探讨高压断路器的运行维护和设备检修

探讨高压断路器的运行维护和设备检修

邝伟峰

（南方电网佛山南海供电局大沥供电所）

摘要：随着电网规模的不断扩大，对在电力系统中担任控制和保护功能的高压断路器的可靠性也提出了更高的要求。目前，针对高压断路器的检修还处于定期检修阶段，不仅检修工作量大，耗费大量的人力物力，而且还存在维修不足或维修过度的问题。针对这些问题，供电企业开始研究采用状态检修的方式对高压断路器的检修进行优化。状态检修的基础是进行合理、有效的设备状态评价，然而现有的研究还主要集中在单一因素的评价上，评价结果不够全面和准确，仍需进行大量的学术研究。对于相关领域科研工作者和同行业工作人员具有十分重要的参考意义。

关键词：高压断路器；运行维护；设备检修

1引言

电气设备检修是以较少的资源消耗，获得与购买新设备同等或相近的效能，是提高电气设备运行能力的一种重要方法。高压断路器的正确检修不但是保证断路器正常运行的重要条件，而且还可以延长断路器的使用寿命。随着科技和经济的发展，高压断路器的检修方式经历了故障检修、定期检修、状态检修、以可靠性为中心的检修等阶段。

2高压断路器的运行维护

（1）故障检修。故障检修是在电气设备发生故障或性能下降到合格水平以下时所采取的非计划性维修方式。由于故障检修没有制定计划，因此一般需要进行临时停电，对电力系统的供电可靠性会造成较大的影响。此外，事后检修的检修质量和安全措施往往得不到有效的保证，因此电力部门对事后检修有严格的规定和控制。

（2）定期检修。定期检修是在规定时间间隔或在固定累积产量的基础上，事先确定检修内容和检修周期的检修方式。如果电力系统中电气设备较少且可靠性状况较相似时，则定期检修方式可以很好的起到防止或者延迟故障的作用；但是当电气设备数量很多并且质量参差不齐时，仍然坚持对这些设备按照预定的计划开展同等规模的检修工作，则往往会造成不必要的维修过度或者某些设备的维修不足等问题。

（3）状态检修。状态检修从电气设备当前的实际运行状况出发，采用状态监测的方法识别故障的早期特征，对设备的故障部位和发展趋势做出判断，进而确定最佳的检修时间。状态检修可避免定期检修所造成的资源浪费，在降低设备的维修成本和维修工作量的同时，还能提高设备可靠性并延迟设备的使用寿命，使检修工作更有针对性。开展设备的状态检修必须在保证安全的前提下，综合考虑设备运行特性、环境影响和维修成本等各类因素。

电力系统可靠性工程的主要任务之一就是获得研究对象的失效分布类型，只有当电气设备的失效分布类型确定以后，才能根据对应的失效分布模型得到研究对象的可靠度函数。可靠度函数可以反映设备可靠度或故障概率随服役年龄增长的变化关系，根据可靠度和故障率可以对电气设备的可靠性进行评估。电气设备的失效分布类型种类繁多，并且通常和设备本身的类型无关，而仅与设备内部的失效机理有关。

电气设备在运行一段时间或者发生故障后必须进行检修，设备检修是保证电力设备正常运行的重要手段，事关设备的利用率、事故率、使用寿命、人力物力财力的消耗，以及电力企业的整体经济效益等诸多内容。电气设备的检修方式主要分为大修和小修，大修是对设备进行全面的检查、清扫、修理和试验，是一种工作量较大、时间较长的计划检修。大修时要对设备进行解体，对部分零部件进行修复、改造、更换，因此大修后设备的故障率会发生明显变化。小修是指两次大修之间的检修，小修是对大修的一种补充，工作量少、持续时间短。小修时设备不进行解体，只消除一些缺陷、泄露或者磨损部件，小修对设备本身的性能影响较小，因此可以忽略小修对设备故障率产生的影响。

3高压断路器的设备检修

大多数制造商建议对外部和内部进行全面检查，间隔时间为6至12个月。经验表明，在6至12个月的时间间隔内遵守制造商的内部检查建议，涉及相当大的费用，其中一些可能是不必要的。通过适当的外部检查，可以避免部分内部检查的费用，延迟和劳动，而不会牺牲可靠性。在新设备的安装，旧设备的改造或现代化，或旧设备在不同条件下的复制之后，必须进行频繁检查的临时时间表。需要临时时间表来纠正通常在服务第一年出现的内部缺陷，并将外部检查程序与内部条件相关联，作为此后更保守的维护计划的基础。假设断路器在早期完整检查中没有显示严重缺陷且没有施加严重的中断任务，检查计划应基于对断路器施加的中断任务。建议在第一次严重故障中断后进行全面的内部检查。如果内部条件令人满意，则在进行内部检查之前可以允许逐渐更多的故障中断。平均经验表明，在230kV及以上断路器的检查之间允许最多五次故障中断，并且在额定电压低于230kV的断路器上允许多达10次故障中断。通常情况下，外部检查或内部检查之间的间隔时间不应超过2年。

高压断路器的外部检查应包括以下项目：

目视检查PCB外部和操作机构。应特别小心地检查跳闸闩锁，因为调节和间隙的微小误差以及闩锁表面的粗糙度可能导致断路器无法正确锁定或增加断路器跳闸所需的力，使得电气跳闸将达到电气跳闸的程度。并非总能成功，特别是在跳闸电压较低的情况下。过度的“打开”弹簧压力会导致跳闸闩锁过度摩擦，应该避免。而且，对于跳闸闩锁的一些额外压力可能是由于通过断路器的重的短路电流的流动引起的电磁力引起的。操作机构的轴承表面的润滑应按照制造商的说明书中的建议进行，但应避免过度润滑，因为油性表面会收集灰尘和砂砾，并在寒冷天气中变硬，导致过度摩擦。

检查油断路器的油介电强度和颜色。必须保持介电强度以防止电压浪涌下的内部击穿，并使断续器能够正常工作，因为它的作用取决于在电流通过时在短时间间隔内改变从公平导体到良好绝缘体的内部电弧路径零。制造商的说明书规定了各种断路器的最低允许介电强度。即使某些制造商的说明允许16kV，建议将介电强度保持在20kV以上。如果油被碳化，过滤可能会去除悬浮颗粒，但必须清除断路器，衬套等。如果通过水分降低介电强度，建议检查纤维和木材部件，并纠正水分来源。由于这些原因，在断路器使用时过滤油很少是值得的。

观察负载下的断路器操作。手动和电动操作断路器并观察故障。跳闸机构中过度摩擦的存在和跳闸功能的安全范围应通过测试断路器跳闸所需的最小电压来确定。这可以通过在断路器的跳闸线圈电路（通过端子到遥控开关）和跨越跳闸线圈的电压表串联连接开关和变阻器来实现。在不超过50％额定跳闸线圈电压的情况下，逐渐增加电压，直到跳闸线圈柱塞上升并成功跳闸断路器并记录最小跳闸电压。大多数断路器应以额定跳闸线圈电压的约56％跳闸。

应测量跳闸线圈电阻，并与因子测试值进行比较，以揭示短路匝数。大多数现代断路器都具有跳闸线圈，如果保持通电超过一小段时间会过热或烧坏。一旦断路器闭合，辅助开关与线圈串联使用以打开电路。必须正确调节辅助开关并成功断开电弧而不损坏触点。还应进行测试以确定将关闭断路器和闭合线圈电阻的最小电压。

保护继电器的跳闸断路器。检查操作机构调整。应该测量与罐或杆相关的操作机构的机械间隙。建立的值与建立时或最后一次维护大修后的设置之间或最后一次维护大修之间的适用变化通常表示机械故障。温度和机构不同部位之间的温差影响一些间隙。制造商建议的公差通常允许这些影响。

4结束语

通过对高压断路器的运行原理研究得出了运行维护的经验，要多进行设备检修防止断路器发生故障，这样才能为电网营造出一个安全的环境。

参考文献：

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