GIS高壓斷路器常見故障原因的分析與處理

秦路垚

（華北水利水電大學 河南省鄭州市 450000）

GIS高壓斷路器具備良好的控電效果，而且針對電路可以實施有效保護，避免發(fā)生一定的用電事故?？墒窃擁椉夹g(shù)發(fā)展到現(xiàn)在仍存在一些不足和問題，比如斷路器在特殊條件下拒分拒合，因為出現(xiàn)電壓浮動而致使異常啟動安全保護設(shè)備等。以上均會直接影響電路保護、預警風險的功能，對此必須要高度重視及妥善處理。

1 簡析常見GIS高壓斷路器故障

斷路器拒分以及拒合故障。這是最常見的一種斷路器（如圖1所示）故障，通過出現(xiàn)于電流保護裝置。該問題是由以下幾點原因造成的：

（1）元件結(jié)構(gòu)發(fā)生紊亂，例如突發(fā)性的鐵芯卡死、由于長時間應用跳閘線圈導致其斷路裝置嚴重損耗或是老化，以上均是發(fā)生拒分故障、拒合故障的原因。

（2）受到外部環(huán)境影響，加速發(fā)生拒分故障和拒合故障，如果實在正常電路的運行過程中發(fā)生流量不穩(wěn)，很可能導致保護系統(tǒng)發(fā)生故障，從而使熔斷裝置發(fā)生異常。

此類故障發(fā)生之后會導致越級跳閘，使上級電力運行系統(tǒng)出現(xiàn)使用障礙，由此一來會對用戶用電造成嚴重影響。

2 簡析高壓斷路器內(nèi)部液壓機構(gòu)檢修常見診斷方法

2.1 技術(shù)故障有關(guān)機理樹狀圖

采取這種方法相對比經(jīng)常使用的感官診斷法，在進行具體分析過程中不需要過高的實操能力以及經(jīng)驗要求，所以沒有過高的應用難度要求，相比其他方法其更容易掌握以及普及。該診斷方式首先需要將故障現(xiàn)象加以明確，然后借助相應的樹狀圖，明確設(shè)備出現(xiàn)故障的主要原因，借助這一方法所能找出的原因有許多，相關(guān)施工人員應該對于其中的每個原因，依據(jù)具體情況針對其進行有效分析明確排除相應的可能性，然后剩下發(fā)生可能性最高的一種故障，這通常便是液壓機構(gòu)出現(xiàn)故障的正確原因。

2.2 依托感官開展故障診斷

現(xiàn)階段，有關(guān)斷路器當中的液壓機構(gòu)在進行診斷故障中難以充分利用智能技術(shù)，往往是借助經(jīng)驗依據(jù)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象加以診斷。其中的感官診斷法是尤為常見的，也就是檢修人員依據(jù)對液壓機構(gòu)所掌握的經(jīng)驗，借助各個感官功能來對實際的液壓機構(gòu)狀態(tài)進行判斷，進而明確有沒有故障以及發(fā)生故障的主要原因。針對值班人員應該在這一過重做好設(shè)備發(fā)生故障狀態(tài)之前與之后的記錄工作，這樣有利于檢修人員加以有效參考。有關(guān)此過程針對檢修人員提出十分嚴格的經(jīng)驗和實操能力要求，唯有做到對液壓機構(gòu)全面了解才可以依托感官將機器實際運行情況有效推測，唯有充分掌握液壓機構(gòu)實際的運行原理，才能夠?qū)l(fā)生故障的主要原因推測出來，而且及時加以處理。以LW6機構(gòu)頻繁發(fā)生打壓故障為例，在全面進行檢查之后元件大部分是正常的，可是通過手觸摸控制閥發(fā)現(xiàn)有微熱而且能聽到泄漏聲，由此能夠說明是因為控制閥內(nèi)部發(fā)生漏而導致的打壓過于頻繁。

2.3 依托結(jié)構(gòu)系統(tǒng)圖展開故障分析

圖1：高壓斷路器

系統(tǒng)圖能夠清楚呈現(xiàn)液壓系統(tǒng)每一個部件彼此之間有效配合和具體運作原理，往往能夠反饋出各個部件彼此間存在的關(guān)系和該系統(tǒng)整體運行機制，其所體現(xiàn)的科學性是巨大的。通過對液壓機構(gòu)出現(xiàn)的故障進行查找，該方法也屬于一個最為基礎(chǔ)方法，依托系統(tǒng)原理圖進行故障發(fā)生原因的查找，能夠到達直擊要點的效果。利用系統(tǒng)圖時作為檢修人員應初步了解整個液壓系統(tǒng)圖，而且清楚液壓機構(gòu)進行故障排解與調(diào)試維修的整個過程，從而在有異?，F(xiàn)象出現(xiàn)時才可以清楚找出異常發(fā)生的部位及現(xiàn)象，以此和故障發(fā)生原因相對應，為之后的故障處理提供保障。

3 斷路器內(nèi)絕緣故障分析

3.1 檢查GIS高壓斷路器內(nèi)部

（1）對主觸頭和動靜弧觸頭進行檢查，看起有沒有存在燒傷；在主觸頭上的金屬層有沒有脫落，使用無水乙醇仔細擦拭觸頭表面。

（2）將動側(cè)區(qū)域壓汽缸拆卸下來，注重檢查活塞是否卡澀或者是磨損等，在擦拭其活動部分之后涂抹適量的真空潤滑硅脂。

（3）對于套管，要堅持梅花觸指是否過熱，其中的彈簧是否折斷。

（4）重點檢查絕緣筒，看其絕緣表面有沒有存在爬電、放電問題，若是有這兩種現(xiàn)象需要及時更換。

（5）內(nèi)部觸頭要檢查正下方是否存在金屬粉末，如果在正常情況下會有少許金屬粉末，這主要是因為材質(zhì)工藝，要是有較多金屬粉末要具體分析現(xiàn)象產(chǎn)生原因。

3.2 簡析絕緣筒出現(xiàn)內(nèi)部爬電損傷現(xiàn)象的主要原因

在發(fā)現(xiàn)這種損傷后，技術(shù)部門需要組織人員對于另外兩相解體檢查，由此發(fā)現(xiàn)絕緣筒內(nèi)部下方存在著少許鐵器銹蝕金屬粉末。需要注意的是，在高壓條件下若是擊穿絕緣筒，很容易導致斷路器發(fā)生短路，而且與連接母線的全部外線以及機組斷開，如果當時的情況十分嚴重，由于全站發(fā)生停電從而針對電網(wǎng)運行造成影響。面對設(shè)備缺陷，不僅要組織有關(guān)力量進行仔細查找，同時應改變及時和廠家聯(lián)系并讓其到廠展開深入分析，同時要將該情況如實上報給相關(guān)部門。在拆解機構(gòu)各個部件并進行檢查后看到，在直動密封桿的中空部分存在鐵銹，經(jīng)過專家、有關(guān)技術(shù)人員深入分析后明確設(shè)備本次的缺陷原因如下：

（1）絕緣筒與法蘭連接的螺絲孔內(nèi)部有鐵銹，這是因為在正式安裝之前未能嚴格遵照安裝工藝，沒有對螺絲孔認真檢查致使內(nèi)部鐵銹未被即時清理，可是鐵銹因為緊固螺絲而被封住，因此進入到本體內(nèi)部的概率偏低。

（2）在安裝運行斷路器后基本沒有產(chǎn)生內(nèi)部鐵銹的可能性，這是由于在內(nèi)部會沖入純度較高的SF6，缺少生成鐵銹的氧氣條件，而且SF6自身的微水含量極低，在進行微水檢測過程中最大不高出50PPm，所以斷定其內(nèi)部無法生成鐵銹生成，那么應該是在斷路器進行安裝運行之前存在鐵銹，該結(jié)果也獲得廠家方面的有關(guān)技術(shù)人員認同。

（3）因為密封桿是外協(xié)廠進行加工的，在其加工之后未進行有效的防腐處理，所以在倉庫保管階段其中空部分由于氧化而腐蝕生銹，在安裝斷路器的過程中，由于廠家沒有嚴格依據(jù)安裝工藝對其中空部分進行檢查。在試驗和運行中，中空部分存在的鐵銹因為慣性及振動進到絕緣筒中，這才是內(nèi)部下部沿面出現(xiàn)放電的首要原因，該結(jié)果也獲得技術(shù)人員的認同。通過斷路內(nèi)部解體，明確絕緣筒出現(xiàn)爬電現(xiàn)象的原因是，斷路器直動密封桿中空部分存在鐵銹。長期工作中的電路系統(tǒng)，往往會由于電壓高出規(guī)定出現(xiàn)跳閘或是拒分拒合等問題，面對這種問題有必要及時精準地維修，存在的干擾因素要及時排除。若元件自身存在問題的話，需將問題元件找出來并及時更換。出于即便在潮濕環(huán)境下也不會產(chǎn)生影響，應將有關(guān)安設(shè)在元內(nèi)件，使其細節(jié)能夠自動烘干到達防患于未然的效果。

4 簡析處理拒分/合閘和誤分/合閘事故的措施

斷路器一旦發(fā)生拒動故障的話，很有可能會引發(fā)越級跳閘問題。要是無法遏制這一現(xiàn)象會增加停電范圍，同步危害系數(shù)也會提高。如果發(fā)生拒分閘故障，通常劃分為電氣以及機械故障，在實際對電氣故障開展處理過程中，重點防止出現(xiàn)老化問題的跳閘線圈而出現(xiàn)斷路。通常情況下機械故障，是由于機械零件之間難以轉(zhuǎn)動，應避免彈簧閥門等失靈或者卡死。在對拒分閘事故判斷時，應明確跳閘的電壓與回路是否正常，明確故障類型然后采取相應的處理措施。

針對拒合閘現(xiàn)象，也劃分為電氣以及機械故障。如果是電氣故障，應該首先明確電源的實際運行狀態(tài)是否正常、檢查系統(tǒng)的整個控制回路中各個元件的完整性。針對機械故障，主要是因為連接位置轉(zhuǎn)動失靈等問題，所以要優(yōu)先排查相關(guān)方面，觀察接口有沒有卡澀等。檢測合閘之后的電壓和控制回路，明確發(fā)生電氣故障后再對鐵芯能否正常運作進行觀察，進而判斷是否發(fā)生了機械故障。

如果發(fā)生誤分/合閘問題，會針對電力系統(tǒng)造成負面影響，從而對系統(tǒng)平穩(wěn)安全運行帶來阻礙。發(fā)生這種事故的主要原因為：因為液壓器械發(fā)生異常而引發(fā)的，或者是因為運行人員錯誤接觸導致的。如果是因為機械異常而引發(fā)的事故，此時需要立即停電并讓系統(tǒng)停止運行，針對整個系統(tǒng)及時檢修。若是因為人員誤觸而引發(fā)事故，將斷路器開關(guān)故障排除后應及時恢復供電。通常誤合閘故障具體體現(xiàn)在，未操作便出現(xiàn)自動合閘。這是由于儲能彈簧不牢固的鎖扣，在具體的系統(tǒng)運作中，因為震動而導致鎖扣脫落使得彈簧自動解除，所以系統(tǒng)在沒有經(jīng)過操作之后自動合閘。

在處理斷路器液壓機構(gòu)故障時，應注意以下幾方面：

（1）在沒有明確故障發(fā)生地點前應避免過多干預，斷路器要盡量維持原本狀態(tài)。這有利于維修人員進行檢查，若是對其人工干預極易影響到維修人員進行后續(xù)檢查，難以將發(fā)生故障的真正地點和原因。需要注意的是，絕不不能檢修仍然在運行中的液壓機構(gòu)，這樣可以避免意外發(fā)生。

（2）防護措施必須到位，避免維修人員的生命安全遭受威脅。在拆卸過程中油泵電源必須保證斷開。

（3）還應該做好密封工作與清潔工作，以此避免其中進入雜質(zhì)。因為在檢修工作中，往往會采取主觀診斷，那么相關(guān)診斷人員應擁有豐富的經(jīng)驗與過硬的實操能力，對此需進一步強化培訓工作，從而確保檢修工作質(zhì)量。

5 簡析處理斷路器液壓操縱機構(gòu)主要方法

針對這一機構(gòu)而言，液壓油滲漏是常見的故障原因，具體的故障體現(xiàn)在液頻繁地壓油泵被啟和壓力發(fā)生異常的升降。頻繁啟動的油泵屬于最常見的一種器液壓機構(gòu)故障，因為在變電站實際運行過程中很容易發(fā)生這一現(xiàn)象，所以嚴重威脅到正常運行。關(guān)于此故障具體包含以下幾個方面：

（1）在系統(tǒng)當中密封圈能夠?qū)σ簤河陀行芊?，若是密封圈存在問題很容易讓液壓油發(fā)生泄漏，從而對元件與系統(tǒng)正常工作造成直接影響，在具體工作中，遭受空氣當中含有的塵土、水分等有關(guān)雜質(zhì)腐蝕，導致密封圈發(fā)生磨損由此產(chǎn)生一系列的問題。在具體安裝環(huán)節(jié)，因為安裝方式的不科學同樣會讓密封圈更快地被磨損，直接對系統(tǒng)運轉(zhuǎn)造成影響，在具體操作中需要選用擁有質(zhì)量合格證明的密封圈，而且需要定期展開排查保證及時更換，由此防止出現(xiàn)問題。出于有效防止密封圈遭受損傷，需要打磨缸壁上面的毛刺降低粗糙度，這一點十分重要。如果液壓油存在較多的雜質(zhì)，相關(guān)工作人員應該及時加以更換并妥善處理，如果是溫差較大的情況下應該設(shè)置通風設(shè)備等，將密封圈使用時間進一步延長。

（2）因為無法保證閥體密封所導致頻繁啟動，因為閥體無法做到有效密封存在一些灰塵，這些極有可能混進裝置從而造裝置過度磨損，對正常的裝置運行造成影響。因此，相關(guān)工作人員需要對裝置內(nèi)部定期檢查，認真對待日常維護工作，從而防止發(fā)生密封不良。

（3）管路連接位置的不良密封所導致的頻繁啟動。因為沒有進行正確的安裝造成裂縫的出現(xiàn)，這樣液壓油很容易向其他位置滲透，從而對裝置安全平穩(wěn)地運行帶來影響。面對這一情況必須要時常檢查，要是存在連接不良的地方使用工具及時擰緊，防止發(fā)生其他后續(xù)問題。

6 結(jié)束語

為積極響應安全用電這一號召，逐漸提高對電力保護裝置的關(guān)注水平。在電力系統(tǒng)運行中，GIS高壓斷路器所處的地位十分重要，其因為使用性能優(yōu)良而廣受好評?？稍趯嶋H應用中，也無法避免存在一定的技術(shù)缺陷，有關(guān)部門要高度重視該狀況的處理，依托技能培訓、技術(shù)研發(fā)等有關(guān)方法提高人員工作能力與推動設(shè)備更新。本文堅信，在研發(fā)及維修人員的不斷努力下，定會為實現(xiàn)高效安全運行斷路設(shè)備提供強有力的技術(shù)支持，進而保障我國電力系統(tǒng)更加平穩(wěn)地運行。