高壓斷路器常見故障問題分析

楊俊馬

摘要：目前，我國的電力行業基礎建設迅速，在變電站中非常重要的一次設備就是高壓斷路器，隨機相位跳閘對斷路器會造成比較大的沖擊，可能會出現過電壓，所以為了抑制斷路器過電壓，需要實現斷路器跳合閘相位控制，實現這一控制的裝置就是選相控制器。對于選相控制器的研究，我國起步比較晚，2005年之后才開始對其進行研發并且投入市場使用。如今，我國對電力的需求不斷提高，不斷增加輸電電壓等級，增加更為昂貴的電氣設備，使得選相控制器在變電站中使用越來越廣泛。然而也暴露出選相控制器的問題，比如抗干擾性較弱、計算準確度較低等。于是文章將研究基于選相控制的高壓斷路器過電壓抑制方法，主要對選相控制器提出優化措施，從而提高選相控制器的效果。

關鍵詞：高壓斷路器;常見故障;問題分析

引言

高壓斷路器是電力系統重要構成之一，其主要負責實現對電路的保護和控制。電網對高壓斷路器的運行提出新要求，要確保高壓斷路器可安全運行，一方面需提高斷路器自身生產質量，另一方面要強化日常檢修、維護，有效預防故障出現。傳統計劃檢修工作模式依然不能滿足大規模電網檢修需求，故需針對高壓斷路器開展在線監測，掌握設備實時工作狀態、缺陷和不足，深入研究高壓斷路器常見故障檢修及狀態監測方式，為故障診斷提供更多數據支持，便于迅速找到故障解決辦法，控制電網穩定運行。

1高壓斷路器常見故障及檢查

高壓斷路器運行狀態是否穩定直接決定電網整體運行是否穩定，故需掌握高壓斷路器各項故障，對每種故障都有合理的應對措施，有效處理故障，控制異常風險，也為后續狀態監測奠定基礎。拒動、誤動、載流及絕緣問題都是常見的高壓斷路器故障，需按照不同類型故障采取不同檢修方式。

1.1拒動

高壓斷路器拒動分為拒分、拒合兩種故障，拒分對電網威脅較大，會導致越級跳閘，導致系統癱瘓。拒動則是多方面因素造成的故障。

1.1.1機械

例如，機械方面，操作系統及傳動系統發生機械故障，就會導致高壓斷路器拒動。對此類故障診斷，需按照具體情況具體處理。若為液壓操作機械故障，應檢查氣壓表、低壓閉鎖是否正常工作。如氣動出現故障，需檢查壓縮空氣管道內構件是否正常，若管道內部排水不及時，易出現凍結，影響設備運行;若出現凍結，需及時解凍，排凈水污，檢查壓縮空氣管道中各個部件是否出現異常，正常情況下則將矛頭轉向內部元件及壓縮管道回路故障檢查。

1.1.2電氣

電氣主要是控制及輔助回路方面，出現端子排接線脫落、開關接觸不良、閘線線圈損壞等，都會影響高壓斷路器功能實現。對其故障進行的診斷檢查，可先檢查電氣控制電源，觀察電壓是否合理，若電壓過低，需調整到規定值。之后運行系統，檢查各項電氣控制是否到位，若發現為操作機構輔助異常導致出現故障，則需通知專業人員檢修處理。

1.2誤動

誤動是斷路器二次回路接線及操作機械故障所致，操作中若分合的電梯貼其電壓較低，對應的操作控制回路直流接地，斷路器出現誤分。若負責分合閘的電磁鐵扣入較少，斷路器運行中周圍有較長時間的振動的同時設備長期運行，就可能導致斷路器在無控制命令下自動分合閘。對于誤動故障，可對設備控制回路的直流系統接地性進行檢測，無故障過后可對高壓斷路器周圍檢查，看是否存在施工或者其他原因導致的強烈振動，檢查出具體原因后進行處理。

1.3絕緣

絕緣故障發生頻率在高壓斷路器總故障中占比較多，其故障分為內絕緣故障、外絕緣故障及瓷套閃絡故障。外絕緣故障很容易便可發現并處理，而斷路器內異物易導致故障，需進行有針對性的檢查。

1.4載流

載流是高壓斷路器觸頭接觸不良，導致觸頭出現不同程度的過熱現象，引起載流。該狀況需要電力部門做好溝通，先減輕電網的實際負荷，安裝新的斷路器觸頭。而對于新的斷路器觸頭發生異常的，可能是安裝過程中斷路器的動觸頭及靜觸頭沒有對中，導致接觸不良。

2優化措施分析

2.1機構箱面板改造

原有的斷路器機構箱面板上預留的觀察窗口過小，導致巡檢人員無法有效掌握分合閘彈簧位置、狀態。為此，對機構箱面板進行改造，通過增大觀察窗口面積，使得巡檢人員通過觀察窗口可直觀掌握分合閘彈簧位置、狀態，從而在日常巡檢中發現并消除斷路器潛在的故障。

2.2信號回路改進

斷路器中行程開關SQ3用以監測分合閘儲能彈簧，具體是斷路器中A、B、C三相行程開關SQ3常閉點均采用一個中間繼電器監測彈簧儲能情況，采用該種連接方式無法區確定斷路器中A、B、C三相分合閘儲能彈簧故障。為了解決上述問題，在保持斷路器原有分合存儲彈簧信號回路不變情況下，通過將斷路器中A、B、C三相SQ3常開點與測控箱連接，并在后臺分別對A、B、C三相SQ3常開點定義為“A相儲能彈簧未儲能”“B相儲能彈簧未儲能”“C相儲能彈簧未儲能”。通過對信號回路進行改進，可監視斷路器中每相儲能彈簧儲能情況，從而便于值班人員或巡檢人員精準發現未儲能彈簧。

2.3系統總體設計

高壓斷路器狀態監測系統的設計分為硬件設計和軟件設計。硬件設計包括AD7606采樣電路、信號調理電路、U盤存儲電路及RS485通信接口電路等。高壓斷路器的合分閘線圈電流信號經霍爾電流傳感器及其信號調理電路將轉換成電壓信號，觸頭行程信號經直線位移傳感器轉換成電壓信號，AD采樣模塊將電壓信號轉變為數字信號，數字信號傳輸至微處理器TMS320C28346并進行計算分析，分析后的數據可保存至U盤，最終通過RS485傳輸到觸摸屏上顯示監測報告。軟件設計包括主程序、信號采樣程序、U盤存儲程序、MODBUS傳輸程序及觸摸屏程序。上電后，主程序首先初始化，調用信號采樣程序，對數據進行分析，調用存儲程序保存數據，調用MODBUS程序實現數據傳輸，最終調用觸摸屏程序實現顯示。

3結語

綜上所述，高壓斷路器是電網中的重要安全設備之一，斷路器能否正常運行直接關系到電力供應的穩定性，故需要對高壓斷路器落實不同方面的狀態檢測，為斷路器的故障診斷及處理奠定堅實基礎。除此之外，還須針對高壓斷路器觸頭使用落實其使用壽命的監測，以多方面的狀態監測，保障電力系統安全。

參考文獻

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