蔣云平

（國網(wǎng)福建省電力有限公司檢修分公司，福建 福州 350000）

0 引言

高壓斷路器是電力系統(tǒng)重要構(gòu)成之一，其主要負(fù)責(zé)實現(xiàn)對電路的保護(hù)和控制。電網(wǎng)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(chǎn)質(zhì)量，另一方面要強化日常檢修、維護(hù)，有效預(yù)防故障出現(xiàn)[1]。傳統(tǒng)計劃檢修工作模式依然不能滿足大規(guī)模電網(wǎng)檢修需求，故需針對高壓斷路器開展在線監(jiān)測，掌握設(shè)備實時工作狀態(tài)、缺陷和不足，深入研究高壓斷路器常見故障檢修及狀態(tài)監(jiān)測方式，為故障診斷提供更多數(shù)據(jù)支持，便于迅速找到故障解決辦法，控制電網(wǎng)穩(wěn)定運行。

1 高壓斷路器狀態(tài)檢測類型

1.1 在線檢測技術(shù)

GPS檢測技術(shù)是一種新型的設(shè)備狀態(tài)安全檢測技術(shù)，主要包括：監(jiān)視控制系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)。GPS檢測技術(shù)主要是根據(jù)電磁暫態(tài)的記錄，對故障進(jìn)行合理的分析，以此實現(xiàn)對的運行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)督控制。GPS檢測技術(shù)與其他故障錄波儀器相比，在檢測過程中不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)沉冗問題，因此在很大限度上提高了數(shù)據(jù)的有效性。

1.2 紅外檢測技術(shù)

溫度與設(shè)備能否正常運行有著十分緊密的聯(lián)系，一旦出現(xiàn)故障，均會造成設(shè)備運行溫度上升，導(dǎo)致設(shè)備發(fā)熱，從而容易產(chǎn)生損壞。紅外檢測技術(shù)是一種新型的在線檢測技術(shù)之一，具有較高的安全性，檢測效率好，甚至可以檢測出設(shè)備溫度的些微變化，以此確定故障的情況。

2 高壓斷路器常見故障及檢查

高壓斷路器運行狀態(tài)是否穩(wěn)定直接決定電網(wǎng)整體運行是否穩(wěn)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(yīng)對措施，有效處理故障，控制異常風(fēng)險，也為后續(xù)狀態(tài)監(jiān)測奠定基礎(chǔ)。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[2]。

2.1 拒動

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

2.1.1 機械

例如，機械方面，操作系統(tǒng)及傳動系統(tǒng)發(fā)生機械故障，就會導(dǎo)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(yīng)檢查氣壓表、低壓閉鎖是否正常工作。

如氣動出現(xiàn)故障，需檢查壓縮空氣管道內(nèi)構(gòu)件是否正常，若管道內(nèi)部排水不及時，易出現(xiàn)凍結(jié)，影響設(shè)備運行[3]；若出現(xiàn)凍結(jié)，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(xiàn)異常，正常情況下則將矛頭轉(zhuǎn)向內(nèi)部元件及壓縮管道回路故障檢查。

2.1.2 電氣

電氣主要是控制及輔助回路方面，出現(xiàn)端子排接線脫落、開關(guān)接觸不良、閘線線圈損壞等，都會影響高壓斷路器功能實現(xiàn)。對其故障進(jìn)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(diào)整到規(guī)定值。之后運行系統(tǒng)，檢查各項電氣控制是否到位，若發(fā)現(xiàn)為操作機構(gòu)輔助異常導(dǎo)致出現(xiàn)故障，則需通知專業(yè)人員檢修處理。

2.2 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(yīng)的操作控制回路直流接地，斷路器出現(xiàn)誤分。若負(fù)責(zé)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(shè)備長期運行，就可能導(dǎo)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(shè)備控制回路的直流系統(tǒng)接地性進(jìn)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?qū)е碌膹娏艺駝?，檢查出具體原因后進(jìn)行處理。

2.3 絕緣

絕緣故障發(fā)生頻率在高壓斷路器總故障中占比較多，其故障分為內(nèi)絕緣故障、外絕緣故障及瓷套閃絡(luò)故障。外絕緣故障很容易便可發(fā)現(xiàn)并處理，而斷路器內(nèi)異物易導(dǎo)致故障，需進(jìn)行有針對性的檢查。

2.4 載流

載流是高壓斷路器觸頭接觸不良，導(dǎo)致觸頭出現(xiàn)不同程度的過熱現(xiàn)象，引起載流。該狀況需要電力部門做好溝通，先減輕電網(wǎng)的實際負(fù)荷，安裝新的斷路器觸頭。而對于新的斷路器觸頭發(fā)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(dǎo)致接觸不良。

2.5 泄露

泄露是指放油閥關(guān)閉不嚴(yán)或密封不當(dāng)導(dǎo)致油品泄露。液壓油管道中接頭漏油，會導(dǎo)致液壓機出現(xiàn)嚴(yán)重漏油。氣動操動機則可能出現(xiàn)壓縮空氣管道回路接頭部位出現(xiàn)漏油，其儲氣罐的放水閥操作不到位易導(dǎo)致氣動機漏氣。

發(fā)現(xiàn)高壓斷路器出現(xiàn)泄漏類型故障，需先針對回路管道仔細(xì)檢查，若發(fā)現(xiàn)閥門關(guān)閉不嚴(yán)則及時關(guān)閉閥門。對于氣動機出現(xiàn)漏氣的情況，應(yīng)檢查空氣回路管道閥門及周圍連接件是否出現(xiàn)滲漏。

3 高壓斷路器的狀態(tài)監(jiān)測分析

3.1 滅弧室監(jiān)測

3.1.1 氣體密度

斷路器絕緣及滅弧性能是其穩(wěn)定運行的關(guān)鍵，在斷路器運行中，不同因素作用均會導(dǎo)致斷路器滅弧性能、絕緣性能下降。以SF6高壓斷路器為例，其滅弧室常出現(xiàn)泄漏、微水抄表問題，需落實針對氣體的實時監(jiān)測，控制好故障。例如，在對SF6氣體密度監(jiān)測期間，密度降低很可能是氣體泄露所致，導(dǎo)致SF6氣體含水量增加。故需針對該氣體密度落實在線監(jiān)測，為降低監(jiān)測難度（氣體密度難以準(zhǔn)確監(jiān)測），以氣體壓力反饋氣體密度。為斷路器設(shè)置兩級警告信號，分別為一級補氣壓力及二級閉鎖壓力信號，正常狀態(tài)下，設(shè)置補氣壓力信號在額定氣壓10%位置，閉鎖的壓力在補氣壓力信號基礎(chǔ)上再降低5%。滅弧室未發(fā)生泄漏，則氣體的壓力主要受溫度變化影響，溫度越高，氣室壓力也就越高，也可以在測量溫度的基礎(chǔ)上判斷氣體壓力，以便及時了解滅弧室泄漏情況。

3.1.2 斷路器微水含量監(jiān)測

SF6氣體中水分過多，將嚴(yán)重影響氣體自身絕緣性能及滅弧性，甚至?xí)?dǎo)致工頻閃絡(luò)電壓下降。此外，由于氣體中含水量過多所導(dǎo)致的還會導(dǎo)致斷路器觸頭電弧放電，產(chǎn)生危險化學(xué)物質(zhì)。對SF6氣體推薦以電解法、漏點法進(jìn)行測量。要按照監(jiān)測工藝對儀器內(nèi)的空氣取氣分析，并監(jiān)測補氣操作，若沒有問題，則應(yīng)對斷路器強化監(jiān)測。

3.2 針對高壓斷路器觸頭使用壽命的監(jiān)測

斷路器控制開合的次數(shù)會對其觸頭產(chǎn)生一定損傷，使用一定次數(shù)后，就需要及時更換觸頭，保障斷路器的基本功能正常。斷路器的監(jiān)測中，一般以開斷的實際磨損判斷斷路器觸頭的使用壽命。因此，要分析各方面原因?qū)嗦菲麟娛褂脡勖挠绊?。例如，斷路器發(fā)生電磨損、其滅弧室異常或觸頭異常等，都會影響觸頭的使用壽命。對電壽命研究分析，可采用電弧能量法、累計開斷電流或者累計開斷電流加權(quán)法計算分析。其中，采用計及燃弧時間加權(quán)評估的方式可直接得到斷路器觸頭電磨損的數(shù)據(jù)，可直接得到觸頭使用壽命結(jié)果。其他方式則主要通過間接表征的方式計算電磨損，掌握斷路器觸頭的實時狀態(tài)。

4 斷路器出現(xiàn)故障后的緊急處理

4.1 跳閘故障

跳閘故障的發(fā)生概率相對較高，發(fā)生跳閘后，相關(guān)工作人員應(yīng)沉著冷靜分析，記錄好跳閘的時間、實際情況，停止音響信號，對線路巡邏，找到斷路器檢查是否損壞，并將巡邏檢查結(jié)果及時報備給上級管理人員，受到上級管理人員的執(zhí)行命令之后再落實一系列處理故障操作。若后續(xù)合閘之后發(fā)現(xiàn)斷路器有出現(xiàn)跳閘，則應(yīng)將情況反饋給調(diào)度員，對斷路器作進(jìn)一步檢查，最終檢查發(fā)現(xiàn)故障為系統(tǒng)故障，則需將系統(tǒng)和斷路器相互隔開，之后再維持現(xiàn)狀，確保故障排除之后才可恢復(fù)電網(wǎng)系統(tǒng)運行。

4.2 斷路器分閘失靈故障

斷路器分閘失靈是一項較嚴(yán)重的故障，對其故障處理應(yīng)按照科學(xué)步驟迅循序漸進(jìn)、迅速處理。首先，要檢查斷路器分閘、控制系統(tǒng)是否正常，若發(fā)現(xiàn)斷路器控制、分閘異常，則應(yīng)采取針對性措施，查找故障原因并清除；其次，要對直流電源檢查，觀察是否電源出現(xiàn)異常，若電源電壓異常，則立即修整，保證電壓在規(guī)定值范圍；最后，要檢查開關(guān)，相關(guān)操作人員可以手動遠(yuǎn)方操作跳閘，看是否可成功跳閘，若跳閘成功，說明開關(guān)處存在故障，可通知維護(hù)人員對開關(guān)維護(hù)處理。

5 結(jié)語

綜上所述，高壓斷路器是電網(wǎng)中的重要安全設(shè)備之一，斷路器能否正常運行直接關(guān)系到電力供應(yīng)的穩(wěn)定性，故需要對高壓斷路器落實不同方面的狀態(tài)檢測，為斷路器的故障診斷及處理奠定堅實基礎(chǔ)。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(jiān)測，以多方面的狀態(tài)監(jiān)測，保障電力系統(tǒng)安全。