电气高压断路器中高压断路器的机械故障监测研究

曹昆 刘宇

摘要：随着用电需求的规模不断增长，使得我国的电网规模越来越大。如何保障供电网络的安全性和可靠性是电力行业发展面临的重要问题。断路器断路器机械检修系统可以有效保障供电网络的安全性和可靠性，但是在实际运行过程中可能存在着机械故障，因此本文在此基础上重点分析了电气高压断路器中高压断路器的机械故障的相关问题，从而更好促进我国电力行业的发展。

关键词：电力行业;电网系统;漏电器隐形故障;电力系统连锁故障;稳定性

前言

近些年，随着信息技术不断发展，电力系统的自动化水平取得了很大的发展，为保障国民经济发展做出了重要的贡献。但随着我国对于电力需求越来越大，使得电力网络的规模越来越大，电力系统的结构越来越复杂，在电力系统工作的各个环节容易出现各种机械事故，给电力系统的人员造成一定的伤害。因此如何开展断路器断路器机械故障技术对于电力系统的安全运行至关重要，也保障了工作人员的生命财产安全，从而保障了电力系统的安全稳定的运行。

1.断路器断路器机械检修的重要性

断路器断路器机械检修的主要原理是通过相关的断路器断路器机械检修装置来切断相关的故障电路，从而保护相关电力人员和电力高压断路器的安全，因此断路器断路器机械检修技术对于保护相关人员的安全具有重要的意义。随着我国不断电力技术的不断发展，我国在断路器断路器机械检修技术方面也取得了很大的发展，目前在电力行业常用的主要有四种断路器断路器机械检修类型：1.零序电流互感器;2.总开关;3.分离脱扣线圈;4.脱扣装置。当电力工程人员在使用断路器断路器机械检修装置是，相关高压断路器能够检测电力系统相关的电力参数，主要通过检测电压电流参数的异常，通过一定的放大措施，如果发现异常就进行相关的切断电源处理，从而实现断路器断路器机械检修。

在我国电力行业的发展过程中，电力工程师在电力工程项目中常使用的断路器断路器机械检修装置主要是两种类型：第一种是电流动作保护器，第二种是电源动作保护器。同时在保护方式上也可以分为直接保护和间接保护的方式。直接保护是通过覆盖的技术直接来保护电路，而间接保护采用的是通过隔离的措施来进行相关电路的保护。断路器断路器机械检修对于保护电力系统人员安全和电力高压断路器具有重要的意义，能够有效降低电力事故的破坏范围，有效降低企业的经济损失，同时也能够最大程度保障电力系统的安全性。

2.机械振动信号的监测

高压断路器依靠其机械部件的正确动作来发挥其功能，因此各部件的机械可靠性极为重要。加强对机械故障的监测，提前发现潜在故障，对于降低高压断路器故障率，提高电力系统的安全性和效率具有重要意义。机械振动信号是一种包含大量高压断路器状态信息的丰富信息载体。它由一系列瞬态波形组成。每个瞬态波形都是断路器运行时内部“事件”的反映。振动是对高压断路器内部各种激励源的响应。对于高压断路器，励磁源包括闭合和闭合电磁铁、储能机构、脱扣机构、四杆联动机构等内部元件的运动。断路器机械状态的变化会引起振动信号的变化，这是利用振动信号作为故障诊断依据的理论基础。通过适当的检测手段和信号处理方法，可以识别出振动的激励源，找到故障的根源。

2.1振动信号的特点

高压断路器是一种瞬时动作电器。正常运行时处于静止状态。只有在开闭指令执行时才能快速动作，从而产生强烈的振动。振动信号具有以下特点：振动信号是瞬时非平稳信号。没有周期性。有效信号出现的时间非常短，通常在几十到几百毫秒之间。振动是由力的冲击和操作机构内部构件运动形式的变化引起的。在断路器的一次操作中，按一定的逻辑顺序启动、移动、制动一系列元件，形成振动波，从而沿着一定的路径，传感器的最终到达是一系列衰减的振动波，不同的结构和不同的运动特性会产生不同的叠加波形。

2.2振动信号合分闸的波形分析

在高压断路器的合闸和合闸过程中，冲击波与断路器运行时的运动状态之间存在着对应的关系。这为断路器监测提供了重要数据。通过选择合适的零件，可以得到支架。或振动信号上的套管，以确定具体的行动内。

3.检测技术手段

3.1动态电阻检测

通用SF6断路器有主触点和电弧触点。灭弧主要取决于电弧接触。当断路器处于闭合状态时，被测回路电阻主要是主接触接触电阻与电弧接触接触电阻并联时的回路电阻。值，在正常情况下，主触点的接触电阻远远小于电弧触点的接触电阻，因此所测回线电阻不能反映电弧触点的燃烧情况。通过检测断路器运行过程中的回路电阻曲线，可以在不拆卸断路器的情况下得到电弧接触的有效接触时间。这种检测方法称为动态环路检测，被测电阻称为动态环路电阻。为了区别断路器闭合时通常测量的回路电阻，后者称为静态回路电阻。

3.2电力参数检测

高压断路器的机械故障的常用的检测方法和检测措施主要是从电力系统的参数入手，通过检测电力参数的变化来判断电力装置是否发生异常，常用的检测电力参数主要有电压、电流以及功率因素。因此在开展高压断路器的机械故障检测方法和检测措施的研究之前首先要对于电力系统中的电力参数的特征进行充分分析，从而为高压断路器的机械故障的检测打下坚实的基础。因为在电力系统系统工作过程中，如果电能计量装置发生异常或者出现故障，那么就会影响这条线路的工作状态、相关信号的能量状态、或者参数发生变化，这些异常就会影响着回路相关参数的变化，那么电力系統通过对于回路的电压、计量电流、功率因素三个方面的分析，就可以判断高压断路器的机械故障是否出现异常现象，如果出现计算的数值超过一定的阈值，高压断路器的机械故障就会发生指示信号或者进行相应的报警，但是不同的电力装置都存在着优点和确定，在灵敏性和精度方面也是存在着很大的差距的。

5.减少电气高压断路器中高压断路器的机械故障几点建议

5.1做好安全性和可靠性控制

在日程工作环节，电力企业应提高工程人员的安全意识，提高自身的预防知识，确保自身和施工高压断路器的安全。通过自身的工作经验，不断优化断路器机械检修技术，严格按照相关标准使用高压断路器。此外，有关部门还应在工程现场进行一定的防护工作，以保证工程人员的安全，提高工程的安全性。

5.2完善状态管理体系

为保证电力系统运行中的高压断路器的有效运行，必须建立健全的状态管理体系，这是新形势下管理工作创新和实践的最佳途径。所谓状态管理，就是把电力系统运行中的高压断路器的管理分为维护状态管理、高压断路器故障状态管理和高压断路器完整性管理。在高压断路器即将打开前，明确人员的操作方式和维修人员的维修方法，避免安全事故的发生。高压断路器处于故障状态时，应及时确定高压断路器管理各部门负责人和实际管理人员，并按预防性维修方法查明故障原因并进行维修保养。可以在高压断路器的各个状态下悬挂标志，特别是在故障状态下，如：“故障状态”、“服务状态”等，以表示高压断路器的状态，从而保证了工作人员的人身安全和高压断路器管理工作的连接效率。只有这样才能更好地保障高压断路器的正常使用。

6.结语

综上所述，断路器在低压配电系统中发挥了重要的重要，不仅能够有效保护电路系统，在最快的时间内能够将故障从电力系统中切除。做好断路器的机械故障检测对于保障断路器的安全性和可靠性提供了可靠的技术保障。本文根据笔者自身的经验提出了几点切实可行的建议，希望给相关工作者一定的参考作用。

参考文献：

[1]潘金銮.断路器检修技术讲座，第三讲操动机构结构及工作原理（上）[J]供用电，2016，（06）.

[2] 黄建华.变电站高压电气设备状态检修的现状及其发展[J]变压器，2002，（S1）.