GIS高壓斷路器常見故障的分析與處理

婁曉丹 趙海洋

摘要：高壓斷路器是電力系統(tǒng)運行的重要執(zhí)行元件，也是具備故障判斷、故障檢修和參數(shù)測量的一種重要電氣設備。在社會經濟的快速發(fā)展下，人們對供電質量提出了更高的要求。完善電力設備的監(jiān)測，確保斷路器的穩(wěn)定運行已然成為電力工作者需要思考和解決的問題。但從電力系統(tǒng)運行實際情況來看，高壓斷路器在運行時往往會出現(xiàn)一些故障，嚴重制約了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。為此，本文結合高壓斷路器實際運行情況，對科學處理高壓斷路器的應用故障進行了策略分析。

關鍵詞：故障分析;GIS高壓斷路器;處理措施

引言

故障診斷是電氣設備進行狀態(tài)檢修的技術基礎，高壓斷路器是電力系統(tǒng)中重要的開關設備，其運行狀態(tài)直接影響系統(tǒng)的供電可靠性和穩(wěn)定性，斷路器在運行過程中由于設備故障可能會導致其工作可靠性下降，嚴重時甚至會引起電力系統(tǒng)事故，造成巨大損失。因此，對斷路器的運行狀態(tài)進行在線監(jiān)測，通過故障診斷技術發(fā)現(xiàn)其潛在風險，不僅能夠及時判斷設備故障的位置以及部件故障的嚴重程度，而且還可以診斷出設備故障原因，為斷路器實現(xiàn)狀態(tài)檢修提供重要決策依據(jù)。

1GIS高壓斷路器存在的常見故障問題

1.1拒分拒合故障

拒分拒合故障是斷路器常見故障類型之一，它主要反映在電流保護裝置中，出現(xiàn)的原因包括兩種類型：首先，是斷路器元件本身結構出現(xiàn)紊亂，主要表現(xiàn)在斷路器傳動結構出現(xiàn)卡死或者機構分合閘線圈損耗嚴重等情況，都會導致拒分拒合故障的發(fā)生。其次，外界環(huán)境也會對拒分拒合故障產生加速作用，一旦電路在正常運行過程出現(xiàn)電流不穩(wěn)定的情況，會在一定程度上引起的電路自動保護系統(tǒng)出現(xiàn)紊亂，使得整個系統(tǒng)出現(xiàn)異常。拒分拒合故障導致的直接后果就是越級跳閘現(xiàn)象，最突出的表現(xiàn)是對供電電路的上級電力運行系統(tǒng)造成使用障礙，從而直接影響用戶的正常用電，對居民正常工作和生活造成極大的干擾。

1.2絕緣故障

高壓斷路器發(fā)生最頻繁的故障為絕緣故障，造成這種故障的主要原因為爆炸、電壓擊穿等絕緣問題，其中更以內絕緣和外絕緣故障為主。造成內絕緣故障的原因是斷路器在運行過程中內部出現(xiàn)異物所導致的斷路器放電，造成絕緣故障。造成外絕緣的主要原因是套管尺寸和爬電比距不符合要求，以及斷路器和開關柜不匹配、絕緣距離不足等多種原因所引發(fā)的高壓開關柜絕緣故障。

1.3檢修人員的專業(yè)水平

為了維持線路穩(wěn)定，檢修人員需要定期對線路進行維護檢修。但是，從現(xiàn)階段從事高壓斷路器電站現(xiàn)場維護人員的業(yè)務能力來看，總體維護水平還有待提高，而且隨著電力設備和技術的快速升級更新，如果對理論知識和專業(yè)技術能力的培訓不及時，將會導致其實際檢修能力落后，對于某些故障的發(fā)生，沒有及時合理的解決方案，可能導致故障修復工作失敗。

2故障處理方法研究

2.1針對拒分拒合故障進行相關技術研發(fā)

GIS高壓斷路器在損耗嚴重或者電路負載過大的情況下會出現(xiàn)拒分拒合問題，這對于整個電路系統(tǒng)以及系統(tǒng)上級的居民用電都造成了極大的破壞。因此需要相關部門和科研機構不斷地進行技術攻關，實現(xiàn)斷路設備的逐漸完善。在元件研發(fā)與配置方面，科研人員要始終針對元件材料的缺陷，不斷加大力度尋找高敏度材料，在增強設備絕緣性能和抗損耗能力的基礎上，不斷提升GIS高壓斷路設備的使用性能，降低拒分拒合現(xiàn)象出現(xiàn)概率。另外，要高度重視元件內部加熱驅潮裝置的設置安裝，最大程度上避免外界環(huán)境對設備元件的侵蝕威脅，降低拒分拒合的敏感度，提升系統(tǒng)的安全性能。還要對滅弧室的構造進行重點關注，不斷攻克技術難關，實現(xiàn)故障的合理排查和檢修。

2.2處理斷路器液壓操縱機構主要方法

針對斷路器機構而言，液壓油滲漏是常見的故障原因，具體的故障體現(xiàn)在機構打壓油泵頻繁啟動和壓力發(fā)生異常的升降。頻繁啟動的油泵屬于最常見的一種液壓機構故障，在變電站實際運行過程中這一現(xiàn)象也比較常見，嚴重威脅電站正常運行。關于此故障具體包含以下幾個方面：（1）在液壓系統(tǒng)中密封圈對液壓油能夠起到有效密封的作用，若是密封圈存在問題很容易引起液壓油發(fā)生泄漏，從而對元件及系統(tǒng)正常工作造成直接影響，在實際運行過程中，當密封系統(tǒng)遭受塵土、水分等雜質腐蝕，可能會導致密封圈損傷而引發(fā)漏油問題。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磨損，直接對系統(tǒng)運轉造成影響，在具體操作中需要選用合格的密封圈，定期開展現(xiàn)場排查，保證及時更換，防止出現(xiàn)問題。為有效防止密封圈遭受損傷，需要保證法蘭對接面的粗糙度，這一點十分重要。如果液壓油存在較多的雜質，相關工作人員應該及時加以更換并妥善處理，在溫差較大的工況應該設置通風設備等，將密封圈的使用時間進一步延長。（2）由于存在閥體頻繁啟動產生異物及外部異物混入，而導致機構油路元件過度磨損，對正常的裝置運行造成影響。因此，相關工作人員需要對裝置內部定期檢查，認真對待日常維護工作，從而防止發(fā)生密封不良的情況。（3）管路連接位置由于安裝不正確出現(xiàn)的裂縫導致液壓油向其他位置滲透，從而對裝置安全平穩(wěn)地運行帶來影響。針對這一情況必須要時常檢查，若發(fā)現(xiàn)存在連接不良的情況應及時處理，防止發(fā)生其他后續(xù)問題。

2.3專家系統(tǒng)的有效實施

（1）應詳細描述故障數(shù)據(jù)的分類，同時記錄處理方法。（2）數(shù)據(jù)樣本輸入過程應準確，熟悉設備和故障處理過程的工作人員應根據(jù)規(guī)定輸入并及時傳到數(shù)據(jù)庫。（3）注意不同結構設備的時效性。隨著技術的進步，各種類型的設備不斷更新，因此確定標準故障分類和確定故障原因需要花費大量時間，如果數(shù)據(jù)積累已經成熟并且可以有效地判斷故障的類型，那么專家系統(tǒng)的時效性將直接影響其價值。（4）專家系統(tǒng)的自主創(chuàng)新。在應對技術變化時，人們通常會從舊的工作方法中找到與新結構相同或相似的地方，然后直接更換成新的故障和處理方法，當專家系統(tǒng)面臨此類問題時，可充分利用以前的系統(tǒng)訓練結果。（5）設置樣本數(shù)據(jù)庫的分步備份，以提高數(shù)據(jù)安全性。在技術變革時期，許多未經確認的新數(shù)據(jù)的出現(xiàn)會影響以前的判斷，從而導致判斷不準確。

結語

綜上所述，隨著社會經濟的快速發(fā)展下，電能已然成為國民經濟生產的重要能源之一，怎樣實現(xiàn)對電能的高效化利用成為相關人員需要思考和解決的問題。高壓斷路器是維護和管控電網(wǎng)安全運行的重要基礎性設備之一，高壓斷路器的存在對電網(wǎng)的正常運行起著十分重要的作用。為此，在新的歷史時期需要相關人員在工作中利用所學知識及時分析和掌握高壓斷路器的運行情況和故障類型、故障成因，并采取有效的措施來處理這些故障，旨在能夠為電網(wǎng)穩(wěn)定運行和人們安全用電提供重要支持。

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