高壓斷路器故障范圍（點）定性與原因分析

摘要：斷路器是電壓等級中的重要組成部分，也是影響電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵因素。對于高壓斷路器的故障范圍以及引起故障的原因進(jìn)行分析，能夠為斷路器的安裝和管理提供一定的可參考依據(jù)，有利于促進(jìn)電網(wǎng)供電可靠性的提高。

關(guān)鍵詞：高壓斷路器；電力系統(tǒng)；故障原因

中圖分類號：TM561 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）15-0126-02

斷路器是電力系統(tǒng)中一個重要的組成部分，通過對斷路器的故障進(jìn)行全面的診斷與分析，能夠及時發(fā)現(xiàn)電力系統(tǒng)運(yùn)行過程中存在的問題，從而采取具有針對性的措施，維護(hù)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。

1 高壓斷路器故障診斷方法

高壓斷路器的型號較多，因此其出現(xiàn)的故障類型也多種多樣，在故障的檢測方面也有著多種不同的方法，通過對斷路器故障的有效診斷，能夠準(zhǔn)確地判斷出引起故障的因素，更加有效地采取處理措施和預(yù)防措施，以此減少斷路器故障的發(fā)生頻率，提高電路的安全性。從當(dāng)前我國電力企業(yè)中使用的高壓斷路器故障診斷方法來看，最常用的是基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和專家系統(tǒng)診斷

兩種。

1.1 基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可實現(xiàn)對人腦結(jié)構(gòu)及人類整個認(rèn)知過程進(jìn)行模擬，從而完成電路中的信息處理，此技術(shù)適應(yīng)性極強(qiáng)，并且內(nèi)存知識儲備大，有利于高壓斷路器故障診斷工作的開展。不過在利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)診斷之前，需要簡單地對電力系統(tǒng)中故障出現(xiàn)的原因進(jìn)行分析，在此基礎(chǔ)上結(jié)合故障征兆從而建立完善的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，而后在模型中再現(xiàn)故障現(xiàn)狀，從模型故障實驗判斷故障出現(xiàn)的原因。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法在故障的診斷率方面較高，而且應(yīng)用過程十分簡單，這也是其受到廣泛應(yīng)用的一個主要原因。該方法在應(yīng)用的過程中，需要通過大量的數(shù)據(jù)和分析工作來提高故障診斷的準(zhǔn)確性，由于其沿用的是人腦識別系統(tǒng)，因此在計算和分析的過程中都有著相對較高的仿真度，因此故障判斷的準(zhǔn)確率較高。

1.2 基于專家系統(tǒng)的診斷方法

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展促進(jìn)了高壓斷路器故障診斷技術(shù)的不斷更新與進(jìn)步，如今，專家系統(tǒng)診斷方法已經(jīng)成為了高壓斷路器故障診斷中普遍使用的方法，相比人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的診斷方法，其具備更加完善的理論體系，以專家的理論系統(tǒng)和經(jīng)驗作為基本的判斷依據(jù)，并且利用計算機(jī)形成一個專家數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，通過專家系統(tǒng)對故障的判斷來進(jìn)行診斷。一個完整的專家診斷系統(tǒng)一般包括知識庫、推理機(jī)、獲取知識的模塊以及解釋界面，知識庫是存儲相關(guān)的理論體系以及故障診斷規(guī)則等內(nèi)容；推理機(jī)是專家系統(tǒng)的控制機(jī)構(gòu)，通過協(xié)調(diào)機(jī)構(gòu)的作用實現(xiàn)對專家理論和故障實際情況進(jìn)行配比和協(xié)調(diào)；獲取知識模塊是專家系統(tǒng)的核心部分，該模塊能夠?qū)⒐收媳憩F(xiàn)與知識庫中的規(guī)則進(jìn)行識別和配比，為人員提供相應(yīng)的故障診斷依據(jù)，提高故障診斷的準(zhǔn)確性。由于專家系統(tǒng)的構(gòu)建是以專家的經(jīng)驗和相應(yīng)的理論知識體系構(gòu)成的，所以系統(tǒng)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性較高，能夠根據(jù)以往的故障診斷經(jīng)驗，對當(dāng)前的故障進(jìn)行判斷，從而快速地找到故障發(fā)生點和引起故障的原因，在最短的時間內(nèi)解決故障，這對于提高斷路器的安全性有著十分重要的意義。在某些特殊情況下，高壓斷路器內(nèi)部可能會由于長時間運(yùn)行而出現(xiàn)設(shè)備表面溫度過熱的現(xiàn)象，當(dāng)這種現(xiàn)象發(fā)生時，利用專家系統(tǒng)就可以快速地在知識庫中找到類似的現(xiàn)象，并且尋找引起發(fā)熱現(xiàn)象的原因，診斷人員便可以根據(jù)專家系統(tǒng)提供的故障原因來判斷當(dāng)前故障的誘發(fā)因素，這樣能極大地提高故障判斷的準(zhǔn)確性，而且能夠確保處理措施更具有針對性。專家系統(tǒng)診斷方法已經(jīng)成為了當(dāng)前高壓斷路器故障診斷中不可或缺的診斷方法，其在預(yù)防和降低高壓斷路器故障的發(fā)生率方面發(fā)揮了重要的作用。在廣泛應(yīng)用的同時，也要促進(jìn)專家系統(tǒng)的不斷完善，不斷豐富專家系統(tǒng)的知識庫，通過Visual Basic語言進(jìn)行程序編寫，實現(xiàn)人機(jī)對話，使故障檢測人員能夠與專家系統(tǒng)實現(xiàn)更加直接的溝通，有利于促進(jìn)高壓斷路器的安全

運(yùn)行。

2 高壓斷路器常發(fā)生的故障及原因分析

2.1 漏油漏氣

發(fā)生漏油漏氣的構(gòu)造主要是液壓機(jī)構(gòu)和氣動機(jī)構(gòu)，同時出現(xiàn)的打壓頻繁的現(xiàn)象也是由于機(jī)構(gòu)內(nèi)部的漏油漏氣所引起的。引起這種故障的原因，主要是由于設(shè)備的密封圈發(fā)生老化、破損或者是壓力閥松動引起密封不嚴(yán)所導(dǎo)致的。另外，安全閥動作對于機(jī)構(gòu)也會產(chǎn)生一定的影響，如果安全閥的工作環(huán)境內(nèi)部溫度較高，則很容易引起安全閥的誤操作，當(dāng)安全閥誤操作后沒有得到及時的復(fù)位，就容易造成機(jī)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)泄壓現(xiàn)象。在當(dāng)前大部分的國產(chǎn)斷路器中，都存在著液壓機(jī)構(gòu)漏油的問題，由于國產(chǎn)斷路器的安裝量較大，因此也導(dǎo)致了很多線路的正常運(yùn)行受到了影響，這也無形中增加了檢修的工作量。如果想要解決這一問題，首先就必須要提高產(chǎn)品質(zhì)量，對于密封墊、繼電器、壓力表等部位的生產(chǎn)質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格的控制，應(yīng)當(dāng)由生產(chǎn)廠家和相關(guān)的部門聯(lián)合，通過對生產(chǎn)工藝的嚴(yán)格控制，增強(qiáng)產(chǎn)品的質(zhì)量，才能從根本上降低故障的發(fā)生率。

2.2 部件損壞

部件損壞的發(fā)生也十分頻繁，經(jīng)常損壞的部件集中在密封件、傳動機(jī)構(gòu)、拉桿等位置。造成部件損壞的主要原因就是其機(jī)械強(qiáng)度不夠，同時在安裝時沒有對部件的質(zhì)量進(jìn)行檢查和控制，沒有及時發(fā)現(xiàn)部件中存在的缺陷，也容易造成部件在使用的過程中發(fā)生故障。密封件損壞的主要原因，除了其本身質(zhì)量差的因素外，也與檢修和安裝過程也有著較大的關(guān)系，如果安裝位置存在誤差或者是使用過度等情況，都可能會造成密封件的變形，縮短使用壽命，對電路運(yùn)行也會產(chǎn)生一定的影響。

2.3 絕緣拉桿松脫斷裂

當(dāng)前電力系統(tǒng)發(fā)生的斷路器絕緣拉桿松動和斷裂的故障次數(shù)越來越多，在定期的檢查和維護(hù)工作中，也發(fā)現(xiàn)了較多的絕緣桿松動或者變位的情況。不同型號的斷路器絕緣桿故障的發(fā)生頻率也存在著一定的差異，絕緣拉桿故障的產(chǎn)生，可能會引起電路的絕緣事故，甚至造成瓷瓶爆炸事故，對整個電力系統(tǒng)都會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。因此，對于絕緣拉桿故障必須要給予足夠的重視，定期對絕緣拉桿進(jìn)行檢修，對發(fā)生松動或者斷裂事故較多的斷路器類型，應(yīng)當(dāng)避免使用，以降低事故的發(fā)生率。

3 降低高壓斷路器故障的策略與方法

3.1 選擇優(yōu)質(zhì)的設(shè)備

在當(dāng)前的電力系統(tǒng)中，都存在著一個明顯的薄弱之處，就是其所使用的斷路器設(shè)備都十分陳舊，因此其故障的發(fā)生率也較高。所以，必須要緊跟時代發(fā)展的腳步，對斷路器進(jìn)行必要的更換，利用性能和質(zhì)量都較好的真空斷路器代替?zhèn)鹘y(tǒng)的少油斷路器，能夠有效地提高設(shè)備對故障的判斷效率，從而促進(jìn)設(shè)備可靠性的提高。

3.2 加強(qiáng)對設(shè)備的檢修

高壓斷路器在運(yùn)行一段時間以后會產(chǎn)生不同程度的問題，因此必須要對其進(jìn)行必要的檢修。對于檢修的周期、檢修的方式和項目、應(yīng)用的檢修工藝等進(jìn)行全面的分析，以此保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行。目前，電力系統(tǒng)中大部分的檢修工作都缺乏系統(tǒng)的規(guī)劃，由于高壓斷路器的使用量較大，因此其檢修工作量也很大，但是在相關(guān)的檢修技術(shù)方面，卻無法達(dá)到較高的專業(yè)化的水平；檢修人員的數(shù)量不多，因此對于檢修工作的內(nèi)容和質(zhì)量方面都無法獲得有效的保證，造成大量的設(shè)備無法獲得定期維護(hù)，使用性能下降，故障發(fā)生率提高。針對這一問題，必須要將斷路器的檢修工作作為一項系統(tǒng)的工程進(jìn)行科學(xué)規(guī)劃，對檢修的時間和內(nèi)容進(jìn)行合理地劃分，同時不斷提高檢修人員的技術(shù)水平，在做好基礎(chǔ)的檢修工作的同時，不斷提高自身的技能，能夠提高對故障的分辨率，從而實現(xiàn)對故障的有效預(yù)防。

4 結(jié)語

高壓斷路器故障的有效性與可靠性，對于整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性有著十分重要的影響，因此必須要通過有效的策略，減低高壓斷路器的故障率。一方面要選擇品質(zhì)優(yōu)良的設(shè)備，另一方面要對故障進(jìn)行有效的管理，不斷提高檢修人員的綜合素質(zhì)和操作技能，通過對斷路器故障的分析與總結(jié)，采取必要的防范措施，降低故障發(fā)生率，保證電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行。

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作者簡介：洪清建（1957—），男，山東寧津人，深業(yè)泰然（集團(tuán)）股份有限公司工程師（中級），研究方向：房地產(chǎn)開發(fā)。