高壓真空斷路器智能故障診斷探討

金丹

摘 要 高壓斷路器的主要的作用是用來開關(guān)電力系統(tǒng)的電氣設(shè)備，并且它也可以起到滅弧和絕緣的作用，因?yàn)槠涞牟豢商娲裕邏簲嗦菲魇前l(fā)電站和變電站不可缺少的元件之一。在整體的電網(wǎng)當(dāng)中高腰斷路器也有著控制和保護(hù)的兩種作用。如果高壓斷路器因?yàn)榫S護(hù)不當(dāng)加上診斷不及時(shí)發(fā)生故障的話就會(huì)造成嚴(yán)重的電網(wǎng)事故，進(jìn)而帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失。所以進(jìn)行高壓斷路器智能故障的診斷擁有其十分重要的作用。這篇文章主要就是分析斷路器的一些關(guān)鍵性的功能以及在斷路器工作中的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)狀態(tài)，然后根據(jù)這些分析的結(jié)果，對(duì)于斷路器的診斷的原理和方法進(jìn)行介紹，希望能夠?yàn)閿嗦菲鞯脑\斷提供新的思路。

關(guān)鍵詞 高壓真空 斷路器 故障診斷

中圖分類號(hào)：TU974 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1高壓真空斷路器的作用

高壓真空斷路器首先是一個(gè)掛件的開關(guān)設(shè)備，這一開關(guān)設(shè)備主要的作用就是控制整體電網(wǎng)的運(yùn)轉(zhuǎn)，在此基礎(chǔ)上對(duì)于電網(wǎng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)起到一個(gè)保護(hù)的作用。在實(shí)際的工作狀態(tài)下它是主要是控制斷路器的開合，通過斷路器的開合來改變投入和切除的線路設(shè)備，最終改變了整體電網(wǎng)的運(yùn)行狀態(tài)。如果在工作當(dāng)中整體電網(wǎng)的某些線路設(shè)備出現(xiàn)了問題，那么高壓斷路器就可以將出現(xiàn)問題的線路設(shè)備和電網(wǎng)的聯(lián)系進(jìn)行切斷，以此來保證電網(wǎng)的整體穩(wěn)定以及運(yùn)行的安全。但是如果在某些線路設(shè)備出現(xiàn)問題的時(shí)候相應(yīng)的高壓斷路器不能正常的工作或者是進(jìn)行了錯(cuò)誤的工作，那么就會(huì)讓事態(tài)的嚴(yán)重性惡化，最終可能會(huì)導(dǎo)致整體的奔潰。所以只有對(duì)于高壓真空斷路器進(jìn)行很好的各種診斷才能夠讓電力系統(tǒng)整體保持良好的工作。

真空斷路器因?yàn)槠涔ぷ鞯奶攸c(diǎn)必須要能夠承受頻繁的操作，從外形以及特點(diǎn)來說，真空斷路器重量輕，體積也是相對(duì)較小的。從目前來說，我們國家的高壓真空斷路器已經(jīng)得到了國際同行業(yè)的認(rèn)可。

2高壓真空斷路器的基本結(jié)構(gòu)以及它的工作原理

電磁、彈簧操作機(jī)構(gòu)、真空滅弧室、支架以及其他的一些結(jié)構(gòu)組成了高壓真空斷路器，在這個(gè)結(jié)構(gòu)下，當(dāng)結(jié)構(gòu)當(dāng)中的靜觸頭和動(dòng)觸頭通過操作機(jī)構(gòu)的作用相互分離開來，動(dòng)觸頭和靜觸頭因?yàn)榉珠_一段距離，在其之間就會(huì)產(chǎn)生電弧并且會(huì)產(chǎn)生高溫使觸頭表面產(chǎn)生蒸汽，在電流通過觸頭的時(shí)候由于其結(jié)構(gòu)的特殊性將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)磁場(chǎng)，在磁場(chǎng)的作用電弧將會(huì)產(chǎn)生快速的運(yùn)動(dòng)，原來產(chǎn)生的蒸汽在金屬的圓筒上凝結(jié)，電弧在此刻自然就過零熄滅了。

3在進(jìn)行高壓真空斷路器檢測(cè)時(shí)的一些機(jī)械特性的參數(shù)

所有故障的尋找都是從相應(yīng)的參數(shù)當(dāng)中提取得到信息的，所有參數(shù)的選擇以及標(biāo)定方法就是十分重要的。其中有以下幾個(gè)參數(shù)需要進(jìn)行注意：開距、接觸壓力、接觸行程、合閘速度以及分閘速度、合閘的彈跳時(shí)間。

影響觸頭的開距的主要是真空斷路器當(dāng)中的耐壓以及額定的電壓，如果遇到的是額定電壓較低的情況，那么往往會(huì)使用比較小的觸頭開距，但是又不能將開距設(shè)計(jì)的太小，因?yàn)樘〉拈_距會(huì)讓分段能力和耐壓水平受到不同程度的影響，并且在遇到額定電壓大的情況下也不能將開距設(shè)計(jì)的過大，過大的開距將會(huì)使得波紋管的壽命受到影響。

在觸頭彈簧工作時(shí)的可壓縮距離就是我們所說的接觸行程，接觸行程主要的作用有兩個(gè)，首先是可以為工作中的對(duì)接觸頭和觸頭彈簧提供接觸時(shí)所需要的接觸壓力，其次就是即使工作了一段時(shí)間后，觸頭有磨損時(shí)也可以保證一定的接觸壓力。

當(dāng)斷路器處在合閘過程當(dāng)中時(shí)，動(dòng)靜觸頭碰撞以后會(huì)產(chǎn)生反彈到動(dòng)靜觸頭接觸到可以工作為止的時(shí)間段指的就是合閘彈跳時(shí)間。這一參數(shù)是十分重要的，在斷路器剛剛捏合的速度對(duì)于觸頭合閘的彈跳影響很大，合閘彈跳的產(chǎn)生對(duì)于高壓真空斷路器來說是不利的，一般會(huì)采取降低剛合速度或者減小真空滅弧室中導(dǎo)電夾的質(zhì)量來抑制合閘彈跳。也有許多的情況下可以采用增加絕緣拉桿預(yù)備壓力的方法來減小合閘彈跳。

4對(duì)于高壓斷路器的監(jiān)督測(cè)

對(duì)于高壓斷路器的檢測(cè)總共有以下幾個(gè)方面：觸頭的工作行程、觸頭的工作反應(yīng)速度、分離和閉合閘的時(shí)間、分合閘線圈的通路以及線圈的電流和電壓大小。

對(duì)于分離和閉合閘時(shí)所用的時(shí)間、在工作時(shí)可動(dòng)觸頭的分合速度都可以在在線的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中依據(jù)時(shí)間行程的特性計(jì)算出來，一般在監(jiān)測(cè)系統(tǒng)當(dāng)中使用電阻式傳感器外加直滑式導(dǎo)電塑料電位器以及角位移傳感器進(jìn)行相應(yīng)的檢測(cè)。

5結(jié)語

對(duì)于斷路器運(yùn)行故障的診斷和研究將會(huì)提高斷路器在整體電網(wǎng)當(dāng)中的運(yùn)行的穩(wěn)定性，斷路器的穩(wěn)定運(yùn)行直接提高了整體電網(wǎng)運(yùn)行的可靠性，最終可以提高電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，所以高壓真空斷路器故障診斷的研究具有十分現(xiàn)實(shí)的意義。這篇文章主要就是通過斷路器機(jī)械特性的分析對(duì)于斷路器的故障診斷進(jìn)行了初步的總結(jié)的研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 吉亞民，周志成，馬勇，秦延山，謝天喜.真空斷路器投切并聯(lián)電抗器過電壓故障分析[J].江蘇電機(jī)工程，2014（02）.

[2] 李曄，朱江，吳玲.基于綜合自動(dòng)化系統(tǒng)的斷路器遙控操作分析[J].江蘇電機(jī)工程，2013（04）.

[3] 朱江，董余凡，李曄.“六統(tǒng)一”設(shè)計(jì)下的雙母線方式斷路器失靈保護(hù)運(yùn)行分析[J].江蘇電機(jī)工程，2012（06）.