高壓斷路器常見(jiàn)故障問(wèn)題分析

楊俊馬

摘要：目前，我國(guó)的電力行業(yè)基礎(chǔ)建設(shè)迅速，在變電站中非常重要的一次設(shè)備就是高壓斷路器，隨機(jī)相位跳閘對(duì)斷路器會(huì)造成比較大的沖擊，可能會(huì)出現(xiàn)過(guò)電壓，所以為了抑制斷路器過(guò)電壓，需要實(shí)現(xiàn)斷路器跳合閘相位控制，實(shí)現(xiàn)這一控制的裝置就是選相控制器。對(duì)于選相控制器的研究，我國(guó)起步比較晚，2005年之后才開(kāi)始對(duì)其進(jìn)行研發(fā)并且投入市場(chǎng)使用。如今，我國(guó)對(duì)電力的需求不斷提高，不斷增加輸電電壓等級(jí)，增加更為昂貴的電氣設(shè)備，使得選相控制器在變電站中使用越來(lái)越廣泛。然而也暴露出選相控制器的問(wèn)題，比如抗干擾性較弱、計(jì)算準(zhǔn)確度較低等。于是文章將研究基于選相控制的高壓斷路器過(guò)電壓抑制方法，主要對(duì)選相控制器提出優(yōu)化措施，從而提高選相控制器的效果。

關(guān)鍵詞：高壓斷路器;常見(jiàn)故障;問(wèn)題分析

引言

高壓斷路器是電力系統(tǒng)重要構(gòu)成之一，其主要負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的保護(hù)和控制。電網(wǎng)對(duì)高壓斷路器的運(yùn)行提出新要求，要確保高壓斷路器可安全運(yùn)行，一方面需提高斷路器自身生產(chǎn)質(zhì)量，另一方面要強(qiáng)化日常檢修、維護(hù)，有效預(yù)防故障出現(xiàn)。傳統(tǒng)計(jì)劃?rùn)z修工作模式依然不能滿足大規(guī)模電網(wǎng)檢修需求，故需針對(duì)高壓斷路器開(kāi)展在線監(jiān)測(cè)，掌握設(shè)備實(shí)時(shí)工作狀態(tài)、缺陷和不足，深入研究高壓斷路器常見(jiàn)故障檢修及狀態(tài)監(jiān)測(cè)方式，為故障診斷提供更多數(shù)據(jù)支持，便于迅速找到故障解決辦法，控制電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行。

1高壓斷路器常見(jiàn)故障及檢查

高壓斷路器運(yùn)行狀態(tài)是否穩(wěn)定直接決定電網(wǎng)整體運(yùn)行是否穩(wěn)定，故需掌握高壓斷路器各項(xiàng)故障，對(duì)每種故障都有合理的應(yīng)對(duì)措施，有效處理故障，控制異常風(fēng)險(xiǎn)，也為后續(xù)狀態(tài)監(jiān)測(cè)奠定基礎(chǔ)。拒動(dòng)、誤動(dòng)、載流及絕緣問(wèn)題都是常見(jiàn)的高壓斷路器故障，需按照不同類型故障采取不同檢修方式。

1.1拒動(dòng)

高壓斷路器拒動(dòng)分為拒分、拒合兩種故障，拒分對(duì)電網(wǎng)威脅較大，會(huì)導(dǎo)致越級(jí)跳閘，導(dǎo)致系統(tǒng)癱瘓。拒動(dòng)則是多方面因素造成的故障。

1.1.1機(jī)械

例如，機(jī)械方面，操作系統(tǒng)及傳動(dòng)系統(tǒng)發(fā)生機(jī)械故障，就會(huì)導(dǎo)致高壓斷路器拒動(dòng)。對(duì)此類故障診斷，需按照具體情況具體處理。若為液壓操作機(jī)械故障，應(yīng)檢查氣壓表、低壓閉鎖是否正常工作。如氣動(dòng)出現(xiàn)故障，需檢查壓縮空氣管道內(nèi)構(gòu)件是否正常，若管道內(nèi)部排水不及時(shí)，易出現(xiàn)凍結(jié)，影響設(shè)備運(yùn)行;若出現(xiàn)凍結(jié)，需及時(shí)解凍，排凈水污，檢查壓縮空氣管道中各個(gè)部件是否出現(xiàn)異常，正常情況下則將矛頭轉(zhuǎn)向內(nèi)部元件及壓縮管道回路故障檢查。

1.1.2電氣

電氣主要是控制及輔助回路方面，出現(xiàn)端子排接線脫落、開(kāi)關(guān)接觸不良、閘線線圈損壞等，都會(huì)影響高壓斷路器功能實(shí)現(xiàn)。對(duì)其故障進(jìn)行的診斷檢查，可先檢查電氣控制電源，觀察電壓是否合理，若電壓過(guò)低，需調(diào)整到規(guī)定值。之后運(yùn)行系統(tǒng)，檢查各項(xiàng)電氣控制是否到位，若發(fā)現(xiàn)為操作機(jī)構(gòu)輔助異常導(dǎo)致出現(xiàn)故障，則需通知專業(yè)人員檢修處理。

1.2誤動(dòng)

誤動(dòng)是斷路器二次回路接線及操作機(jī)械故障所致，操作中若分合的電梯貼其電壓較低，對(duì)應(yīng)的操作控制回路直流接地，斷路器出現(xiàn)誤分。若負(fù)責(zé)分合閘的電磁鐵扣入較少，斷路器運(yùn)行中周圍有較長(zhǎng)時(shí)間的振動(dòng)的同時(shí)設(shè)備長(zhǎng)期運(yùn)行，就可能導(dǎo)致斷路器在無(wú)控制命令下自動(dòng)分合閘。對(duì)于誤動(dòng)故障，可對(duì)設(shè)備控制回路的直流系統(tǒng)接地性進(jìn)行檢測(cè)，無(wú)故障過(guò)后可對(duì)高壓斷路器周圍檢查，看是否存在施工或者其他原因?qū)е碌膹?qiáng)烈振動(dòng)，檢查出具體原因后進(jìn)行處理。

1.3絕緣

絕緣故障發(fā)生頻率在高壓斷路器總故障中占比較多，其故障分為內(nèi)絕緣故障、外絕緣故障及瓷套閃絡(luò)故障。外絕緣故障很容易便可發(fā)現(xiàn)并處理，而斷路器內(nèi)異物易導(dǎo)致故障，需進(jìn)行有針對(duì)性的檢查。

1.4載流

載流是高壓斷路器觸頭接觸不良，導(dǎo)致觸頭出現(xiàn)不同程度的過(guò)熱現(xiàn)象，引起載流。該狀況需要電力部門做好溝通，先減輕電網(wǎng)的實(shí)際負(fù)荷，安裝新的斷路器觸頭。而對(duì)于新的斷路器觸頭發(fā)生異常的，可能是安裝過(guò)程中斷路器的動(dòng)觸頭及靜觸頭沒(méi)有對(duì)中，導(dǎo)致接觸不良。

2優(yōu)化措施分析

2.1機(jī)構(gòu)箱面板改造

原有的斷路器機(jī)構(gòu)箱面板上預(yù)留的觀察窗口過(guò)小，導(dǎo)致巡檢人員無(wú)法有效掌握分合閘彈簧位置、狀態(tài)。為此，對(duì)機(jī)構(gòu)箱面板進(jìn)行改造，通過(guò)增大觀察窗口面積，使得巡檢人員通過(guò)觀察窗口可直觀掌握分合閘彈簧位置、狀態(tài)，從而在日常巡檢中發(fā)現(xiàn)并消除斷路器潛在的故障。

2.2信號(hào)回路改進(jìn)

斷路器中行程開(kāi)關(guān)SQ3用以監(jiān)測(cè)分合閘儲(chǔ)能彈簧，具體是斷路器中A、B、C三相行程開(kāi)關(guān)SQ3常閉點(diǎn)均采用一個(gè)中間繼電器監(jiān)測(cè)彈簧儲(chǔ)能情況，采用該種連接方式無(wú)法區(qū)確定斷路器中A、B、C三相分合閘儲(chǔ)能彈簧故障。為了解決上述問(wèn)題，在保持?jǐn)嗦菲髟蟹趾洗鎯?chǔ)彈簧信號(hào)回路不變情況下，通過(guò)將斷路器中A、B、C三相SQ3常開(kāi)點(diǎn)與測(cè)控箱連接，并在后臺(tái)分別對(duì)A、B、C三相SQ3常開(kāi)點(diǎn)定義為“A相儲(chǔ)能彈簧未儲(chǔ)能”“B相儲(chǔ)能彈簧未儲(chǔ)能”“C相儲(chǔ)能彈簧未儲(chǔ)能”。通過(guò)對(duì)信號(hào)回路進(jìn)行改進(jìn)，可監(jiān)視斷路器中每相儲(chǔ)能彈簧儲(chǔ)能情況，從而便于值班人員或巡檢人員精準(zhǔn)發(fā)現(xiàn)未儲(chǔ)能彈簧。

2.3系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

高壓斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)分為硬件設(shè)計(jì)和軟件設(shè)計(jì)。硬件設(shè)計(jì)包括AD7606采樣電路、信號(hào)調(diào)理電路、U盤存儲(chǔ)電路及RS485通信接口電路等。高壓斷路器的合分閘線圈電流信號(hào)經(jīng)霍爾電流傳感器及其信號(hào)調(diào)理電路將轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，觸頭行程信號(hào)經(jīng)直線位移傳感器轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，AD采樣模塊將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閿?shù)字信號(hào)，數(shù)字信號(hào)傳輸至微處理器TMS320C28346并進(jìn)行計(jì)算分析，分析后的數(shù)據(jù)可保存至U盤，最終通過(guò)RS485傳輸?shù)接|摸屏上顯示監(jiān)測(cè)報(bào)告。軟件設(shè)計(jì)包括主程序、信號(hào)采樣程序、U盤存儲(chǔ)程序、MODBUS傳輸程序及觸摸屏程序。上電后，主程序首先初始化，調(diào)用信號(hào)采樣程序，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，調(diào)用存儲(chǔ)程序保存數(shù)據(jù)，調(diào)用MODBUS程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，最終調(diào)用觸摸屏程序?qū)崿F(xiàn)顯示。

3結(jié)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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