配电网山区线路智能断路器故障分析

云南电网有限责任公司普洱景东供电局 郭明华

随着智能电网的兴起，对高压断路器的智能化和可靠性的要求也越来越高，而山区的线路环境具有一定的特殊性，需要相关工作人员在设置高压断路器的时候，按照当地的特殊的环境特点和位置特点来采取一定的特殊方法来处理山区地区的配电网线路断路器，确保山区地区的配电网线路断路器在发生故障的时候可以被有效处理，进一步提高山区配电网运行过程中的可靠性和稳定性。

本文分析了山区配电线路的特点及断路器分类，并且从智能断路器拒动故障及其产生的原因、绝缘故障及其产生的原因、误动故障及其产生的原因、其他故障及其产生的原因四个方面分析了山区线路智能断路器出现故障的基本原因，最后分析了解决配电网系统中智能断路器问题的方法。希望能够通过本文的分析为工作人员提供参考。

1 山区配电线路的特点及断路器分类

1.1 山区配电线路特点

本文在研究的时候主要针对山区配电线路本身的特点和其经常产生的配电线路故障问题。由于山区环境本身具有一定的特殊性，在出现了故障的时候处理难度和应对难度也较大，所以需要相关工作人员对事故的高发区和事故的多发原因进行分析和考虑，并且按照分析以及考虑的效果来做好后续的智能断路器故障处理工作。在山区，其配电网的结构基本上具有较高的复杂性，并且分支较多而且线路较短，所以山区配电网的故障本身一般以长距离传输线路的故障信号特点为主。

维修人员在针对山区配电线路问题处理的过程当中，需要从山区本身的特性来进行考虑，并且需要在开展处理工作之前先了解电网小电流接地系统发生故障的具体原因，以及相关故障的具体特点，需要电网运维以及检修工作人员针对具体情况具体考虑。

1.2 山区常见的配网断路器分类

配网断路器是一种能够根据配网线路运行状态变化而切换线路运行方式的开关设备，一般使用的较为常见的配网断路器有两种类型，即10kV 真空断路器和10kV 智能断路器。10kV 真空断路器的灭弧能力较强，相对使用环境及成本较低，所以目前普遍使用，是一种非常值得推广的断路器，但不具备远程操控及遥测、遥信功能，故在运行方式改变时需人工进行现场操作。

10kV 配网智能断路器是在真空断路器的基础上，通过与电压互感器、FTU 控制箱、无线通信网管及主站组合的方式，通过采集配电网线路电压、电流，经过保护模块及无线传输后，能进行故障分合闸、智能告警、远程操作及自愈线路智能投入，能较好的进行电网故障隔离及非故障区段线路供电，并且能够实现现场线路的故障电流、电压的采集及智能预警，其安全性能较好，节省人工操作及故障研判时间，可大幅度提高供电可靠性，但是由于智能断路器的安装及运维成本较高，目前大面积推广使用的片区较少。

1.3 配置智能断路器的目的

设置智能断路器的最终目的就是维护配电网系统安全运行，降低配电网系统发生安全事故的概率，以此来保护当地居民用电安全。当配电网受到天气因素或人为因素影响而出现电力设备及线路无法运营的情况时，可以利用该设备及系统来对故障位置实现精准定位，并且向电网维护的专业人员进行告警。运维抢修人员在收到告警之后可以及时赶往现场开展故障维修故障，恢复配电网系统正常运行。对于山区这种较为特殊的环境系统而言，智能断路器的存在，能够起到保护配电网系统安全和大幅提升供电可靠性的重要作用。

2 分析山区线路智能断路器出现故障的基本原因

2.1 拒动故障及其产生的原因

拒动故障主要包括拒分故障和拒合故障两个部分，而引起拒动故障的主要原因是操作机构的问题，其中，操作机构容易发生的问题有传动部位变形和液压机构的零件受损等，最为常见的一种故障原因是来自机械本身的卡涩问题。而该问题发生的原因，主要由于在安装的过程中相关工作人员的操作水平不规范、或者操作效率不达标准，进而导致产品本身出现不合格的问题，进一步影响到该产品本身的使用效率和使用的效果。并且在施工的过程中，由于工作人员操作不当的问题也会导致系统出现受潮的情况或者二次接线失败问题，进一步对断路器的实际使用效果产生干扰，导致山区的断路器在实际使用的过程中出现拒动故障，进一步出现影响范围较大并且影响效果较严重的机械故障。

2.2 绝缘故障及其产生的原因

智能断路器本身会在使用的过程中因设备老化出现绝缘故障，绝缘故障问题在一般情况下可以分为两个部分，即外部的绝缘问题和内部的绝缘问题。从外部绝缘问题的方向进行分析，可以看出一部分智能断路器瓷套外绝缘泄露比距不符合实际规定的标准，导致在使用的过程中出现绝缘故障问题，而对内绝缘故障的高发区进行分析，可以看出由于制造的过程中和装配的过程中有产品质量的影响，对其使用效率以及效果造成干扰，导致内部绝缘层发生老化的问题，进一步影响其使用效率以及使用的效果[1]。而对智能断路器的常见问题进行分析，可以看出问题的高发原因基本上是由于断路器本身老化和潮湿的问题所导致的，需要检修人员定期对其检查及密封处理，以保障使用效果。

2.3 误动故障及其产生的原因

误动故障也主要分为两个方面，一方面是继电保护信号的错误或者二次回路接线错误所导致的，该错误在发生的时候会导致操作机构出现失灵的现象、继而导致出现误动操作，使操作系统的实用效果受到干扰。而在使用中，如果当地的天气状况长期处于阴天或者强降水等天气，继电保护装置内部受潮，导致其后续的使用效率和使用效果受到影响，该问题会导致继电保护线路内部的接线端子排受潮，导致该端口的绝缘性能出现降低的问题，进一步导致合闸和分闸回路的端子间受到影响而出现放电性短路的问题，当工作人员使用的时候就会导致继电保护器出现误动故障，对继电保护器的实际使用效果造成很大的干扰，导致山区地带出现安全隐患，降低其使用的效率和效果。

2.4 其他故障及其产生的原因

能够引起山区智能断路器出现故障的原因除了上文中所述的三种外，仍然会由于FTU 装置内保护模块及无线通信网管失效、开断和关合故障、载流故障和外力等其他因素而产生故障，需要相关工作人员在遇到故障的时候根据具体问题具体分析。

首先分析FTU 保护主板模块及无线通信网管烧毁失效，该故障是设备主板模块在长时间使用后，内部电感原件发热、绝缘老化，因产品质量问题导致烧毁，进而影响断路器保护动作及远程遥控、遥测、遥信功能；开断和关合故障主要是由于提升杆脱落等原因所造成的，这一故障较为罕见；载流故障的原因主要是由于断路器进出线接头处出现了接触不良的问题，进一步影响到了整个开关系统的使用效率以及使用效果，该问题的产生会导致触头出现不正常高温的情况，如果该故障在发生之后没有在短时间内得到合理处置，就会导致故障情况进一步升级，甚至演化为绝缘故障，导致该智能断路器的实际使用效果大打折扣；外力故障的原因多种多样，当断路器本身由于客观原因受到损害时就会出现断路故障。

3 解决智能断路器故障问题的方法

3.1 智能断路器安装技术

在进行断路器本体安装的时候，首先需要保障的是预埋螺栓的正确性，使预埋螺栓的位置能够和设计图纸上的要求相匹配，在进行断路器选择时需要参照安装场所中的实际情况，逐一进行安装；其次是一二次设备安装完毕后要进行详细的检查，在进行FTU 二次检查工作时，要把检查回路连线作为工作重点，确保各二次设备元件间接线都是相对正确的，并在安装工作结束之后进行调试。除了确保断路器本体的安装流程是正确的之外，还需要保障隔离开关的安装技术是正确的。在安装隔离开关的时候需要参照其技术要求来完成安装任务，使三刀闸的位置能够处于同一水平面上，一旦出现偏差需要及时进行调整[3]。

3.2 加强验收把关

对于智能断路器来说，为了能够更进一步地保障使用效果，就需要在验收的时候加强检查力度和验收力度，从而在验收的时期就提前发现安装不合理或者不符合山区环境特点的问题，并且采取相关措施来进行处理。

工作人员在进行验收工作的时候需要选择有效的方法，并且对于运行过程中可能产生的风险情况要进行严格管控，从源头上杜绝智能断路器出现故障的可能性[4]。特别是在完成二次FTU 终端安装之后，要由专业检修人员进行详细验收，由于FTU 终端箱内包含保护装置模块、无线通信网管、电源模块、防雷模块等，内部二次接线较为复杂，并且不同模块的损坏会对智能断路器实际运用产生不同程度上的干扰，所以在针对FTU 终端验收监测的时候一定要细心验收，针对如端子排和网口等进行详细检查。

一般情况下验收完成后，需要工作人员与主站端进行遥测、遥信、遥控及定值校核。完成所有点位的校核后，就可以开展现场调试操作，确保智能断路器实际能投入正常的使用。并且配网管理人员也需要在这个过程中做好管理工作，并且不断完善自身的管理机制，提高管理能力。由于山区环境本身就具有较高的复杂性，一旦线路出现使用故障就会导致较高的维修难度，所以一定要在出现故障之前通过有效的前期验收来保障设备本身的使用效果，降低后期的维护需求。

3.3 日常进行专业巡视

在智能断路器投入使用后，需要定期由专业运维人员开展专业巡视，对照智能断路器专业化巡视标准，于现场测温、测量、操作等方式对智能断路器一二次设备进行运行状态判定，针对判定出现的缺陷及隐患，根据隐患缺陷等级做好过程把关，及时进行消除。

一般来说，如果智能断路器在巡视过程中只是出现不严重的故障、可以稳定地投入使用，那么就可以暂时不维修而对其进行监控，适当延长维修的周期；而如果出现影响正常分合闸、保护及通信实效的情况下，需列入紧急缺陷进行处置，快速恢复智能断路器运行功能，避免因设备缺陷导致的大面积停电事件。

3.4 提升安全意识，加强检查力度和验收力度

在配电网系统中，还有一种常见的故障是运维人员的操作失误引起的。这些安全问题会对配电网系统本身带来十分大的影响。所以为了能够进一步提高相关工作人员的安全意识，在提高配网系统维修效率的同时降低人为失误产生的概率，需要对电网设备管理人员和设备维修人员进行定期培训，使相关工作人员能够在培训中掌握智能断路器维修的专业技术，同时加强自身的安全意识。并且由于山区的环境本身就具有一定的复杂性，需要进一步地加强配网运维人员的安全意识，工作人员在进行设备维护和设备检修的过程中需要时刻牢记安全生产的核心和原则，同时为了能够进一步保障电力生产工作的质量，需要利用其文化宣传的作用，在施工现场设置专门的安全标语，从而起到对工作人员的提醒作用。同时要加强检查力度和验收力度。

4 结语

综上所述，由于山区配电线路本身的特殊性，智能断路器会由于老化或者其他的原因而导致发生使用故障，所以在前期投入运行前要加强验收调试，在日常运行维护中要专业的对山区配网智能断路器作出有效维护，保障山区配网智能断路器工作的稳定性和合理性。在遇到智能断路器问题的时候也可以及时按照本文中所提出的检测方法来对故障进行处理和解决。