試論高壓斷路器二次回路常見故障分析、解決及改進

柯榮

摘 要 隨著我國社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國用電的需求也越來越高，因此我國電網(wǎng)的承載量也在不斷增加，作為電力系統(tǒng)的重要電器設(shè)備，高壓斷路器可以起到對于高壓電路的電流的控制作用，并且還可以有效的保護電路系統(tǒng)，維護電力的穩(wěn)定供應(yīng)，在這個對電力供應(yīng)的質(zhì)量和效率都有非常高要求的年代，要保證高壓斷路器的運行質(zhì)量，才能保障我國供電系統(tǒng)的科學(xué)持續(xù)運行。

關(guān)鍵詞 供電系統(tǒng);高壓斷路器;運行質(zhì)量

隨著電力體系的不斷改進加強，高壓斷路器的使用頻率也在不斷降低，所以在處于正常運作狀態(tài)下的電力設(shè)施若是發(fā)生其二次回路的故障問題，就會顯得非常重要。作為高壓斷路器目前存在的主要隱患，想要保障電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行就要加強對二次回路中出現(xiàn)問題的研究和討論，分析總結(jié)高壓斷路器二次回路中經(jīng)常出現(xiàn)的故障，并研究出科學(xué)的解決措施

1 簡述高壓斷路器以及二次回路

高壓斷路器（或稱高壓開關(guān)）它不僅可以切斷或閉合高壓電路中的空載電流和負荷電流，而且當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生故障時通過繼電器保護裝置的作用，切斷過負荷電流和短路電流，它具有相當(dāng)完善的滅弧結(jié)構(gòu)和足夠的斷流能力，可分為：油斷路器（多油斷路器、少油斷路器）、六氟化硫斷路器（SF6斷路器）、壓縮空氣斷路器、真空斷路器等。

為了滿足電力生產(chǎn)和電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟的需要，發(fā)電廠和變電所中配置了各種電氣設(shè)備，其主要任務(wù)是生產(chǎn)和輸送分配電能、啟停機組、調(diào)整負荷、切換設(shè)備和線路、監(jiān)視主要設(shè)備的工作、迅速消除故障等。根據(jù)所起作用的不同，可將電氣設(shè)備分為一次回路設(shè)備和二次回路設(shè)備。一次回路設(shè)備：直接生產(chǎn)、轉(zhuǎn)換和輸配電能的設(shè)備，稱為一次設(shè)備。主要有以下幾種：

（1）進行電能生產(chǎn)和轉(zhuǎn)換的設(shè)備，如發(fā)電機將機械能轉(zhuǎn)換為電能，變壓器將電壓升高或降低來滿足輸配電的需要，電動機將電能轉(zhuǎn)換為機械能。

（2）用于正常或事故時，接通和斷開電路的開關(guān)設(shè)備，如斷路器、隔離開關(guān)、熔斷器、接觸器等。

（3）限制電流和防御過電壓的設(shè)備，如限制故障電流的限流電抗器，限制過電壓的避雷器，保護輸電線路免受雷擊的避雷線等。

（4）載流導(dǎo)體及其絕緣設(shè)備，如裸導(dǎo)體母線、架空線、電纜、絕緣子、穿墻套管等。

二次回路設(shè)備主要指的是對一次設(shè)備和系統(tǒng)運行狀態(tài)進行測量、控制、監(jiān)視和保護的設(shè)備，稱為二次設(shè)備，主要有以下幾種：

（1）測量表計，如電壓表、電流表、功率表和電能表等，用來監(jiān)視、測量電路的電壓、電流、功率、電能等。

（2）繼電保護及自動裝置。繼電保護的作用是當(dāng)發(fā)生故障時，作用于斷路器跳閘，將故障切除。自動裝置用于實現(xiàn)發(fā)電廠的自動并列、發(fā)電機自動調(diào)節(jié)勵磁、電力系統(tǒng)頻率自動調(diào)節(jié)、輸電線路自動重合閘、備用電源自動投入等[1]。

2 高壓斷路器二次回路故障位置分析

通常由于環(huán)境中的各種因素的影響，都會引發(fā)電力設(shè)施發(fā)生各種各樣的問題，對于要求高水平的精度以及強烈靈敏度的二次回路設(shè)施來說，部件的生銹老化是很嚴(yán)重的影響因素。

2.1 信號回路

高壓開關(guān)二次回路中出現(xiàn)隱患的部分中，最不容易出現(xiàn)問題的就是信號回路，高壓斷路器的信號回路包括機構(gòu)和本體的信號，對于高壓開關(guān)本身來說，在開關(guān)進行切斷和閉合的過程中要確保斷路器自身的速度和沖擊力，要具有準(zhǔn)確的行為來執(zhí)行這一個過程，所以對開關(guān)主傳動部分的連接可以很好地用來表現(xiàn)位置信息并需要同樣具備關(guān)閉功能以及相應(yīng)的速度和沖擊力的輔助斷路器，確保高壓斷路器每個部件的運作和準(zhǔn)確的切換。對于開關(guān)自身SF6氣體壓力報警器來說，其信號和閉合回路都是通過SF6密度繼電器或是壓力表進行的，因為這些部件都存與內(nèi)在的穩(wěn)定環(huán)境中，不容易生銹腐蝕，所以信號回路出現(xiàn)問題的概率很低。

2.2 操作回路

高壓斷路器的操作回路系統(tǒng)也是不容易發(fā)生二次回路問題的位置，主要因為高壓開關(guān)都具備繼電器保護，協(xié)助進行及時的操作，其操作回路主要包括控制機構(gòu)、關(guān)閉接觸、關(guān)閉回路、開合回路以及輔助斷路器。在高壓斷路器的操作回路中，根據(jù)開關(guān)的輔助結(jié)構(gòu)于開關(guān)的開合聯(lián)系，并且要具備強大的開合能力，跳合閘的時候電流會達到一定的程度，因此需要開關(guān)的輔助部件來滿足對一定電流的斷開性能，到電流經(jīng)過合閘回路時，可以帶動開關(guān)的合閘操作，同理可以知道當(dāng)電流經(jīng)過跳閘回路就讓開關(guān)跳閘。但是由于開關(guān)的操作次數(shù)在整個電力系統(tǒng)的運作中比較少，因此可能會由部分高壓開關(guān)會因為過久沒有操作且長期由電流存在導(dǎo)致起火，或是由于外界接觸部分由于保護工作不到位出現(xiàn)生銹腐蝕的現(xiàn)象，都會嚴(yán)重的影響操作回路的性能[2]。

3 高壓斷路器二次回路故障問題的改善措施

3.1 頂針問題的改善

由于高壓開關(guān)主要由頂針、彈片和接點構(gòu)成內(nèi)在結(jié)構(gòu)，因此要提升高壓斷路器的質(zhì)量和效率，就要優(yōu)化這三個構(gòu)件的性能。對于頂針構(gòu)件來說，通常最容易發(fā)生的故障問題便是生銹腐蝕引起的頂針卡死，由于頂針卡死就會導(dǎo)致其不能很好地履行職能，使油泵不能合理的運作，壓力信息的發(fā)射受阻。對于這種情況，就要及時使用不銹鋼作為頂針的設(shè)計材料。

3.2 彈片問題的改善

高壓開關(guān)在使用達到了一定時間之后，其彈片就會發(fā)生老化現(xiàn)象，由于彈片的老化，就會讓彈片逐漸失去彈性，從而造成斷路器沒有辦法正常的執(zhí)行相應(yīng)的工作，因此針對彈片的問題，要懂得尋求原生產(chǎn)地的技術(shù)幫助，使用耐久性彈性不易變化的彈片，增加斷路器的使用周期。

3.3 接點問題的改善

對于高壓斷路器內(nèi)在構(gòu)造來說，其接點出現(xiàn)的故障問題主要是接點之間接觸不良，而通常因為接點的銀面過窄就會容易出現(xiàn)這種現(xiàn)象，若是接點的銀面過窄就會讓接點在作業(yè)時無法正常的接觸到感應(yīng)位置，從而發(fā)生故障。因此為了處理這個問題，就要擴大接點的銀面，提高接點之間的接觸面積，保證回路的穩(wěn)定性。

4 結(jié)束語

高壓開關(guān)作為電力體系中的重要組成，斷路器的穩(wěn)定性和可靠性在電力系統(tǒng)的運作中是至關(guān)重要的，雖然高壓斷路器出現(xiàn)問題的概率很低，但是一旦斷路器出現(xiàn)故障，其引起的結(jié)果是非常嚴(yán)重的，因此只有加強對高壓斷路器的管理，優(yōu)化處理斷路器的故障問題，才能保證電力系統(tǒng)的運行質(zhì)量和性能。

參考文獻

[1] 何永華.發(fā)電廠及變電站的二次回路[M].北京：中國電力出版社， 1997：51.

[2] 王季梅.真空開關(guān)技術(shù)與應(yīng)用[M].北京：機械工業(yè)出版社，2008： 109.