高压断路器状态检修技术

高压断路器状态检修技术

陈倩刘杰陈占文李坤

（国网山西省电力公司运城供电公司山西运城044000）

摘要：随着电网规模的增大，高压断路器在高压电网中有着愈来愈重要的影响，在高压电网的运行过程中，它是必不可少的。但是，在高压电网中，高压断路器又是容易出现故障的组成部分。目前，我国对高压断路器的状态监测还存在不足，但是，为了提高电力系统的安全、稳定性，对高压断路器进行状态检修的研究是必须的。

关键词：高压断路器；状态检修

高压断路器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、六氟化硫断路器、压缩空气断路器、真空断路器等。本文对高压断路器的状态检修进行研究。

1高压断路器状态检修的意义

1.1提高设备工作效率

高压断路器的检修之前应当做到的前提是在检修前进行相应的准备，将检修前的准备做到完善，能够快速，完善的的做到检修设备，不同于传统的手工作业，设备状态管理工作大幅度的降低了工人进行劳动的相应成本，让所有电力相关设备得到充分的应用，提高了整体电力系统的工作效率。于此同时，利用数字信息技术，可以用最短的时间，拿到最广泛的电力系统运行状态的资料，工作人员可以根据拿到的资料快速的进行相应电力设备的检修。

1.2减少设备故障

设备故障是建筑电力系统中常发生的问题，通过高压断路器状态检修可以有效避免设备故障的产生。减少设备故障后，还能提高作业效率，减少因设备故障而产生的不必要的维修作业，从而提高检修工作的效益。另外，在有限的时间内扩大了检修效率，作业人员可以利用重组的时间安排设备备件，从而节约大量配品经费。

1.3保证电力系统安全运行

高压断路器状态检修除了可以提高设备工作效率、节约配品经费以外，还能通过状态检修分析，减少类似事故的发生；通过状态检修，提高工作人员的安全责任意识，提高产品的质量；通过高压断路器状态检修，进一步增强设备监督管理水平，为建筑电力系统的安全运行提供保障。

2高压断路器状态检修

2.1高压断路器的状态检修主要状态监测量

（1）断路器分合闹铁芯电流；（2）断路器时间速度特性；（3）断路器机械振动信号；（4）灭弧室和触头的电磨损监测；（5）机械寿命的检测；（6）绝缘监测；（7）触头温度的检测；（8）SF6气体泄漏监测。

2.2高压断路器状态检修技术的流程

高压断路器状态检修是以其运行现状为基础的检修方式，状态监测与故障诊断技术是实现电力设备状态检修的基础性技术。状态监测和故障诊断的实施过程是一个反复试验的闭环过程。由于设备故障的复杂性和设备故障与征兆之间关系的复杂性，形成了设备故障诊断是一种探索性的反复试验，因此不能采用单一的方法进行诊断，而应用多种方法相结合，以得到正确的诊断结果。根据状态检修工作的要求，选取一定数量的状态量，对设备的状态进行分级，能为检修策略的制定提供依据。

从实际状态检修工作来看，高压断路器状态检修流程可以分为：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。这个阶段的主要工作就在于建立和完善信息的采集、传输、储存环节。信息的采集方式是多种多样的，不同的信息类型有不同的采集方式，有模拟量采集、数字量采集等。在实践中，为了作到更可靠的纵向分析，在设备投运之前就要记录它的原始数据，包括设备的型号、参数指标、出厂试验数据等。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。作好这些设备的监督工作对提高企业的经济效益和运行水平具有非凡的意义。如高压断路器，单一的技术或者单一的专业往往不能充分地把握其状态，至少需要两种独立的方法才能做出判断。现在更有效的监督手段就是对设备进行跨专业分析。综合各专业的优势专长，更准确地掌握设备的健康状态。

2.3高压断路器状态检修技术的应用

随着设备在线监测技术的不断提高和改进，对可采集量进行准确的评价，及时对设备的状态进行掌控，可以逐步的实现设备状态检修这一过程。目前高压断路器状态检修技术存在的主要问题在于：（1）设备在线监测技术不成熟，大量的试验设备不能够做到小型化和高可靠性；（2）传感器技术不成熟，测量数据误差大；（3）数据传输、采集困难，在强电磁干扰下，较弱信号难于采集；（4）在线监测设备成本高，为每一台独立设备配备监测系统，价格甚至超过设备本身。

设备状态检修过程中，对设备的可收集状态信号得到准确测量后，通过专家系统对非正常设备的可能存在的故障进行判断是状态检修的有益补充。专家系统在判断故障时非常准确，其通过建立缺陷体系，对故障的原因进行标准化的细分，制成标准的故障管理库，目前专家系统已经成为高压断路器状态检修的得力工具，它有以下优点：（1）通过统计故障发生的频率，确定故障的主要原因，找到故障的根源来消除故障，促使设备质量的改进；（2）快速确定故障主要原因，减少故障排査时间，缩短停电时间提高经济效益；（3）提高工作的标准化和可靠性，最大限度减少人员技术水平不同造成的工作差异。

专家系统与设备的全寿命管理相连接。设备资产全寿命管理规定，为设备设置唯一的资产编码，在专家系统中故障情况与设备对应时，通过分析设备的运行情况，可以找到设备故障与设备运行工况之间的联系，为设备合理运行，科学调度提供线索。为类似工况设备在设计规划阶段进行准确计算提供依据，采取有效措施避免可能出现的故障。专家系统的有效实行，必须依靠以下几个方面：（1）缺陷数据的分类必须详尽，处理方法同时要街效，來源于实践并能够得到实践的检验；（2）数据样本录入过程要准确，保证熟悉设备和缺陷处理的流程的-线工作人员能够按规定录入，并能及时回传到数据库；（3）注意不同结构的设备的时效性，由于不同种类的设备在随着技术进步不断在更新，而标准的故障分类和故障原因的査找确定需要较长的时间，一般3—5年，在数据积累成熟能够有效判断故障类型时，设备技术革新使得该类设备处于被替代的边缘，所以专家系统的时效性直接影响到他的价值；（4）专家系统的自我革新。在应对技术变革时，人往往可以从旧的工作方法中找到与新结构相同或者相似的地方进行比较，然后将新的缺陷及处理方法直接进行更改，在专家系统面对这类问题时，应设计该类的通道，通过变更寻址对象來改变结果输出，最大限度利用之前的系统训练结果；（5）设置样本数据库的阶段性备份，提高数据安全性。在技术变革时期由于大量新的未经确认数据的出现，对之前的训练结果会造成冲击，使得判断不准确。

3结束语

状态检修不仅仅是对“限值”的比较，更多是对设备状态的发展趋势进行监测。在实际运行中，趋势比限值更重要，特别在固定的“限值”不能确定的场合下，对状态趋势的监视和判断将更有用。高压断路器状态检修一方面要提高人员的技术素质，另一方面，更重要的是要实现管理理念上的变更。状态检修不仅仅是技术方面的工作，更多的应该是加强管理上的作用。

参考文献：

[1]姜华.浅谈高压断路器问题分析及状态检修措施[J].2011，10（4）：37-39

[2]陈安伟.输变电设备状态检修的应用[J].电网技术，2009，33（20）：215-218