刍议高压断路器故障检修及状态监测李战彪

刍议高压断路器故障检修及状态监测李战彪

李战彪

（国网太原供电公司山西省太原市030009）

摘要：随着电网规模的增大，高压断路器在高压电网中有着愈来愈重要的影响，在高压电网的运行过程中，它是必不可少的。但是，在高压电网中，高压断路器又是容易出现故障的组成部分。目前，我国对高压断路器的状态监测还存在不足，但是，为了提高电力系统的安全、稳定性，对高压断路器进行故障检修和状态监测的研究是必须的。

关键词：高压断路器；故障检修；状态监测

高压断路器在实际运行过程中能够起到保护高压电线和高压电力设备安全的作用在高压断路器的实际运行过程中，很容易出现故障问题，从而对电力系统正常运行造成影响。对此．必须对高压断路器的检测以及维护技术进行详细探究，这样才能够有效提升电力系统运行的安全性和稳定性。

一、高压断路器的组成结构及工作原理

根据高压断路器功能，一般可以被分为导电部分、绝缘部分、解除系统和灭弧装置以及操作系统。为了确保高压断路器功能正常，必须确保其能够依靠机械部件发生正常动作，因此，要求各个机械部件都具备较高的牢固性和可靠性断路器的基本结构包括操动机构、绝缘支撑、传动机构、导电回路、灭弧室以及支架这六部分断路器的传动链构成部分主要包括机构传动连杆、拐臂、主轴、绝缘推杆、三角拐臂扣触头弹簧装置等。利用绝缘拉杆、触头弹簧等同真空灭弧室的动导电杆连接操动机构，使其带动导电杆运动完成合、分闸操作。

二、高压断路器中的故障

为了提高高压电网的稳定性并且更好的解决高压断路器中的故障，对高压短路器中发生的故障进行详细的了解是基本，因为不同的故障检修方法适用于不同的故障。下面将对断路器中的故障进行阐述。

2.1载流故障

引线过热、触头接触不良是导致出现载流故障的主要原因。如图1，高压断路器结构图所示，引线过热是一般是由于短路器的温度高，而触头的接触不良则使得静触头和动触头在接触时无法对准，这些都会使载流问题出现。

2.2拒动故障

拒合和拒分故障是拒动故障中的两种故障。而拒动故障中拒分故障是会导致问题扩大化的严重故障，一般会出现越级跳闸和系统故障的情况。分析发现拒动故障出现的原因，一般包括机械、电气等方面的因素。①在机械上，传动系统机械和操动机构的问题是引起问题的主要因素。在排查故障时，要检查压缩空气的管道回路是否正常排水以及是否有冻结的现象。如果有冻结的现象，则可能是气动操作机构出现了问题。因此要及时采取解冻措施，然后检查各个部分的运行情况。②在对电气的故障进行排查时，要对直流电的电源电压进行检查，保证其符合标准值。检查时要重点检查开关节点、分合闸的线圈、端子排接线，看其是否存在问题。

2.3误动故障

操动机构机械的故障和二次回路接线的故障时导致误动故障出现的原因。在分合闸没有指令的状态下，如果分合闸的电磁铁锁扣扣入太短，出现振动，可能会使分合闸分合，出现误动。除此之外，分合闸的电磁铁电压低，也会造成高压断路器误合、误分。

2.4泄露故障

对于出现的泄露故障：①因为液压操动出现问题，在液压油管道回路接头处出现漏油的情况或者放油阀没有关闭。②由于储气罐放水阀没有很好地关闭或者压缩空气的回路管道处漏油的气动机构漏气。一旦发生泄露问题，要及时对各个部件进行检查。

三、高压断路器故障诊断方法分析

由于高压断路器可能出现的故障类型较多，以此需要通过诊断故障，明确故障类型和原因，根据高压断路器实际的故障情况，采取相对应的诊断方式，基本的高压断路器状态监测和故障诊断过程如图2所示。

3.1人工神经网络诊断方法

人工神经网络诊断方法的主要原理在于人工神经网络的运用，是通过在故障诊断系统中，以人脑结构、人类整体认知过程为对象，实现模拟，以此系统模式来进行电路信息的处理工作。这项技术的优势在于适应性非常强，其内存的知识储备也相对较大，因而利于对高压断路器的故障诊断。在运用该方法进行高压断路器的故障诊断之前，首先应当明确导致其故障的原因，然后结合实际的故障表现与征兆，建立起与之相对应的、完善的神经网络模型。建立起模型之后，即可在模型中再现故障，便于进行全方位的观察，从而了解并判断出现故障的主要原因。

3.2专家系统诊断方法

如今，计算机技术已经发展成为主要的电子科技潮流，电力企业的高压断路器故障诊断工作中，其系统也应当与时俱进，不断更新以适应现代化的科技发展需求。高压断路器故障诊断中，计算机技术的引入主要体现在专家系统诊断方法的实现。该系统主要采用特殊性规则方式，表达理论知识、诊断经验等，归纳入计算机专家检测知识库，用于高压断路器故障诊断。该系统通常包括以下部分，即知识库、推理机、知识获取模块与解释界面。知识库用于存储专家提出的事实依据和规则；推理机则作为协调机构控制整个系统，其协调依据为知识库中存储的理论和规则；知识获取模块的主要功能是转化系统存储的诊断知识和专家经验，是这些信息能够被计算机识别，从而便于工作人员调用。在高压断路器发生故障时，其内部往往会发生过热、放电现象，专家系统可依据现象自动搜寻类似现象作为依据，判断其故障原因，并采取适当的修理措施。

四、高压断路器的状态监测

4.1触头电寿命监测

经过长期使用的高压断路器，断路器的触头逐渐会被磨损，而衡量断路器使用寿命的重要指标与参数，则是触头的磨损程度。

4.2灭弧室在线监测

总所周知，电力系统中的高压断路器主要的作用体现在两方面，一是绝缘效果很好，二是灭弧性能高。但是，在高压断路器实际的工作当中，会有很多因素影响到其作用的发挥。当高压断路器的绝缘效果和灭弧性能被降低时，很可能会造成系统内部发生泄漏问题，甚至会导致微水超标。从而表明，加强对灭弧室的在线监测是十分必要的。

结语

总之，随着经济和科学技术的发展，电已经跟人们的生活分不开了。高压断路器作为能够影响电力系统的重要部分，其故障检修及状态监测工作应该引起充分的重视，将现代信息技术与高压短路器故障处理相结合，提高故障检修工作效率，促进电力系统的稳定性和安全性。

参考文献：

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[2]常有菊.高压断路器常见故障原因分析及处理探讨[J].商品与质量:房地产研究,2014.

[3]刘忠瑞.高压断路器在线监测与故障诊断系统分析[J].中国科技博览,2015.