李平華

摘 要：隨著現(xiàn)代電網(wǎng)的逐漸自動化、智能化，人們對設(shè)備的性能要求也大大提高。在電力系統(tǒng)中，高壓斷路器的數(shù)量非常多，而斷路器故障造成的損失遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其自身的價(jià)值。因此，研究高壓斷路器的監(jiān)測工作和故障診斷技術(shù)具有非常重要的意義。

關(guān)鍵詞：高壓斷路器；故障診斷；電力系統(tǒng)；財(cái)產(chǎn)損失

中圖分類號：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.103

高壓斷路器的檢修工作最初是在故障發(fā)生后進(jìn)行的，而為了減少事故造成的損失，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)楣潭〞r(shí)間的預(yù)防性例行檢修。隨著電力部門的改革和電網(wǎng)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的檢修模式變得更加科學(xué)。目前，通過現(xiàn)代的一些科技手段對正在運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測，并設(shè)計(jì)出了有針對性的維修辦法。了解高壓斷路器的運(yùn)行狀況、盡早發(fā)現(xiàn)潛在故障和及時(shí)預(yù)防、維修，是保證電力系統(tǒng)正常運(yùn)行的基礎(chǔ)，這樣能有效防止重大事故的發(fā)生，降低工作量和財(cái)產(chǎn)損失。

1 高壓斷路器的主要作用

1.1 高壓斷路器的控制作用

高壓斷路器是電力系統(tǒng)中非常重要的元件之一，起著控制的作用。高壓斷路器用于在電力系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)接通或斷開電路，以便電力設(shè)備能安全投入或退出。

1.2 高壓斷路器的保護(hù)作用

電力系統(tǒng)中的某些元件或線路發(fā)生故障時(shí)，高壓斷路器作為保護(hù)裝置的執(zhí)行元件，會將發(fā)生故障的部位迅速從系統(tǒng)中隔離出來，以避事故擴(kuò)大，從而保護(hù)電力系統(tǒng)中的其他電氣設(shè)備不被損壞，保證系統(tǒng)的正常運(yùn)行，減少很多不必要的損失。

2 高壓斷路器的監(jiān)測

高壓斷路器主要分為油斷路器、六氟化硫斷路器、壓縮空氣斷路器和真空斷路器等。目前，我國多使用六氟化硫斷路器和真空斷路器。雖然高壓斷路器的造價(jià)比其他電力設(shè)備，比如發(fā)電機(jī)要低很多，但一旦斷路器發(fā)生故障，所造成的損失并不是斷路器本身的價(jià)值可比的。因此，高壓斷路器的質(zhì)量非常重要，對其進(jìn)行的檢修工作更是重中之重。

2.1 高壓斷路器的機(jī)械性能監(jiān)測

在電力系統(tǒng)的故障統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)中，高壓斷路器故障有70%～80%是機(jī)械故障引起的。目前，我國的檢測方式一般是在設(shè)備停電期間，用便攜式檢測設(shè)備進(jìn)行定期檢測，這種檢測方式經(jīng)常會造成故障維修不及時(shí)，進(jìn)而造成財(cái)產(chǎn)損失。為了避免事故發(fā)生，一定要加強(qiáng)機(jī)械性能在線監(jiān)測的力度。在實(shí)際監(jiān)測中，需要注意合閘線圈電流、機(jī)械振動頻率和輔助開關(guān)的狀態(tài)等重要參量。

2.2 高壓斷路器的六氟化硫監(jiān)測

六氟化硫氣體在水解時(shí)產(chǎn)生的有毒酸性物質(zhì)會對金屬產(chǎn)生腐蝕，而在微水超標(biāo)時(shí)會降低絕緣層的性能。六氟化硫氣體的狀態(tài)會嚴(yán)重影響高壓斷路器的性能。因此，在設(shè)備正式投用前或使用中，需要對六氟化硫氣體進(jìn)行檢測，分析其中有毒氣體的成分，并判斷其狀態(tài)，從而保證高壓斷路器的安全運(yùn)行。

2.3 高壓斷路器的剩余使用壽命監(jiān)測

高壓斷路器的剩余使用壽命在監(jiān)測中是非常重要的環(huán)節(jié)之一。觸頭的電磨損是影響其使用壽命的關(guān)鍵因素，而觸頭的電磨損程度則是由燃弧電流、燃弧時(shí)間和運(yùn)行速度決定的。在高壓斷路器運(yùn)行的過程中，每次開斷燃弧電流的時(shí)間都是非常相近的，造成的電磨損也基本相同。因此，一般可通過檢測高壓斷路器每次開斷造成的電磨損計(jì)算觸頭的使用壽命，這樣能比較準(zhǔn)確地得出觸頭的電磨損量，從而對不同高壓斷路器的使用壽命進(jìn)行有效評估。

2.4 高壓斷路器絕緣層的監(jiān)測

絕緣層的監(jiān)測主要是在設(shè)備的運(yùn)行中對各種參數(shù)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析，并通過這些參數(shù)計(jì)算出絕緣層的損壞程度。對于一般的高壓斷路器而言，只要保持足夠的距離，則不會發(fā)生絕緣層擊穿現(xiàn)象，只需要監(jiān)測介質(zhì)損耗和局部的放電、漏電現(xiàn)象。

3 高壓斷路器在線監(jiān)測中存在的問題

隨著我國現(xiàn)代化電力事業(yè)的蓬勃發(fā)展，設(shè)備狀態(tài)檢修已成為時(shí)代發(fā)展的必然趨勢。其中，在線監(jiān)測系統(tǒng)作為關(guān)鍵性技術(shù)，起著至關(guān)重要的作用。目前，我國的便攜式檢測設(shè)備技術(shù)成熟，但在線監(jiān)測技術(shù)比較落后，使用范圍也相對較小，在線監(jiān)測產(chǎn)品也存在較多問題，具體體現(xiàn)在以下5方面：①高壓斷路器在線監(jiān)測的設(shè)備、技術(shù)相對落后，且一般采用便攜式設(shè)備進(jìn)行現(xiàn)場檢測。目前，我國便攜式檢測技術(shù)成熟，但生產(chǎn)在線監(jiān)測設(shè)備的廠家很少，在便攜式檢測設(shè)備占據(jù)大量市場的今天，在線監(jiān)測很難獲得發(fā)展。②現(xiàn)有的在線監(jiān)測設(shè)備功能單一，一般為機(jī)械壽命檢測、電壽命檢測和六氟化硫氣體監(jiān)測，沒有完善、系統(tǒng)的產(chǎn)品，很難在市場中占據(jù)一席之地。③高壓斷路器在線監(jiān)測系統(tǒng)主要靠傳感器和故障處理，但我國在傳感器的使用技術(shù)落后，雖然故障處理技術(shù)先進(jìn)，但沒有傳感器的配合，很難發(fā)揮其優(yōu)勢。④高壓斷路器在線監(jiān)測設(shè)備有很多是設(shè)備廠家與電力部門的合作項(xiàng)目，由于設(shè)備和項(xiàng)目的推廣不能保證安全和盈利，所以，其很難在市場推廣，這給在線監(jiān)測的施行增加了困難。⑤我國的電力系統(tǒng)錯綜復(fù)雜，且很多電力設(shè)備所處的區(qū)域環(huán)境惡劣、人跡罕至，且外界的干擾源眾多，而在線檢測設(shè)備需要精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)分析。因此，抗干擾能力差是較為明顯的問題。

4 高壓斷路器監(jiān)測系統(tǒng)的市場分析

針對我國目前的電力系統(tǒng)發(fā)展情況，很多常規(guī)高壓斷路器有必要使用在線監(jiān)測系統(tǒng)。目前，我國的電力部門仍舊采取以往的預(yù)防性檢測，很容易造成無法及時(shí)處理的狀況。在預(yù)防性檢測中，例行檢測工作要對高壓斷路器和六氟化硫氣體進(jìn)行試驗(yàn)，試驗(yàn)項(xiàng)目繁多，周期過長，直接影響了正常的供電和用電，且試驗(yàn)電壓低，與高壓斷路器的運(yùn)行狀態(tài)有很大差別，很難反映出設(shè)備的真實(shí)運(yùn)行情況。而監(jiān)測系統(tǒng)如果能全面檢測高壓斷路器的機(jī)械性能、電磨損和六氟化硫氣體的狀態(tài)等參數(shù)，則可減少很多不必要的浪費(fèi)，從而確保監(jiān)測工作的準(zhǔn)確性。

高壓斷路器作為電力系統(tǒng)中重要組成部件，使用量逐年上升，相關(guān)的監(jiān)測產(chǎn)品也在不斷增多。雖然在線監(jiān)測設(shè)備在技術(shù)上還存在很多問題，但隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，很多問題都是可以解決的。

5 結(jié)束語

高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的設(shè)備之一，斷路器的性能決定著電力系統(tǒng)能否正常供電。高壓斷路器的數(shù)量眾多，維修量大、工費(fèi)高、檢修周期長，一旦出現(xiàn)故障，將會造成較大的損失。在線監(jiān)測系統(tǒng)通過收集并分析、計(jì)算大量的數(shù)據(jù)，在縮短了檢測周期的同時(shí)，也提高了準(zhǔn)確性。

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〔編輯：張思楠〕