摘要：社会经济的发展以及用电需求的不断增高，给供电企业带来了巨大的挑战。为了满足用电需求、保证供电质量，供电企业需要时刻保证电网的连续、安全、稳定、经济运行。高压断路器故障检修及状态监测是保证电网安全稳定运行的重要手段之一，采用科学有效的方法，不仅可以提高供电质量，还能降低供电企业成本，提高工作效率，增加企业效益。
关键词：高压断路器；故障检修；状态监测
一、高压断路器的常见故障以及诊断方法
1.1高压断路器的常见故障
为更好地解决高压断路器中的故障，提高高压电网的稳定性，首先应对高压断路器中发生的故障进行详细的了解。下面将对断路器的几种常见故障进行分析。
1.1.1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所示，引线过热是一般出现在接线板处，是由于接线板的两个接触面之间的接触电阻过大而造成；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，这些都会导致载流故障的出现。
图1 高压断路器结构图
1.1.2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，一般容易进一步引发越级跳闸和系统失压的事故。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。除此之外，为了排查液压操动机构故障，要对低压闭锁装置、气压表等进行查看，同时需要对液压回路和液压操动机构的内部各部分进行详细检查。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。
1.1.3误动故障
操动机构机械的故障和二次回路接线的故障是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，可能会致使断路器分闸或合闸，出现误动。除此之外，分合闸的电磁铁电压过低，也会造成高压断路器误合、误分。
1.1.4泄露故障
出现泄露故障的可能原因：①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或气动机构漏气。一旦发生泄露问题，要及时对上述各个部件进行检查。
1.1.5绝缘故障
在高压断路器发生的故障中，绝缘故障是比较常见的问题。一般来说，内、外绝缘故障和瓷套闪络故障是绝缘故障的三个种类。如果出现在断路器内部存在异物而引起的绝缘故障，需要检修专业人员对其进行拆解检修。
1.2检测方法
图2 高压断路器故障检测和状态检测流程图
为了详细了解高压断路器中出现的各种故障，对不同的故障采用针对性的检测是必要的，图2给出了高压断路器故障检测和状态检测的过程。
1.2.1专家诊断法
随着科学的发展、技术的进步，计算机技术也被应用到了高压断路器的故障检测和诊断中，大大提高了高压断路器故障检修的效率。专家诊断法是将一些针对断路器故障的理论知识、处理的方法和经验收集起来形成一个专门的信息系统，方便对故障进行快速处理。通常来说，专家诊断系统由知识获取、知识库、推理机和解释界面共同组成，每个部分都发挥着各自的作用。
1.2.2人工神经网络法
人工神经网络法是一种知识存储量大，对环境的适应性高的方法。该方法主要是模拟人脑的构造和人的认知，实现和运用人的神经网络的运行方式，使计算机能够系统地对断路器进行检测。
在使用人工神经网络法时，要先找出断路器中存在的故障，然后建立一个网络模型。通过建立起来的模型，可以很快分析找出故障的原因，得到处理故障的方法。这种用建立模型来检修诊断的方法不仅资金投入少，而且在操作便利的情况下能够快捷地找出断路器的故障。不断的实践和积累数据和经验能够提高检测故障的准确性和效率。
二、高压断路器状态监测
2.1灭弧室在线监测
高压断路器具有良好的绝缘效果和灭弧性能，因此，其在电力系统中得到广泛的应用。但是，在实际运行过程中，由于会受到多种因素的影响，因此，高压断路器的灭弧性能与绝缘效果可能会随着运行年限的增长而逐渐降低。一旦高压断路器的灭弧室发生此类状况，就很容易出现泄漏、微水超标等故障问题，因此，必须加强对于灭弧室的在线监测，尤其针对其中可能发生的泄漏问题，可以通过检测室内气体压力、密度等方式进行监测。
2.2 SF6气体密度监测
SF6气体密度能够直接决定SF6气体的性能，如果密度降低，则断路器绝缘性能、灭弧性能也会减弱。而SF6气体密度降低的原因是气体泄漏，带入外来水分，增加了含水量。因此，需要对实际运行过程中的SF6气体密度进行在线监测，采取间接的监测方式，通过对气体压力的监测结果来反应实际气体密度。可以为断路器设置两级警告信号，分别为一级补气压力信号与二级闭锁压力信号。在没有发生泄漏问题的正常状态下，气室中的气压会随温度的升高而升高。而在实际电力系统运行中，还可以通过测量，结合SF6气体温度特性曲线，得到气体压力值，从而判断气体泄漏。
2.3断路器SF6气体微水含量监测
SF6断路器的实时状态监测内容包括气压、密度、露点值、微水含量、气压变化率以及工作环境温度。而SF6气体中含水量的多少，同样会严重影响到断路器的灭弧性能与绝缘效果，因此，断路器SF6气体微水含量监测至关重要。测量SF6气体微水含量的方法有重量法、露点法、电解法与电容法，不同方法所得测量精度略有差别，一般建议采用电解法与露点法。而在实际使用高压断路器时，导致SF6气体微水含量超标的因素有很多种，因此，需要通过对检测工艺作出规定，排除测量仪器中原有空气进行取样检测和分析结果，通过对比才能够确定超标原因。
三、结语
高压电网运行中，其运行质量会受到高压断路器的使用状态之直接影响。不仅如此，高压断路器的性能和状态还对电网的运行安全有着不可估量的影响。因此，为了保证高压断路器的长久使用质量，需要充分认识到断路器状态监测与故障诊断工作的重要性，进而积极采用合理的监测和诊断措施，全面应对断路器故障问题，提高该项工作的实际效率，改善工作的效果。
参考文献：
[1]周兴，周葛城，贾明等.高压断路器故障检修及状态监测探究[J].低碳世界，2016（28）：18-19.
[2]张彦飞.高压断路器故障检修及状态监测研究[J].电子世界，2014（16）：51-52.
作者简介：
王宏益（1991.7.13），男；广东惠州；汉；研究生、硕士；无；变电站值班员；研究方向：变电运行。
论文作者:王宏益
论文发表刊物:《云南电业》2019年1期
论文发表时间:2019/8/27
标签：断路器论文; 故障论文; 高压论文; 气体论文; 状态论文; 密度论文; 方法论文; 《云南电业》2019年1期论文;