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摘要:高压断路器为电力系统中的重要组成设备,必须具备良好的断流能力与完整的灭弧结构。断路器的功用通常体现在两方面:一方面是根据电网运行的需要,快速准确的进行电路或者电力设备的断开或是连接,使其快速退出或进入运行工作;另一方面,当在运行过程中出现故障时,断路器就能与继电保护系统迅速将故障部分断开,使系统中的其他正常部分可以继续工作,从而达到减少事故影响与危害的目的。本文主要对断路器的故障类型和检测技术进行了综合性的分析。
关键词:高压断路器;故障;检测技术
随着社会的不断发展,我国经济也在不断进步,人们在日常生活和工作生产中都离不开电能的使用,且对它的需求也越来越大,因此所需的电能消耗日益增多,电网的荷载量也在逐渐增加,对人们的生产生活都造成了一定的威胁。因此,电网需要进一步扩建来保证人们的安全用电,基于此,描述高压断路器的基本工作原理和作用,并对其常见的故障进行分析。
1高压断路器的概述
高压断路器是电力系统中的重要组成部分,具有灭弧特性,当电力系统在正常运行过程中,能够有效的对高压线路中超负荷电流和空载电流进行合理的控制,同时还能与继电设备进行共同合作,当电力系统中的某个部位出现故障后,还能保障电力系统的正常运行。此外,当对电力设备中的某个环节进行检修时,高压断路器起到一种隔离的作用,将检修环节的断路器进行有效的隔离,从而保障检修人员的人身安全。
2高压断路器的主要故障
2.1绝缘故障
高压断路器发生的最频繁的故障之一为绝缘故障。造成这种故障的原因主要为爆炸、电压击穿等绝缘问题,其中更以内绝缘和外绝缘故障为主。造成内绝缘故障的原因是断路器在运行过程中内部出现异物所导致断路器放电,因而造成绝缘故障。造成外接的主要原因是瓷套尺寸和外绝缘泄露比距不符合要求,由于断路器和开关柜不匹配、绝缘距离不足、没有加强绝缘措施等多种原因,导致高压开关柜发生绝缘故障,此外开关柜的元件质量好坏也能造成短路故障。
2.2载流故障
发生载流故障的因素主要可分为以下两个方面:一是引线过热,二是触头接触不良。触头接触不良主要是由于静触头没有对准或是有偏差,静弧触头和灭弧喷口在操作过程中碰撞后使得喷口断开,从而使开关失灵造成故障。7.2-12kV电压等级开关柜发生载流故障的主要原因是隔离插头接触不良或是触头烧坏导致燃弧而发生故障。
2.3拒动故障
一般情况下,高压断路器对电流的控制主要是通过分合操作,一旦发生拒动故障则断路器不进行分合操作,就容易出现越级跳闸的情况,这样会使故障面积变大。一般造成拒动故障的主要原因分为机械和电气两种原因。机械原因主要发生在生产、制造、安装、检修等过程。由于操作机构的传动系统发生故障从而引发断路器发生拒动故障,其中具体的故障可能为零件损坏、移位、变形等。电气原因主要是由辅助回路或电气控制发生故障。其具体故障主要为保险丝烧断、二次接线故障、辅助开关故障、操作电源故障等等,其中辅助开关故障虽然表现为二次故障,但实际上是转换接点不灵造成的,二次接线故障主要是断线或二次线接触不良所导致的。
2.4误动故障
发生误动故障发生的主要原因有液压机构、弹簧操作机构和二次回路等三个方面。若是断路器在出厂的时候清洁工作没有做好、部件装配不符合标准或是阀体的安装不够牢固极易造成液压机构发生故障,一旦发生故障会导致液压油泄露,最终使得断路器发生故障。若是对断路器进行检修时,对操作机构分闸挚子进行调整后使弹簧的预压缩量发生错误容易造成弹簧操作机构的损坏,使得断路器发生自分或是自合故障。二次回路故障主要是接线端子排受潮绝缘降低,使得分闸回路与合闸回路接线端子之间发生发电,从而造成二次回路故障。
3高压断路器检修维护的措施
3.1提高维修人员的综合素质
电力行业是一个较为特殊的行业,具有一定的危险性,因此在高压断路器检修维护过程中需要由专业的维修人员对设备的故障环节进行及时的补救,为了保障电力系统的正常运行和工作人员的人身安全,需要加强维修人员的专业素质教育,提高其理论知识和实践操作技能,同时培养维修人员的责任感。
具体内容如下:首先,定期对在职的电力维修人员进行专业知识和操作技能的培训,进一步加强维修人员的责任感,使其认识到自身背负的重大责任,使其在维修工作中充分发挥自己的技能和责任感,保障高压断路器的安全稳定运行;其次,提高应聘者的考核要求,必须拥有相关资格证书,并且掌握熟练的维修技能,才能入职,在入职后实施一对一的实践教学,由老员工带领新员工对高压断路器进行检修维护工作,并将检修过程进行详细的记录,为后续的维护工作奠定有利的基础。最后,定期进行专业考核,着重考核员工之间的配合情况、专业知识掌握情况和实践操作情况,如果考核不合格,则需要继续学习,直到考试合格后,才能继续在岗位中发挥自己的价值。
3.2完善检修标准
全周期管理过程中首先要明确管理标准,在高压断路器安装及检修规范基础上开展,依照对应技术方案和限定指标,保证检修工作的科学性和可靠性,降低检修维护对断路器性能的影响。例如:选择断路器时,应保证与用户需求一致;检修操作时,不能影响断路器管路、阀门气密性;回路电阻值测试时,不能够拆装元器件,而接入测量装置不可影响断路器性能等。
3.3细化检修流程
断路器检修过程中要先准备好检修装置,办理完整的检修手续。在各项手续均满足要求后,方可进行性能测试,检查本体部件、液压机构等,按照作业指导书测定各部分元器件性能、元器件状态是否满足安全运行需求,从而及时维修或更换受损元器件。修复后将本体和液压机构恢复,整组调试,检查断路器阀门管路气密性,注入液压油,接通线路测试修复后的断路器状态。
3.4断路器振动信号检测点的选择
振动信号在断路器结构中的传播较为复杂,不仅需要考虑其传播的途径、过程等,另一方面还要考虑振动波的类型以及衰减情况。因此,在测量过程中检测位置不同相应的结果也不同,这说明对断路器检测点的选择十分重要。例如,通常情况下断路器的桶内触头传动连杆的工作振动仅会体现在灭弧桶上,而在支架上则不易检测到振动信号。一般检测点选择方式分两种:一是将传感器安装在其动触头连接杆上,且为了保证振动波形的保真效果,要求尽量贴近动触头,从而获得较为准确的振动信号,时间及强度均能对振动情况真实反映。但是这需要将传感器在断路器内部进行安装,这一安装方式属于侵入式,十分容易影响到断路器部件的正常操作;二是将传感器安装在断路器基座,这一种安装方式属于非侵入式,并不会造成断路器的内部结构的损坏,因此更为方便且能真实的反映断路器的振动情况,目前将振动信号传感器安装在断路器基座上的方式更为常见。
3.5开展针对性维护
高压断路器动态监测过程中,要将交流耐压试验数据、导电回路电阻值、机械属性值以及气体水分含量测试结果等传输到管理平台,通过在线监测和定期检测结果,分析断路器是否处于安全运行状态。对比历史数据文件,一旦出现异常,及时制定高压断路器检修方案,借助国内外经验及维护手册等开展对应的故障处理,最大限度地降低高压断路器运行风险,提升其安全性和稳定性。
3.6开展针对性维护
针对高压断路器故障情况,制订完善的应急处理方案。例如:绝缘拉杆检查时,应检查拉杆异动、变位情况,确定拉杆机械部分是否在正常运行范围,出现松脱断裂应及时更换;断路器分合闸储能测试时异动,应及时检查合闸滚子和合闸掣子是否超标、变形,并及时更换;断路器电气线路、机械零件检查时,应测试是否出现拒动和异动,检查铁芯动作是否正常,如出现故障,应针对具体故障更换电源、线路或铁芯等。
4结语
高压断路器的正常运行影响着配电系统的正常运行,因此,为保证电力的正常供应需要不断研究,并解决高压断路器出现了问题。为了促进电网的有效发展,满足社会对电能的基本需求,高压断路器应该不断发展,保障我国配电系统的正常运行,使电力系统能够更加安全。
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