试论高压断路器二次回路常见故障分析、解决及改进

柯荣

摘 要 随着我国社会经济的快速发展，我国用电的需求也越来越高，因此我国电网的承载量也在不断增加，作为电力系统的重要电器设备，高压断路器可以起到对于高压电路的电流的控制作用，并且还可以有效的保护电路系统，维护电力的稳定供应，在这个对电力供应的质量和效率都有非常高要求的年代，要保证高压断路器的运行质量，才能保障我国供电系统的科学持续运行。

关键词 供电系统;高压断路器;运行质量

随着电力体系的不断改进加强，高压断路器的使用频率也在不断降低，所以在处于正常运作状态下的电力设施若是发生其二次回路的故障问题，就会显得非常重要。作为高压断路器目前存在的主要隐患，想要保障电力系统的稳定运行就要加强对二次回路中出现问题的研究和讨论，分析总结高压断路器二次回路中经常出现的故障，并研究出科学的解决措施

1 简述高压断路器以及二次回路

高压断路器（或称高压开关）它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流，它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力，可分为：油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器（SF6断路器）、压缩空气断路器、真空断路器等。

为了满足电力生产和电力系统安全经济的需要，发电厂和变电所中配置了各种电气设备，其主要任务是生产和输送分配电能、启停机组、调整负荷、切换设备和线路、监视主要设备的工作、迅速消除故障等。根据所起作用的不同，可将电气设备分为一次回路设备和二次回路设备。一次回路设备：直接生产、转换和输配电能的设备，称为一次设备。主要有以下几种：

（1）进行电能生产和转换的设备，如发电机将机械能转换为电能，变压器将电压升高或降低来满足输配电的需要，电动机将电能转换为机械能。

（2）用于正常或事故时，接通和断开电路的开关设备，如断路器、隔离开关、熔断器、接触器等。

（3）限制电流和防御过电压的设备，如限制故障电流的限流电抗器，限制过电压的避雷器，保护输电线路免受雷击的避雷线等。

（4）载流导体及其绝缘设备，如裸导体母线、架空线、电缆、绝缘子、穿墙套管等。

二次回路设备主要指的是对一次设备和系统运行状态进行测量、控制、监视和保护的设备，称为二次设备，主要有以下几种：

（1）测量表计，如电压表、电流表、功率表和电能表等，用来监视、测量电路的电压、电流、功率、电能等。

（2）继电保护及自动装置。继电保护的作用是当发生故障时，作用于断路器跳闸，将故障切除。自动装置用于实现发电厂的自动并列、发电机自动调节励磁、电力系统频率自动调節、输电线路自动重合闸、备用电源自动投入等[1]。

2 高压断路器二次回路故障位置分析

通常由于环境中的各种因素的影响，都会引发电力设施发生各种各样的问题，对于要求高水平的精度以及强烈灵敏度的二次回路设施来说，部件的生锈老化是很严重的影响因素。

2.1 信号回路

高压开关二次回路中出现隐患的部分中，最不容易出现问题的就是信号回路，高压断路器的信号回路包括机构和本体的信号，对于高压开关本身来说，在开关进行切断和闭合的过程中要确保断路器自身的速度和冲击力，要具有准确的行为来执行这一个过程，所以对开关主传动部分的连接可以很好地用来表现位置信息并需要同样具备关闭功能以及相应的速度和冲击力的辅助断路器，确保高压断路器每个部件的运作和准确的切换。对于开关自身SF6气体压力报警器来说，其信号和闭合回路都是通过SF6密度继电器或是压力表进行的，因为这些部件都存与内在的稳定环境中，不容易生锈腐蚀，所以信号回路出现问题的概率很低。

2.2 操作回路

高压断路器的操作回路系统也是不容易发生二次回路问题的位置，主要因为高压开关都具备继电器保护，协助进行及时的操作，其操作回路主要包括控制机构、关闭接触、关闭回路、开合回路以及辅助断路器。在高压断路器的操作回路中，根据开关的辅助结构于开关的开合联系，并且要具备强大的开合能力，跳合闸的时候电流会达到一定的程度，因此需要开关的辅助部件来满足对一定电流的断开性能，到电流经过合闸回路时，可以带动开关的合闸操作，同理可以知道当电流经过跳闸回路就让开关跳闸。但是由于开关的操作次数在整个电力系统的运作中比较少，因此可能会由部分高压开关会因为过久没有操作且长期由电流存在导致起火，或是由于外界接触部分由于保护工作不到位出现生锈腐蚀的现象，都会严重的影响操作回路的性能[2]。

3 高压断路器二次回路故障问题的改善措施

3.1 顶针问题的改善

由于高压开关主要由顶针、弹片和接点构成内在结构，因此要提升高压断路器的质量和效率，就要优化这三个构件的性能。对于顶针构件来说，通常最容易发生的故障问题便是生锈腐蚀引起的顶针卡死，由于顶针卡死就会导致其不能很好地履行职能，使油泵不能合理的运作，压力信息的发射受阻。对于这种情况，就要及时使用不锈钢作为顶针的设计材料。

3.2 弹片问题的改善

高压开关在使用达到了一定时间之后，其弹片就会发生老化现象，由于弹片的老化，就会让弹片逐渐失去弹性，从而造成断路器没有办法正常的执行相应的工作，因此针对弹片的问题，要懂得寻求原生产地的技术帮助，使用耐久性弹性不易变化的弹片，增加断路器的使用周期。

3.3 接点问题的改善

对于高压断路器内在构造来说，其接点出现的故障问题主要是接点之间接触不良，而通常因为接点的银面过窄就会容易出现这种现象，若是接点的银面过窄就会让接点在作业时无法正常的接触到感应位置，从而发生故障。因此为了处理这个问题，就要扩大接点的银面，提高接点之间的接触面积，保证回路的稳定性。

4 结束语

高压开关作为电力体系中的重要组成，断路器的稳定性和可靠性在电力系统的运作中是至关重要的，虽然高压断路器出现问题的概率很低，但是一旦断路器出现故障，其引起的结果是非常严重的，因此只有加强对高压断路器的管理，优化处理断路器的故障问题，才能保证电力系统的运行质量和性能。

参考文献

[1] 何永华.发电厂及变电站的二次回路[M].北京：中国电力出版社， 1997：51.

[2] 王季梅.真空开关技术与应用[M].北京：机械工业出版社，2008： 109.