高壓試驗(yàn)中斷路器故障的處理措施研究

王 喆

（國網(wǎng)山西送變電工程有限公司，山西 太原 030006）

斷路器作為電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中的重要保護(hù)裝備，在電力輸送過程中起到了極其重要的保護(hù)作用。它不僅能夠在電力設(shè)備出現(xiàn)故障問題后在最短時間內(nèi)切斷電路，避免出現(xiàn)用電風(fēng)險，還能以自身的安全穩(wěn)定，直接影響著整體系統(tǒng)的運(yùn)行成效。但由于斷路器在實(shí)際應(yīng)用過程中具有較高頻次的操作性，所以容易受到內(nèi)外界因素的影響，進(jìn)而導(dǎo)致用電安全事故發(fā)生。隨著高壓斷路器的不斷發(fā)展，其不僅成為保障社會生產(chǎn)生活的重要手段，還成為保證整體電力系統(tǒng)更好地進(jìn)行電力輸送的重要手段，能夠以高質(zhì)量的服務(wù)為人們的日常工作提供有力支持。

1 高壓試驗(yàn)過程中斷路器的應(yīng)用概述

1.1 斷路器的構(gòu)成

在高壓試驗(yàn)活動準(zhǔn)備階段，技術(shù)人員應(yīng)該不斷提高對斷路器構(gòu)成的充分了解。就以往高壓試驗(yàn)中斷路器的應(yīng)用效果可以發(fā)現(xiàn)，由于組織結(jié)構(gòu)存在差異性，不同結(jié)構(gòu)都具備較為獨(dú)特的功能性，因此，技術(shù)人員應(yīng)該對各構(gòu)件的實(shí)踐應(yīng)用情況和相關(guān)成效給予必要的關(guān)注。在對斷路器構(gòu)造進(jìn)行了解時，技術(shù)人員應(yīng)該對其連接、釋放過程進(jìn)行充分了解，并對其使用規(guī)范進(jìn)行明確；在操作指令作用下，斷路器能夠在最短時間內(nèi)實(shí)現(xiàn)分閘；基于構(gòu)成斷路器并幫助其順利進(jìn)行分閘的各元件，在試驗(yàn)結(jié)束后，技術(shù)人員應(yīng)該確保各元件順利處于原始位置上。針對需要手動操作的系統(tǒng)，在高壓試驗(yàn)之前，技術(shù)人員應(yīng)該對其由脫扣功能的使用有效性進(jìn)行反復(fù)測試[1]。

1.2 斷路器特性

作為當(dāng)前社會發(fā)展過程中一種較為重要的低壓電器，斷路器在實(shí)際和應(yīng)用過程中發(fā)揮著極其重要的助推作用，不僅實(shí)現(xiàn)了對配電系統(tǒng)和相關(guān)電源的有效保護(hù)，還對配電系統(tǒng)運(yùn)行過程中的服務(wù)功能實(shí)現(xiàn)了進(jìn)一步優(yōu)化。同時，在實(shí)踐過程中構(gòu)建與斷路器使用相適應(yīng)的保護(hù)機(jī)制時，技術(shù)人員應(yīng)該對其在試驗(yàn)和實(shí)踐過程中所能承受的極限電流量進(jìn)行明確，并幫助管理人員了解保護(hù)機(jī)制的使用流程，促使管理人員在發(fā)現(xiàn)故障問題時能夠及時地進(jìn)行系統(tǒng)關(guān)閉。在使用過程中，相關(guān)工作人員還需要對其實(shí)際應(yīng)用效果進(jìn)行全面分析、記錄，并在良好判斷力的基礎(chǔ)上，對斷路器的利用率和短路事故發(fā)生概率進(jìn)行有效判斷，確保其具備良好的實(shí)踐應(yīng)用效果。

1.3 斷路器分類

由于操作流程、適用范圍、保護(hù)主體存在較大差異，因此不同類型的斷路器在實(shí)際操作過程中所體現(xiàn)出的應(yīng)用效果也不盡相同。在斷路器分類過程中，技術(shù)人員可以按照操作方式進(jìn)行分類，如電動、手動斷路器等；按照保護(hù)主體分類可以分為低壓、高壓等。同時在分類過程中，技術(shù)人員還可以考慮與斷路器滅弧原理相關(guān)的因素，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行分類。

2 斷路器常見故障問題及檢查措施

斷路器在實(shí)際應(yīng)用過程中存在的故障問題一般都是控制回路元件發(fā)生故障問題所導(dǎo)致的，其主體故障問題通常是因?yàn)闈B漏油所導(dǎo)致的[2]。一般來說，斷路器在實(shí)際應(yīng)用過程中所發(fā)生的故障問題可以分為下列幾種。

2.1 拒絕合閘

高壓斷路器在實(shí)際工作過程中出現(xiàn)拒合現(xiàn)象一般都是在合閘，或者是合閘重合過程中發(fā)生的。導(dǎo)致這種現(xiàn)象出現(xiàn)的原因主要有下列兩方面：一方面是由于電氣故障問題導(dǎo)致的；另一方面是由于機(jī)械設(shè)備故障問題導(dǎo)致的?；诖耍诠收蠁栴}分析和判斷時，技術(shù)人員應(yīng)該對合閘控制電源、合閘回路熔絲以及檢查器是否正常進(jìn)行有效檢查，檢查合閘是不是因?yàn)椴僮鞑划?dāng)問題所導(dǎo)致的。如果在一系列檢查之后，技術(shù)人員認(rèn)為不是電氣方面出現(xiàn)的故障問題，那就意味著是機(jī)械設(shè)備方面出現(xiàn)的故障問題。

2.2 拒絕跳閘

斷路器在實(shí)際運(yùn)行過程中，如果出現(xiàn)“拒絕跳閘”問題，就會對整體電網(wǎng)的安全造成極大威脅，導(dǎo)致一級斷路器出現(xiàn)跳閘問題，進(jìn)而不斷擴(kuò)大影響范圍，造成較多片區(qū)出現(xiàn)停電現(xiàn)象。要想對這種故障問題進(jìn)行精準(zhǔn)判斷，首先，技術(shù)人員應(yīng)該對設(shè)備的電源電壓和回路進(jìn)行檢查，如果鐵芯處于正常工作狀態(tài)，但仍然存在拒絕跳閘問題，就可以初步判斷出故障問題是由于機(jī)械故障所導(dǎo)致的；與之相反，如果鐵芯處于非正常工作狀態(tài)，電源電壓處于正常狀態(tài)，就可以初步判斷出故障問題是由于電氣故障所導(dǎo)致的。

3 高壓試驗(yàn)中針對斷路器故障問題的具體處理措施分析

3.1 斷路器故障預(yù)防措施

在高壓試驗(yàn)過程中，技術(shù)人員應(yīng)該盡可能地避免采用壓強(qiáng)較低的斷路器，并定期對電路、電纜進(jìn)行故障排查和更換，檢查其在實(shí)際運(yùn)行之前是否存在接觸不良的現(xiàn)象，避免因電纜老化、變形或者設(shè)備功能性下降等方面導(dǎo)致安全事故發(fā)生。對于斷路器的重要組成，如互感器、斷路器等，管理人員應(yīng)該監(jiān)督技術(shù)人員對這些重要部件進(jìn)行定期檢查，促使斷路器在實(shí)際應(yīng)用過程中能夠避免因內(nèi)部部件問題而導(dǎo)致高壓試驗(yàn)順利開展受到影響。同時，在高壓試驗(yàn)準(zhǔn)備階段，工作人員應(yīng)該事先對實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行全面調(diào)查，并對環(huán)境中的空氣濕度、土壤干燥情況進(jìn)行有效判斷，同時對試驗(yàn)過程中可能會面臨的諸多問題進(jìn)行記錄并提出相應(yīng)的應(yīng)對策略，以保證高壓試驗(yàn)的順利開展。

3.2 拒動故障問題及處理措施

在高壓試驗(yàn)過程中，如果斷路器在運(yùn)行過程中存在反復(fù)跳閘、鐵芯運(yùn)轉(zhuǎn)異常等故障問題時，就會導(dǎo)致斷路器運(yùn)行受到影響。此時，斷路器的異常運(yùn)行，不僅會導(dǎo)致電氣設(shè)備的后續(xù)運(yùn)行受到影響和限制，還會導(dǎo)致電氣設(shè)備受到影響，嚴(yán)重的話甚至?xí)?dǎo)致設(shè)備被毀壞。同時，如果斷路器受到拒絕跳閘或者越級跳閘因素時，就會對整體電力系統(tǒng)造成影響，致使其也出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，造成較多片區(qū)出現(xiàn)停電現(xiàn)象[3]。

3.2.1 預(yù)防斷路器“拒動”故障問題發(fā)生的措施

在電力系統(tǒng)常規(guī)運(yùn)行過程中，技術(shù)人員應(yīng)該盡可能地采用壓強(qiáng)較低的斷路器，以最大限度地緩解因短路電流對設(shè)備系統(tǒng)造成的不利影響，避免機(jī)械設(shè)備因故障問題出現(xiàn)高熱、變形現(xiàn)象。對于承載能力不盡相同的設(shè)備而言，在預(yù)防措施制定過程中，設(shè)計(jì)人員不僅需要對整體電力系統(tǒng)的運(yùn)行及情況進(jìn)行檢查，還需要對斷路器的發(fā)展特點(diǎn)進(jìn)行深入探究，嚴(yán)格按照國家所制定的防范方案進(jìn)行應(yīng)急措施設(shè)計(jì)，避免斷路器“拒動”故障問題的發(fā)生。在對設(shè)備故障問題進(jìn)行全面分析和篩查過程中，首先，技術(shù)人員應(yīng)該對可能會導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障問題的機(jī)械因素、電氣因素進(jìn)行分析。其次，在斷路器日常運(yùn)行過程中，技術(shù)人員應(yīng)該對整體設(shè)備的運(yùn)行環(huán)境和零部件運(yùn)行情況進(jìn)行全面檢查，一旦出現(xiàn)異響、接觸過熱現(xiàn)象，就必須對斷路器進(jìn)行全面檢查，并在檢查之前及時終止設(shè)備使用，避免給電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行造成嚴(yán)重影響和危害，同時避免出現(xiàn)不必要的故障問題和經(jīng)濟(jì)損失。

3.2.2 斷路器“拒動”故障問題處理措施

為了順利解決上文中所提到的諸多問題，避免斷路器故障問題頻繁發(fā)生，技術(shù)人員可以指導(dǎo)其他工作人員在發(fā)現(xiàn)故障問題時，應(yīng)該在最短時間內(nèi)進(jìn)行手動拉閘操作，避免故障影響范圍不斷擴(kuò)大[4]。為了保證斷路器的常規(guī)運(yùn)行，技術(shù)人員在安裝、調(diào)試和維保過程中，應(yīng)該確保這三項(xiàng)工作落實(shí)到位，并對斷路器的開斷能力進(jìn)行反復(fù)測驗(yàn)，提高對斷路器型號選擇、特性調(diào)整工作的重視程度。在斷路器絕緣體設(shè)計(jì)過程中，技術(shù)人員和設(shè)計(jì)人員應(yīng)該嚴(yán)格按照相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合斷路器工藝流程、環(huán)境濕度以及相關(guān)檢驗(yàn)手段等進(jìn)行絕緣體設(shè)計(jì)，進(jìn)而從根本上保證整體電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，為后續(xù)斷路器的正常使用奠定基礎(chǔ)。

3.3 拒合故障問題及處理措施

如果在高壓試驗(yàn)中的斷路器因“拒合”影響而導(dǎo)致出現(xiàn)故障問題，其產(chǎn)生的不利影響比拒動故障問題更為嚴(yán)重[5]。而導(dǎo)致這種故障問題發(fā)生的因素較多，像回路問題、合閘線圈故障問題、電壓故障問題等，都可能會導(dǎo)致斷路器出現(xiàn)“拒合”現(xiàn)象。同時，在機(jī)械故障影響下，如果斷路器在分閘后并未在最短時間內(nèi)恢復(fù)到設(shè)備的原始位置，也會導(dǎo)致“拒合”現(xiàn)象發(fā)生。因此，在實(shí)踐過程中，技術(shù)人員在面對這類故障問題時，應(yīng)該充分考慮電氣以及機(jī)械因素可能會對斷路器造成的影響，并對電氣回路、機(jī)械因素影響下斷路器性能和運(yùn)行全過程進(jìn)行有效評估，并提出與之相適應(yīng)的解決措施，避免高壓試驗(yàn)過程中出現(xiàn)因“拒合”現(xiàn)象而導(dǎo)致影響范圍逐漸擴(kuò)大的情況。

3.4 拒分故障問題及處理措施

在對高壓試驗(yàn)中“斷路器”故障全過程進(jìn)行深入解析的過程中，技術(shù)人員需要對導(dǎo)致故障問題發(fā)生的原因進(jìn)行充分的了解并及時進(jìn)行科學(xué)合理的處理。此時，如果斷路器出現(xiàn)跳閘現(xiàn)象，就會導(dǎo)致斷路器數(shù)值顯示異常，致使斷路器正常工作受到影響和限制[6]。而導(dǎo)致這種故障問題發(fā)生的原因不僅包括人為因素，還包括其他方面的問題，如拖托架彈簧力不足、互感器發(fā)生故障問題等，都會導(dǎo)致斷路器正常工作受到影響，致使其拒動影響范圍不斷擴(kuò)大。針對這類問題，技術(shù)人員應(yīng)該及時啟用備用的斷路器設(shè)備，在分析故障問題發(fā)生原因的基礎(chǔ)上，結(jié)合當(dāng)前行業(yè)所制定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行有效處理，在降低設(shè)備故障問題發(fā)生率的同時，為后續(xù)設(shè)備運(yùn)行創(chuàng)造良好的運(yùn)行環(huán)境，保證整體電網(wǎng)系統(tǒng)的順利運(yùn)行。同時，在故障問題發(fā)生時，管理人員可以手動拉下設(shè)備的電閘，斷開設(shè)備與控制線路之間的電源，從而順利避免因電路故障問題而導(dǎo)致發(fā)生火災(zāi)。故障問題處理結(jié)束后，技術(shù)人員應(yīng)該拉開斷路器，以便進(jìn)行斷路器修復(fù)，經(jīng)過各項(xiàng)措施修復(fù)和反復(fù)試驗(yàn)后，才能將已修復(fù)的斷路器重新投入使用。

3.5 拒合故障問題及處理措施

在實(shí)踐過程中，如果出現(xiàn)控制設(shè)備故障問題以及其他元件故障問題等，都會對斷路器的正常工作造成不利影響，致使其出現(xiàn)拒動現(xiàn)象。此時，高壓試驗(yàn)中斷路器工作時的失誤現(xiàn)象更加明顯，在影響設(shè)備使用性能的同時，還會對后續(xù)生產(chǎn)計(jì)劃的順利實(shí)施造成一定的影響和限制[7]?；诖?，技術(shù)人員應(yīng)該在發(fā)現(xiàn)故障問題后及時拉下合閘熔斷器，并對可能會導(dǎo)致斷路器出現(xiàn)故障問題的因素進(jìn)行全面分析，同時提出相應(yīng)的有效措施對其進(jìn)行故障處理，避免斷路器在后續(xù)使用過程中因故障問題的頻繁發(fā)生而導(dǎo)致出現(xiàn)拒動現(xiàn)象。對此，技術(shù)人員應(yīng)該保持著更加慎重的心態(tài)使用斷路器，做好斷路器性能評估工作，使得設(shè)備運(yùn)用過程中所面臨的諸多影響因素都能得到及時處理，以提高高壓試驗(yàn)中斷路器的整體運(yùn)行質(zhì)量和水平[8]。

3.6 軟硬件設(shè)備更新與維護(hù)

目前，高壓斷路器的故障問題的診斷主要依賴于現(xiàn)代化先進(jìn)技術(shù)，如大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)等。為確保故障問題診斷的科學(xué)有效性，有關(guān)部門應(yīng)當(dāng)定期對軟硬件設(shè)備進(jìn)行更新與維護(hù)。首先，根據(jù)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)對高壓斷路器的故障問題發(fā)生頻次進(jìn)行分析，然后借助數(shù)據(jù)庫和信息系統(tǒng)，推動集成系統(tǒng)的建設(shè)與完善，以便在信息共享的前提下進(jìn)一步消除故障問題診斷的區(qū)域差異問題。其次，著重關(guān)注技術(shù)的更新與研發(fā)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷技術(shù)的各項(xiàng)功能有待完善和發(fā)展。要想充分發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢，就要推動技術(shù)更新與研發(fā)工作的進(jìn)一步深化，同時結(jié)合高壓斷路器故障診斷過程中面臨的諸多問題，不斷更新并維護(hù)軟硬件設(shè)備，這對于提高高壓斷路器故障診斷效果具有極其重要的現(xiàn)實(shí)意義。

4 結(jié)論

綜上所述，作為社會建設(shè)和國家發(fā)展過程中的重要能源，電力資源應(yīng)用和輸送全過程的安全穩(wěn)定性已經(jīng)成為重點(diǎn)關(guān)注的問題。就以往變電站的運(yùn)行情況來看，由于高壓變電器的構(gòu)成較為復(fù)雜，且涉及多種類型的操作結(jié)構(gòu)，在整體電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中容易受到內(nèi)外界諸多因素的影響，因此故障問題的發(fā)生概率較高，這需要引起管理人員和技術(shù)人員的高度重視，只要能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理故障問題，就能避免斷路器在后續(xù)運(yùn)行過程中出現(xiàn)嚴(yán)重安全事故，保障電網(wǎng)系統(tǒng)安全以及全體工作人員的安全。