高压断路器的故障检修及状态监测探究

赵昕

摘 要：随着经济和科学技术的发展，电已经跟人们的生活分不开了。高压断路器作为能够影响电力系统的重要部分，其故障检修及状态监测工作应该引起充分的重视，将现代信息技术与高压短路器故障处理相结合，提高故障检修工作效率，促进电力系统的稳定性和安全性。

关键词：高压断路器;故障检修;状态监测

随着经济的发展，用电需求量的增大，电力系统的容量以及电网规模也在不断扩大。电力企业的重要任务是保证用户安全可靠的用电。用户安全可靠用电是电力企业的追求，同时也是电力企业最基本的工作。但是，电力设备的故障给人们的生活生产带来了不良影响。所以，电力企业要加强对电力设备的状态检修工作。但是现阶段的状态检修制度不科学合理，造成了不必要的资源浪费。为了提高电力设备状态检修工作的效率，电力企业要推行新的检修制度。状态检修指的是依据电力设备的运行情况以及健康状态，看是否要进行修理的检修工作，具有预知性。高压断路器是进行状态检修的重要工具，对电力系统而言十分重要，起保护以及控制的作用。

一、高压断路器状态检修的发展情况

（一）历史发展阶段

在国内外电力系统的发展进程中，状态检修工作经历了三个重要的发展阶段。第一阶段：最初的状态检修，被称为事故检修，即只有在电力设备发生故障的时候进行管理以及检修，具有被动性。第二阶段：预防性检修，又被称为计划检修，但是这种检修方式消耗了大量的人力以及物力。第三阶段：RCM，这是一种比较成熟的状态检修方式，具有可靠性。

（二）国外的发展现状

国外电力设备状态检修的发展历史要早于国内。在上个世纪七十年代末的时候，美国电力科学研究院对电力设备状态检修工作进行了研究，并且应用到现实。现阶段处于RCM阶段。在八十年代，日本开始实施基础的状态检修工作。在欧洲，大多数国家处于状态检修阶段。

（三）国内的发展现状

我国电力设备的状态检修工作处于初步阶段。但是，随着信息技术的不断发展以及电力管理的不断改革。我国的电力设备状态检修工作得到了一定的发展，如带电检测技术，红外线扫描仪进行状态检修等。

二、常见的高压断路器故障

（一）误动故障

通常情况下，使断路器发生误动的主要原因，一方面是短路器的误分、误合;另一方面是分合闸在没有接受指令的情况下出现自行分合。

（二）拒动故障

拒动故障分为拒分与拒合两种，其中拒分故障影响较大，因为如果出现拒分，还会有可能引起其他故障，扩大了故障的发生范围。造成高压断路器拒分的原因有三：其一是液压操动机构无法正常工作;其二是机械故障的产生;其三则是由于电气故障。

（三）绝缘故障

所谓的绝缘故障主要指的是高压断路器内绝缘故障和外绝缘故障，以及瓷套闪络故障。

（四）载流故障

由于高压断路器工作时间长，久而久之接头部位就会有接触不良的现象，从而导致载流故障。

（五）泄漏故障

一般情况下，泄漏故障指的都是漏气和漏油问题，漏油问题主要原因有两方面，一个方面是液压油管道有泄漏的地方，另一方面是压缩空气管道有泄漏;气体泄漏则是因为储气罐上的放水阀门没有做好密封工作。

三、检测方法

（一）专家诊断法

随着科技的发展、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修和诊断中，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。例如：知识获取是计算机对以存储的故障诊断知识进行有效的识别;知识库存储着故障的解决处理方法和一些专家提出的理论依据，可供参考;而推理机则是负责根据已有的资料管理协调系统。使用专家诊断方法，可以在故障发生时，根据以往案例进行故障判别，提供处理措施，提高工作效率。

（二）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，使得系统对断路器进行检测。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。

（三）状态监测

（1）触头电寿命监测

断路器触头的状况是能够表现断路器使用情况的。一般情况下，灭弧介质、灭弧室以及触头的磨损都是影响断路器使用周期的因素。要得到断路器的寿命，可以采用累计开断电流法、触头相对电磨损法、相对电寿命法等来计算得到，由此对断路器的状态进行有效的监测。

（2）对灭弧室的在线监测

在高压断路器中，灭弧室受到各种因素影响时容易降低高压断路器的灭弧性和绝缘性，可能会导致微水超标和泄漏等问题发生。所以要对灭弧室采取在线监测的措施。对于泄露问题，要对监测室内密度和气体压力。

四、高压断路器状态检修的工作流程

高压断路器状态检修从整体上分，可以分为宏观以及微观两个部分。宏观上的状态检修指的是对电力设备的整体把握。通过对电力设备的宏观检修分析，可以找到一些电力设备存在的产品质量问题，提前进行预防工作，可以防止相同的事故发生。宏观检修分析的数据越多，它的价值就越高。微观的状态检修指的是对具体的电力设备进行检修分析，通过对比分析，可以正确评估单个电力设备的健康情况，能否正常運行。相同种类的电力设备之间的比较得出的结论会比较可靠。从实际状态检修工作来看，高压断路器状态检修工作可以分为三个步骤：第一步骤是建立专门的高压断路器信息资料库。这里的信息资料包括动态数据以及静态数据。其中动态数据包括以下几个方面：在线监测的实时数据、设备相关的运行数据;静态数据主要指的是：设备的出厂数据、设备的检修记录、设备定期以及非定期的实验数据。这一阶段的主要工作是采用多种多样的信息采集方式，建立完善的信息系统。通过这个信息系统，电力企业可以更好地进行高压断路器状态检修工作，全面了解高压断路器的运行情况。第二个步骤是监督以及预测高压断路器设备状态。这个步骤可以确定电力设备的检修周期，初步的实现了电力设备状态检修。不像过去对电力设备的监督标准：只是对好坏进行判断。实际情况是相当多的电力设备中间状态，即灰色状态。而电力企业要加强对这些电力设备的监督。可以更好地把握电力设备的健康状态。第三步骤是提高电力系统功能。

五、结论

高压电网运行中，其运行的质量会受到高压断路器的使用状态直接影响。不仅如此，高压断路器还决定着电网的运行安全。故此，为了保证保障高压断路器使用质量的目的，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和效果。

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.