高壓斷路器的故障檢修及狀態(tài)監(jiān)測探究

趙昕

摘?要：隨著經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，電已經(jīng)跟人們的生活分不開了。高壓斷路器作為能夠影響電力系統(tǒng)的重要部分，其故障檢修及狀態(tài)監(jiān)測工作應(yīng)該引起充分的重視，將現(xiàn)代信息技術(shù)與高壓短路器故障處理相結(jié)合，提高故障檢修工作效率，促進(jìn)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。

關(guān)鍵詞：高壓斷路器;故障檢修;狀態(tài)監(jiān)測

隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，用電需求量的增大，電力系統(tǒng)的容量以及電網(wǎng)規(guī)模也在不斷擴(kuò)大。電力企業(yè)的重要任務(wù)是保證用戶安全可靠的用電。用戶安全可靠用電是電力企業(yè)的追求，同時(shí)也是電力企業(yè)最基本的工作。但是，電力設(shè)備的故障給人們的生活生產(chǎn)帶來了不良影響。所以，電力企業(yè)要加強(qiáng)對電力設(shè)備的狀態(tài)檢修工作。但是現(xiàn)階段的狀態(tài)檢修制度不科學(xué)合理，造成了不必要的資源浪費(fèi)。為了提高電力設(shè)備狀態(tài)檢修工作的效率，電力企業(yè)要推行新的檢修制度。狀態(tài)檢修指的是依據(jù)電力設(shè)備的運(yùn)行情況以及健康狀態(tài)，看是否要進(jìn)行修理的檢修工作，具有預(yù)知性。高壓斷路器是進(jìn)行狀態(tài)檢修的重要工具，對電力系統(tǒng)而言十分重要，起保護(hù)以及控制的作用。

一、高壓斷路器狀態(tài)檢修的發(fā)展情況

（一）歷史發(fā)展階段

在國內(nèi)外電力系統(tǒng)的發(fā)展進(jìn)程中，狀態(tài)檢修工作經(jīng)歷了三個(gè)重要的發(fā)展階段。第一階段：最初的狀態(tài)檢修，被稱為事故檢修，即只有在電力設(shè)備發(fā)生故障的時(shí)候進(jìn)行管理以及檢修，具有被動性。第二階段：預(yù)防性檢修，又被稱為計(jì)劃檢修，但是這種檢修方式消耗了大量的人力以及物力。第三階段：RCM，這是一種比較成熟的狀態(tài)檢修方式，具有可靠性。

（二）國外的發(fā)展現(xiàn)狀

國外電力設(shè)備狀態(tài)檢修的發(fā)展歷史要早于國內(nèi)。在上個(gè)世紀(jì)七十年代末的時(shí)候，美國電力科學(xué)研究院對電力設(shè)備狀態(tài)檢修工作進(jìn)行了研究，并且應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)?，F(xiàn)階段處于RCM階段。在八十年代，日本開始實(shí)施基礎(chǔ)的狀態(tài)檢修工作。在歐洲，大多數(shù)國家處于狀態(tài)檢修階段。

（三）國內(nèi)的發(fā)展現(xiàn)狀

我國電力設(shè)備的狀態(tài)檢修工作處于初步階段。但是，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展以及電力管理的不斷改革。我國的電力設(shè)備狀態(tài)檢修工作得到了一定的發(fā)展，如帶電檢測技術(shù)，紅外線掃描儀進(jìn)行狀態(tài)檢修等。

二、常見的高壓斷路器故障

（一）誤動故障

通常情況下，使斷路器發(fā)生誤動的主要原因，一方面是短路器的誤分、誤合;另一方面是分合閘在沒有接受指令的情況下出現(xiàn)自行分合。

（二）拒動故障

拒動故障分為拒分與拒合兩種，其中拒分故障影響較大，因?yàn)槿绻霈F(xiàn)拒分，還會有可能引起其他故障，擴(kuò)大了故障的發(fā)生范圍。造成高壓斷路器拒分的原因有三：其一是液壓操動機(jī)構(gòu)無法正常工作;其二是機(jī)械故障的產(chǎn)生;其三則是由于電氣故障。

（三）絕緣故障

所謂的絕緣故障主要指的是高壓斷路器內(nèi)絕緣故障和外絕緣故障，以及瓷套閃絡(luò)故障。

（四）載流故障

由于高壓斷路器工作時(shí)間長，久而久之接頭部位就會有接觸不良的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致載流故障。

（五）泄漏故障

一般情況下，泄漏故障指的都是漏氣和漏油問題，漏油問題主要原因有兩方面，一個(gè)方面是液壓油管道有泄漏的地方，另一方面是壓縮空氣管道有泄漏;氣體泄漏則是因?yàn)閮夤奚系姆潘y門沒有做好密封工作。

三、檢測方法

（一）專家診斷法

隨著科技的發(fā)展、技術(shù)的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)技術(shù)也被應(yīng)用到了高壓斷路器的故障檢修和診斷中，大大提高了高壓斷路器故障檢修的效率。專家診斷法是將一些針對斷路器故障的理論知識、處理的方法和經(jīng)驗(yàn)收集起來形成一個(gè)專門的信息系統(tǒng)，方便對故障進(jìn)行快速處理。通常來說，專家診斷系統(tǒng)由知識獲取、知識庫、推理機(jī)和解釋界面共同組成，每個(gè)部分都發(fā)揮著各自的作用。例如：知識獲取是計(jì)算機(jī)對以存儲的故障診斷知識進(jìn)行有效的識別;知識庫存儲著故障的解決處理方法和一些專家提出的理論依據(jù)，可供參考;而推理機(jī)則是負(fù)責(zé)根據(jù)已有的資料管理協(xié)調(diào)系統(tǒng)。使用專家診斷方法，可以在故障發(fā)生時(shí)，根據(jù)以往案例進(jìn)行故障判別，提供處理措施，提高工作效率。

（二）人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法是一種知識存儲量大，對環(huán)境的適應(yīng)性高的方法。該方法主要是模擬人腦的構(gòu)造和人的認(rèn)知，實(shí)現(xiàn)和運(yùn)用人的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行方式，使得系統(tǒng)對斷路器進(jìn)行檢測。在使用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法時(shí)，要先找出斷路器中存在的故障，然后建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)模型。通過建立起來的模型，可以很快分析找出故障的原因，得到處理故障的方法。這種用建立模型來檢修診斷的方法不僅資金投入少，而且在操作便利的情況下能夠快捷地找出斷路器的故障。不斷的實(shí)踐和積累數(shù)據(jù)和經(jīng)驗(yàn)?zāi)軌蛱岣邫z測故障的準(zhǔn)確性和效率。

（三）狀態(tài)監(jiān)測

（1）觸頭電壽命監(jiān)測

斷路器觸頭的狀況是能夠表現(xiàn)斷路器使用情況的。一般情況下，滅弧介質(zhì)、滅弧室以及觸頭的磨損都是影響斷路器使用周期的因素。要得到斷路器的壽命，可以采用累計(jì)開斷電流法、觸頭相對電磨損法、相對電壽命法等來計(jì)算得到，由此對斷路器的狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)測。

（2）對滅弧室的在線監(jiān)測

在高壓斷路器中，滅弧室受到各種因素影響時(shí)容易降低高壓斷路器的滅弧性和絕緣性，可能會導(dǎo)致微水超標(biāo)和泄漏等問題發(fā)生。所以要對滅弧室采取在線監(jiān)測的措施。對于泄露問題，要對監(jiān)測室內(nèi)密度和氣體壓力。

四、高壓斷路器狀態(tài)檢修的工作流程

高壓斷路器狀態(tài)檢修從整體上分，可以分為宏觀以及微觀兩個(gè)部分。宏觀上的狀態(tài)檢修指的是對電力設(shè)備的整體把握。通過對電力設(shè)備的宏觀檢修分析，可以找到一些電力設(shè)備存在的產(chǎn)品質(zhì)量問題，提前進(jìn)行預(yù)防工作，可以防止相同的事故發(fā)生。宏觀檢修分析的數(shù)據(jù)越多，它的價(jià)值就越高。微觀的狀態(tài)檢修指的是對具體的電力設(shè)備進(jìn)行檢修分析，通過對比分析，可以正確評估單個(gè)電力設(shè)備的健康情況，能否正常運(yùn)行。相同種類的電力設(shè)備之間的比較得出的結(jié)論會比較可靠。從實(shí)際狀態(tài)檢修工作來看，高壓斷路器狀態(tài)檢修工作可以分為三個(gè)步驟：第一步驟是建立專門的高壓斷路器信息資料庫。這里的信息資料包括動態(tài)數(shù)據(jù)以及靜態(tài)數(shù)據(jù)。其中動態(tài)數(shù)據(jù)包括以下幾個(gè)方面：在線監(jiān)測的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、設(shè)備相關(guān)的運(yùn)行數(shù)據(jù);靜態(tài)數(shù)據(jù)主要指的是：設(shè)備的出廠數(shù)據(jù)、設(shè)備的檢修記錄、設(shè)備定期以及非定期的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這一階段的主要工作是采用多種多樣的信息采集方式，建立完善的信息系統(tǒng)。通過這個(gè)信息系統(tǒng)，電力企業(yè)可以更好地進(jìn)行高壓斷路器狀態(tài)檢修工作，全面了解高壓斷路器的運(yùn)行情況。第二個(gè)步驟是監(jiān)督以及預(yù)測高壓斷路器設(shè)備狀態(tài)。這個(gè)步驟可以確定電力設(shè)備的檢修周期，初步的實(shí)現(xiàn)了電力設(shè)備狀態(tài)檢修。不像過去對電力設(shè)備的監(jiān)督標(biāo)準(zhǔn)：只是對好壞進(jìn)行判斷。實(shí)際情況是相當(dāng)多的電力設(shè)備中間狀態(tài)，即灰色狀態(tài)。而電力企業(yè)要加強(qiáng)對這些電力設(shè)備的監(jiān)督?？梢愿玫匕盐针娏υO(shè)備的健康狀態(tài)。第三步驟是提高電力系統(tǒng)功能。

五、結(jié)論

高壓電網(wǎng)運(yùn)行中，其運(yùn)行的質(zhì)量會受到高壓斷路器的使用狀態(tài)直接影響。不僅如此，高壓斷路器還決定著電網(wǎng)的運(yùn)行安全。故此，為了保證保障高壓斷路器使用質(zhì)量的目的，需要充分認(rèn)識到斷路器狀態(tài)監(jiān)測與故障診斷工作的重要性，進(jìn)而積極采用合理的監(jiān)測和診斷措施，全面應(yīng)對斷路器故障問題"提高該項(xiàng)工作的實(shí)際效率和效果。

參考文獻(xiàn)：

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