高压断路器故障检修及状态监测 

高压断路器故障检修及状态监测 

孔庆彬

国网忻州供电公司 山西省忻州市 034000

摘要：随着科学技术的发展，以及用电需要的不断增高，给供电企业带来了巨大的挑战。为了满足用电需求和供电质量，供电企业需要时刻保证电网的正常运行。高压断路器故障检修及状态监测是电网运行的重要保证之一，采用科学先进的方法，不仅可以提高供电质量，可以降低企业成本，提高工作效率，保证企业效益的增高。

关键词：高压；断路器；故障检修；状态监测

根据高压断路器功能，一般可以被分为导电部分、绝缘部分、解除系统和灭弧装置以及操作系统。为了确保高压断路器功能正常，必须确保其能够依靠机械部件发生正常动作，因此，要求各个机械部件都具备较高的牢固性和可靠性。断路器的基本结构包括操动机构、绝缘支撑、传动机构、导电回路、灭弧室以及支架这六部分。断路器的传动链构成部分主要包括机构传动连杆、拐臂、主轴、绝缘推杆、三角拐臂和触头弹簧装置等。利用绝缘拉杆、触头弹簧等同真空灭弧室的动导电杆连接操动机构，使其带动导电杆运动完成合、分闸操作。

1 高压断路器常见故障检修

高压断路器状态检修，能有效避免资源浪费，增强变电检修的有效性，电网运行的稳定性和安全性，有效保障持续稳定的电力供应，并增强电力企业的综合效益。

1.1拒动故障

拒合和拒分故障是拒动故障中的两种故障。而拒动故障中拒分故障是会导致问题扩大化的严重故障，一般会出现越级跳闸和系统故障的情况。分析发现拒动故障出现的原因，一般包括机械、电气等方面的因素。1）在机械上，传动系统机械和操动机构的问题是引起问题的主要因素。在排查故障时，要检查压缩空气的管道回路是否正常排水以及是否有冻结的现象。如果有冻结的现象，则可能是气动操作机构出现了问题。因此要及时采取解冻措施，然后检查各个部分的运行情况。除此之外，为了排查液压操动机构故障，要对低压闭锁装置、气压表等进行查看，同时，要有拥有专业素质的人对液压回路和液压操动机构的内部各部分进行详细检查。2）在对电气的故障进行排查时，要对直流电的电源电压进行检查，保证其符合标准值。检查时要重点检查开关节点、分合闸的线圈、端子排接线，看其是否存在问题。

1.2误动

操动机构机械的故障和二次回路接线的故障是导致误动故障出现的原因。在分合闸没有指令的状态下，如果分合闸的电磁铁锁扣扣入太短，出现振动，可能会使分合闸分合，出现误动。除此之外，分合闸的电磁铁电压低，也会造成高压断路器误合、误分。

1.3绝缘

在高压断路器发生的故障中，绝缘故障是比较常见的问题。一般来说，内、外绝缘故障和瓷套闪络故障是绝缘故障的三个种类。如果出现在断路器内部存在异物而引起的绝缘故障，需要检修专业人员对其进行拆解检修。

1.4载流

载流是高压断路器触头接触不良，导致触头出现不同程度的过热现象，引起载流。该状况需要电力部门做好沟通，先减轻电网的实际负荷，安装新的断路器触头。而对于新的断路器触头发生异常的，可能是安装过程中断路器的动触头及静触头没有对中，导致接触不良。

1.5泄露

对于出现的泄露故障：①因为液压操动出现问题，在液压油管道回路接头处出现漏油的情况或者放油阀没有关闭。②由于储气罐放水阀没有很好地关闭或者压缩空气的回路管道处漏油的气动机构漏气。一旦发生泄露问题，要及时对各个部件进行检查。

2 高压断路器状态监测

2.1灭弧室在线监测

高压断路器具有良好的绝缘效果和灭弧性能，但是在实际运行过程中，可能会随着运行年限的增长而逐渐降低。一旦高压断路器的灭弧室发生此类状况，就很容易出现泄漏、微水超标等故障问题，因此，必须加强对于灭弧室的在线监测，尤其针对其中可能发生的泄漏问题，可以通过检测室内气体压力、密度等方式进行监测。

2.2断路器气体微水含量监测

对断路器的实施状态进行监测，主要是对其内部气压、密度、露点值、温度、气压变化频率、微水含量等进行监控和测试。例如，当气体中的水分含量过高时，就会影响到断路器的灭弧性能，以及绝缘效果，明显降低工频闪络电压。因此，断路器气体微水含量监测至关重要。测量气体微水含量的方法有重量法、露点法、电解法与电容法，不同方法所得测量结果也是不同的，一般建议采用电解法与露点法。而在实际使用高压断路器时，导致气体微水含量超标的因素有很多种，因此，需要通过对检测工艺规定排除测量仪器中，原有空气的取样检测和分析结果，通过对比才能够确定超标原因。

2.3气体密度监测

气体密度能够直接决定气体的性能，如果密度降低，则断路器绝缘性能、灭弧性能也会减弱。而气体密度降低的原因是气体泄漏，带入外来水分，增加了含水量。因此，需要对实际运行过程中的气体密度进行在线监测，采取间接的监测方式，通过对气体压力的监测结果来反应实际气体密度。可以为断路器设置两级警告信号，分别为一级补气压力信号与二级闭锁压力信号。在没有发生泄漏问题的正常状态下，气室中的气压会随温度的升高而升高。而在实际电力系统运行中，还可以通过测量，结合气体温度特性曲线，得到气体压力值，从而判断气体泄漏。

2.4高压断路器触头使用寿命的监测

高压断路器在长期开合过程中，会在一定程度上损伤断路器触头。通常，可将触头开断时产生的磨损作为依据对断路器电寿命进行衡量。因此，对断路器实施在线监测，要加强对电寿命这一参数的关注。在实际中，存在诸多因素，会对电寿命造成影响，诸如电磨损等。电磨损主要涉及灭弧室、触头以及灭弧介质等方面，其中，触头电磨损具有决定性影响。对此，要强化对触头电磨损的在线监测。当前，仅计及燃弧时间加权评估法可对触头电磨损进行直接计算，其他各类方法仅能实现对电磨损的间接表征。同时，触头相对电磨损法以及相对电寿命法可对各类断路器实施科学评估，且能实现对断路器相应电磨损实际情况的准确表征，还能求取可耗总量，能实现对电磨损实际损耗状况的良好描述。因此，可采用上述两种方法对触头电寿命实施有效的在线监测。

结语：

随着经济的高速发展，电能使用量的不断增加，电网规模越来越大，对电力设备的安全运行提出了更高的要求。高压断路器作为电力系统中重要的开关设备，起着控制和保护的作用，能够保证变电站以及电力系统正常、安全运行。在电力系统运行中，如果高压断路器发生了故障，轻则设备受损，重则系统解列、用户大面积的停电，影响正常的社会生活和生产。因此，实时监测断路器的运行状态，显得至关重要。

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