黃鑫

摘要：目前，社會(huì)進(jìn)步迅速，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(shí)現(xiàn)對(duì)電路的保護(hù)和控制。電網(wǎng)對(duì)高壓斷路器的運(yùn)行提出新要求，要確保高壓斷路器可安全運(yùn)行，一方面需提高斷路器自身生產(chǎn)質(zhì)量，另一方面要強(qiáng)化日常檢修、維護(hù)，有效預(yù)防故障出現(xiàn)。傳統(tǒng)計(jì)劃?rùn)z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(duì)高壓斷路器開(kāi)展在線監(jiān)測(cè)，掌握設(shè)備實(shí)時(shí)工作狀態(tài)、缺陷和不足，深入研究高壓斷路器常見(jiàn)故障檢修及狀態(tài)監(jiān)測(cè)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(yùn)行。

關(guān)鍵詞：高壓斷路器;機(jī)械故障;振動(dòng)信號(hào);采集研究

引言

在電力系統(tǒng)的持續(xù)發(fā)展過(guò)程中，供電回路也有了逐漸復(fù)雜的接線方式，斷路器中包含了電能的調(diào)節(jié)功能，該功能會(huì)因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜而經(jīng)常出現(xiàn)種故障，進(jìn)而直接影響電系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。斷路器控制回路可以控制斷路器的分合，當(dāng)斷路器控制回路中出現(xiàn)故障后，斷路器無(wú)法再保護(hù)電力系統(tǒng)，如不處理，后果會(huì)十分嚴(yán)重。所以，為了確保設(shè)備可以穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)，需要定期查找和處理斷路器控制回路中的故障。

1高壓斷路器狀態(tài)檢測(cè)類型

1.1在線檢測(cè)技術(shù)

GPS檢測(cè)技術(shù)是一種新型的設(shè)備狀態(tài)安全檢測(cè)技術(shù)，主要包括：監(jiān)視控制系統(tǒng)和SCADA系統(tǒng)。GPS檢測(cè)技術(shù)主要是根據(jù)電磁暫態(tài)的記錄，對(duì)故障進(jìn)行合理的分析，以此實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行有效的監(jiān)督控制。GPS檢測(cè)技術(shù)與其它故障錄波儀器相比，在檢測(cè)過(guò)程中不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)沉冗問(wèn)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(cè)技術(shù)

溫度與設(shè)備能否正常運(yùn)行有著十分緊密的聯(lián)系，一旦出現(xiàn)故障，均會(huì)造成設(shè)備運(yùn)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(cè)技術(shù)是一種新型的在線檢測(cè)技術(shù)，具有較高的安全性，較好的檢測(cè)效率，甚至可以檢測(cè)出設(shè)備溫度的些微變化，以此確定故障的情況。

2斷路器控制回路故障的排查

斷路器控制回路的常見(jiàn)故障種類。一般來(lái)說(shuō)，供電系統(tǒng)的運(yùn)行環(huán)境都十分煩瑣，因此，斷路器控制回路在運(yùn)行時(shí)也會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)各種故障，有效提升故障原因的分析能力可以強(qiáng)化故障查找和處理的能力，從而可以在最快的速度內(nèi)將斷路器控制回路進(jìn)行恢復(fù)。正常情況下，斷路器控制回路的常見(jiàn)故障包含了以下幾點(diǎn)：

（1）電源因素。斷路器控制回路中經(jīng)常出現(xiàn)控制回路電壓?jiǎn)栴}，這也是電源原因?qū)е碌墓收?。因?yàn)榭刂苹芈分袥](méi)有了電壓，所以斷路器中失去了動(dòng)力源，導(dǎo)致其運(yùn)行也出現(xiàn)了問(wèn)題，最終出現(xiàn)了故障。

（2）元件因素。斷路器控制回路故障中元件因素即設(shè)備問(wèn)題，因?yàn)樵斐煽刂苹芈窋嗑€的因素比較多，其中就包含了輔助觸點(diǎn)破損、開(kāi)關(guān)合閘線段燒壞和控制回路端子松開(kāi)等故障，而斷路器控制回路的故障也會(huì)對(duì)其分合閘的使用帶來(lái)嚴(yán)重的影響。如果是元件原因造成的斷路器控制回路的故障，需要立即針對(duì)反常狀況配件進(jìn)行修理與替換，防止出現(xiàn)故障問(wèn)題。

（3）人員因素。斷路器控制回路故障中人為因素也就是操作過(guò)程導(dǎo)致的，大多操作人員沒(méi)有嚴(yán)格按照相關(guān)要求進(jìn)行斷路器的操作，從而導(dǎo)致斷路器的插頭插入錯(cuò)誤或插入太淺，最終致使斷路器控制回路的異常。為了避免斷路器控制回路出現(xiàn)人為操作問(wèn)題，就要進(jìn)行相關(guān)規(guī)定的制定與監(jiān)督，加強(qiáng)操作人員的安全意識(shí)與專業(yè)能力，強(qiáng)化操作人員的工作質(zhì)量與效率，而有效避免人為原因?qū)е碌臄嗦菲骺刂苹芈饭收稀?/p>

3振動(dòng)信號(hào)采集傳感器的選擇與安裝

斷路器的振動(dòng)本質(zhì)上就是一種往復(fù)運(yùn)動(dòng)，而這種往復(fù)運(yùn)動(dòng)的突出表現(xiàn)就是速度的大小和方向的變化，反應(yīng)到物理量中就是加速度值的改變。通常的生產(chǎn)環(huán)境里面，操動(dòng)機(jī)構(gòu)的機(jī)械運(yùn)動(dòng)信息可以被用來(lái)輔助進(jìn)行故障診斷。而這些機(jī)械運(yùn)動(dòng)信息是可以通過(guò)傳感器測(cè)量出來(lái)的，只要選擇合適的傳感器就可以。加速度傳感器則是比較適合的一種檢測(cè)這種機(jī)械運(yùn)動(dòng)信息的傳感器。縱向的振動(dòng)檢測(cè)是該傳感器的主要檢測(cè)目標(biāo)，因此在縱向的靈敏度也最高。其在橫向也有一定的靈敏度，但一般相對(duì)縱向靈敏度要小的多，基本可以忽略不計(jì)。一旦振動(dòng)發(fā)生，必然會(huì)引起傳感器的振動(dòng)動(dòng)作的發(fā)生，在這種情況下，傳感器內(nèi)部的感應(yīng)塊會(huì)在內(nèi)部進(jìn)行上下運(yùn)動(dòng)拉扯促使其壓電片的電壓發(fā)生一定的改變。內(nèi)部放大元件則把電荷變化進(jìn)行比例放大、進(jìn)行輸出，被采集系統(tǒng)采集。壓電式加速度傳感器無(wú)論是在剛性還是穩(wěn)定上具有其他加速度傳感器所不具備的線性度、靈敏度和精確性。壓電式加速度計(jì)是一種廣泛使用的高速電力放大加速度傳感器，由于其體積小而廣泛使用，具有高靈敏度和高抗干擾性。在測(cè)量過(guò)程中，傳感器的底座與被測(cè)物進(jìn)行剛性連接。振動(dòng)一旦發(fā)生，傳感器會(huì)立即捕捉振動(dòng)的數(shù)據(jù)。同時(shí)又由于傳感器本身相對(duì)整個(gè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)比較小，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響也不大。在振動(dòng)檢測(cè)過(guò)程中，為了找到有效的振動(dòng)數(shù)據(jù)，必須對(duì)兩個(gè)因素予以重點(diǎn)考慮。其中一個(gè)是傳感器的固有頻率，另外一個(gè)就是檢測(cè)位的接觸面的貼合情況。在斷路器的影響下，發(fā)生頻率響應(yīng)。記錄目標(biāo)的振動(dòng)信號(hào)時(shí)，必須將加速度傳感器與所測(cè)目標(biāo)連接起來(lái)，并與振動(dòng)源一起運(yùn)動(dòng)。目前加速器的安裝方式按照對(duì)震動(dòng)頻率的影響由低到高排序有以下幾種：手持探針式、磁鐵吸附式、粘接劑固定式和螺栓固定式。螺栓和粘合劑的方式雖然牢固，但是可能會(huì)破壞試樣的性能。因此，綜合考慮以上因素，采用磁鐵吸附式是相對(duì)較好的方式。

4變電站高壓斷路器故障的解決方法

在變電站的運(yùn)行過(guò)程中，高壓斷路器是整個(gè)供電系統(tǒng)中最核心的部分，因此，需要對(duì)斷路器進(jìn)行定期檢修及維修。同時(shí)還可以采取狀態(tài)檢測(cè)技術(shù)來(lái)對(duì)整個(gè)設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并進(jìn)行離線狀態(tài)下的監(jiān)控檢測(cè)，通過(guò)收集全部的信息數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)變電站在運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的故障進(jìn)行分析與診斷，由此采取最佳的維護(hù)措施。此外，在還需要依據(jù)實(shí)際的情況對(duì)相關(guān)的設(shè)備進(jìn)行檢查與維修，通過(guò)參考設(shè)備的使用狀態(tài)來(lái)決定對(duì)高壓斷路器的檢修周期，始終遵循“應(yīng)修必修”的原則。

同時(shí)，在狀態(tài)檢修的過(guò)程中需要對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中收集、綜合分析，進(jìn)而制定出科學(xué)、合理的檢測(cè)、維修流程。同時(shí)，還需要通過(guò)建立起較為完善的檢測(cè)系統(tǒng)來(lái)對(duì)相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并依照國(guó)家的相關(guān)規(guī)定來(lái)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)估、分析及研究。進(jìn)而依據(jù)相關(guān)的研究結(jié)果來(lái)對(duì)設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)擬定分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合相關(guān)的人工智能系統(tǒng)來(lái)對(duì)整個(gè)設(shè)備進(jìn)行檢修，并針對(duì)其中存在的問(wèn)題進(jìn)行整合，提出相關(guān)的解決措施。此外，對(duì)于待檢修設(shè)備需要依據(jù)設(shè)備的實(shí)際狀態(tài)來(lái)制定相關(guān)的檢修方案，并通過(guò)相關(guān)部門對(duì)檢修結(jié)果進(jìn)行研究與討論，進(jìn)而生成相關(guān)的技術(shù)報(bào)告，由此才能夠?qū)Ω邏簲嗦菲鞯脑O(shè)備進(jìn)行檢修。通過(guò)對(duì)設(shè)備各方面進(jìn)行優(yōu)化與提升，同時(shí)對(duì)檢測(cè)的策略及方式進(jìn)行實(shí)時(shí)的調(diào)整。在進(jìn)行管理的過(guò)程中還需要對(duì)之前的優(yōu)秀經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行學(xué)習(xí)，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)有的技術(shù)來(lái)鞏固、提升整個(gè)設(shè)備檢修的水平，促進(jìn)整個(gè)設(shè)備得以平穩(wěn)地運(yùn)行與發(fā)展，增加設(shè)備的使用壽命。

結(jié)語(yǔ)

在供電系統(tǒng)中，斷路器十分重要，斷路器控制回路在使用過(guò)程中也常會(huì)出現(xiàn)故障，所以，為了確保供電系統(tǒng)的可以穩(wěn)定運(yùn)行，就必須制定斷路器控制回路故障查找與處理的對(duì)策，當(dāng)斷路器出現(xiàn)故障后，可以第一時(shí)間進(jìn)行故障的查找與處理，確保供電系統(tǒng)的穩(wěn)定。對(duì)斷路器控制回路故障的查找與處理進(jìn)行探究，可以幫助維修人員總結(jié)斷路器控制回路的檢查與處理工作，并制定與補(bǔ)充對(duì)應(yīng)的維修方案，當(dāng)斷路器控制回路產(chǎn)生故障之后，可以利用該方案中對(duì)應(yīng)的經(jīng)驗(yàn)，判斷與處理相同的故障，從而確保斷路器控制回路的正常運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]張欣，張靜，等.采用局部時(shí)—頻奇異值與優(yōu)化隨機(jī)森林的高壓斷路器機(jī)械故障診斷[J].高壓電器，2020，6.

[2]夏小飛，蘆宇峰，等.基于CEEMDAN-LMD-KFCM的斷路器操動(dòng)機(jī)構(gòu)機(jī)械故障診斷方法[J].高壓電器，2020，6.

[3]李邦彥，齊偉強(qiáng)，等.基于ReliefF和灰色關(guān)聯(lián)分析的高壓斷路器機(jī)械故障診斷[J].高壓電器，2020，6.

河南平高電氣股份有限公司 ?河南平頂山 ?467000