等，都會(huì)影響觸頭的使用壽命。對(duì)電壽命研究分析，可采用電弧能量法、累計(jì)開(kāi)斷電流或者累計(jì)開(kāi)斷電流加權(quán)法計(jì)算分析。其中，采用計(jì)及燃弧時(shí)間加權(quán)評(píng)估的方式可直接得到斷路器觸頭電磨損的數(shù)據(jù)，可直接得到觸頭使用壽命結(jié)果。其他方式則主要通過(guò)間接表征的方式計(jì)算電磨損，掌握斷路器觸頭的實(shí)時(shí)狀態(tài)。

4斷路器出現(xiàn)故障后的緊急處理

4.1跳閘故障

跳閘故障的發(fā)生概率相對(duì)較高，發(fā)生跳閘后，相關(guān)工作人員應(yīng)沉著冷靜分析，記錄好跳閘的時(shí)間、實(shí)際情況，停止音響信號(hào)，對(duì)線路巡邏，找到斷路器檢查是否損壞，并將巡邏檢查結(jié)果及時(shí)報(bào)備給上級(jí)管理人員，受到上級(jí)管理人員的執(zhí)行命令之后再落實(shí)一系列處理故障操作。若后續(xù)合閘之后發(fā)現(xiàn)斷路器有出現(xiàn)跳閘，則應(yīng)將情況反饋給調(diào)度員，對(duì)斷路器作進(jìn)一步檢查，最終檢查發(fā)現(xiàn)故障為系統(tǒng)故障，則需將系統(tǒng)和斷路器相互隔開(kāi)，之后再維持現(xiàn)狀，確保故障排除之后才可恢復(fù)電網(wǎng)系統(tǒng)運(yùn)行。

4.2斷路器分閘失靈故障

斷路器分閘失靈是一項(xiàng)較嚴(yán)重的故障，對(duì)其故障處理應(yīng)按照科學(xué)步驟迅循序漸進(jìn)、迅速處理。首先，要檢查斷路器分閘、控制系統(tǒng)是否正常，若發(fā)現(xiàn)斷路器控制、分閘異常，則應(yīng)采取針對(duì)性措施，查找故障原因并清除;其次，要對(duì)直流電源檢查，觀察是否電源出現(xiàn)異常，若電源電壓異常，則立即修整，保證電壓在規(guī)定值范圍;最后，要檢查開(kāi)關(guān)，相關(guān)操作人員可以手動(dòng)遠(yuǎn)方操作跳閘，看是否可成功跳閘，若跳閘成功，說(shuō)明開(kāi)關(guān)處存在故障，可通知維護(hù)人員對(duì)開(kāi)關(guān)維護(hù)處理。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，高壓斷路器是電網(wǎng)中的重要安全設(shè)備之一，斷路器能否正常運(yùn)行直接關(guān)系到電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，故需要對(duì)高壓斷路器落實(shí)不同方面的狀態(tài)檢測(cè)，為斷路器的故障診斷及處理奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。除此之外，還須針對(duì)高壓斷路器觸頭使用落實(shí)其使用壽命的監(jiān)測(cè)，以多方面的狀態(tài)監(jiān)測(cè)，保障電力系統(tǒng)安全。

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