断路器日常维护及故障诊断

断路器日常维护及故障诊断

白杨

金安桥水电站有限公 司 云南丽江 674100

摘要：断路器正常运行时可以把电路的空载电流和负荷电流切断，当系统出现故障时，断路器要配合继电保护装置及时将超负荷电流切断。继电器主要由断流设备和灭弧结构组成。

关键词：断路器；在线监测；故障诊断

引言

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。断路器的功能通常体现在两方面：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配合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。

1断路器在线监测及故障诊断的重要意义探析

关于电压电网，随着它的断路器变得越来越多，因此及时有效的进行监测以及故障维修是较为重要的一件事情。据不完全统计，可以发现断路器发生问题的概率较大，另外，如果对断路器的检修不及时不仅会对电网的运作带来一定威胁，也会对周边生活的人群埋下安全隐患问题。但是关于断路器的更换问题，它往往会涉及到大量的时间以及费用，因此在监测以及维修中应减少不必要的损失，保障断路器的故障能够在早期进行排除。在使用时间不断延长的情况中，断路器往往会出现老化以及损坏的情况发生，因此需要不定期的对其进行检修和维护保障它整个顺利的运作。关于断路器的状态检修主要是发生在故障出现的前期，因此需要严格的按照断路器的使用情况进行分辨，从而及时有效的对故障进行检修和排除，保障它的正常使用不会遭受到影响。

2断路器机械故障诊断研究对象

（1）断路器振动信号。断路器在操作运行过程中所释放出的振动信号能够让我们对断路器运行工作情况有全面的掌握，在机构运转时所产生的高强度能量会造成强烈振动，其加速度能够达到数米每秒，可使用加速度传感器来获取断路器操动机构所发出的振动信息，再利用采集系统将其进行转换为可分析处理的振动信号，如此便可采用时频域分析法对振动信号进行解析，从而把各种故障信息提取出来，至此就可掌握断路器在当前所处的机械状态。以对振动信号的分析来对断路器运行状况进行检测的方法属于非入侵式，在高电压及强电磁环境中普遍适用，所以也受到了非常广泛的研究及关注。（2）断路器分（合）闸线圈电流。当断路器操动机构在实施分合闸时，在铁芯中出现的所有细微之处都将会导致整个操作线圈电流的复杂变化；此外线圈、铁芯及锁勾等机关的所有运行状态都会通过分（合）闸线圈电流信号来反映。利用这种方法时一般会采取霍尔电流传感器来精准测量出分合闸线圈的电流，测量方式较容易且不会对回路稳定性造成影响。通过对分合闸线圈电流进行测量，可掌握躁动机构、线圈自身及控制回路在线运行状态。在实际的工程运作中，断路器分（合）闸线圈与其连接部件很容易发生形变或是卡涩等损坏情况，这也是造成断路器出现拒动以及误动事故一大主要原因，对断路器分（合）闸线圈电流开展高效的测量可及早发现并解决掉此类故障。

3断路器常见的故障

3.1断路器拒动故障

断路器的拒动故障是设备故障之一，指断路器设备在继电保护及安全自动装置动作或在操作过程中拉合控制开关并发出工作指令时拒绝动作。该故障主要分为两种，即拒分和拒合。通常情况下，断路器的拒合故障出现于检修前后，也可以出现在断路器故障更换其他输电线路供电的情况下，所以该故障仅为局部一台断路器出现问题，并不会因此较多影响其他线路。相较而言，线路中发生的拒分故障能够较大地影响到系统的安全运行，可形成上一级断路器跳闸，这也被叫做“越级跳闸”，出现这种情况会扩大事故停电范围，严重的会形成系统解列，并能够形成大范围停电的重大事故。所以我国的检修单位对于拒分故障的重视程度较高。

3.2绝缘故障原因

通常将绝缘故障分为外绝缘、内绝缘以及开关柜绝缘故障。外绝缘故障通常是因为瓷套的外绝缘泄露比距不符合规定标准。内绝缘故障是指发生在断路器内部，主要是因为制造装配或检修时遗留的废弃物造成的，另外当触头和屏蔽罩装配的位置不合适时，就容易造成两者因频繁的较大摩擦导致表面金属类物质剥落，从而造成放电作用，这也是发生内绝缘故障的一个重要原因。就开关柜绝缘故障而言，其大都因为开关柜老化、潮湿、爬电距离太短等因素造成的。

3.3开关控制回路故障

断路器正常控制的操作回路中，应该能够实现双重化的跳闸，且跳合闸的命令要具有足够长时间，具备防止“跳跃”的措施，还能够对跳合闸的回路完好性实施监控，还能够保证液压和气压低时候的闭缩。但在现场的实际调试中，发现控制回路还存在不能正确性操作问题的频繁发生，如开关的弹跳、开关合不上和分不掉、开关莫名出现闪光、没有指示状态等。通过对此类现象实施分析，得出此类异常现象主要是五方面原因造成的，主要包括控制回路的直流绝缘性不良；控制回路存在元件质量的问题；设计回路的原理存在不合理；断路器的二次附加性回路问题；其他问题等。

4关于断路器的在线监测方式

对于断路器在运作的时候，所呈现出的特性便是时间特性，它与断路器内部中的开合速度具有直接关系，也是计算的重要参数。如断路器中的分段性能它在整个电网中发挥着重要作用。按照长期实践证明，断路器的分闸和合闸速度，特别是断路器合闸前后的动触头速度，将极大地影响断路器的功能，特别是起动功能是否正常。因此，在实际的操作过程中，就需要使得断路器的触头速度测量与触头时间进行联系。最后，也应当对断路器内部中的行程特点起到重视，它能够对内部的数据进行监测，保障断路器的监测质量。另外在满足技术以及设备的前提下，采用光电位移传感器的测量方法也能够进一步加强它的监测质量。在这一个过程中，可以了解到阻碍断路器寿命的另一个重要因素是接触电气磨损的程度以及是否及时维护。那么，关于断路器的使用寿命也应当是监测的重要环节。但是在实际过程中，却很难对断路器的电流以及损耗进行判别，它需要人员具有扎实的理论知识和丰富的实践经验。在线监测之前，断路器的故障和结构应该是众所周知的。如果对断路器进行盲目拆卸，不仅会造成人力以及物力上的损失，也会在一定的程度上影响到正常的生产活动。严重的甚至会导致原本能够运作的断路器从而失效，影响到使用中的质量和安全性。

5培养并加强维护人员安全意识及专业能力

在电力公司对电力设备进行日常的变电检修的过程中，断路器的维护工作人员将会发挥极大的作用，而这份工作与作用将会极大地影响到电力设备以及变电检修的结果，因此，提升维护工作人员的综合素质，培养工作人员的安全意识，强化维修人员的专业素养以及专业知识的运用能力，是非常有必要的。这样不仅仅可以促进变电检修工作的有序进行，对于维修检验过程中所发现的安全隐患以及设备的故障也能够及时地提供修理以及弥补工作。对于每一位维护检修人员而言，掌握专业、有效、安全的检修方法是非常必要的。而维护人员对于断路器维护检修工作的责任意识也是具有极为重要的意义的。明确维护的目的及意义，这需要维护人员对断路器具有非常专业、非常明确的认识与理解，还需要断路器维护人员充分了解断路器每一个环节的技术操作步骤、每一个环节的技术维护手段。这需要维护人员能够制定专业度较高的维护项目工作表，能够及时完善各项维护工作任务，以确保变电检修工作的顺利开展。

结束语

断路器的状态直接关系到了电网的运行是否正常，也关系到电网的运行安全等重要问题，因此，要充分认识到断路器在线监测的重要性，并对故障检修的必要性、全面了解和科学学习电路在线监测的基本理论知识等相关内容，并将其作为维护电网正常运行的一项重要任务，从保障上予以重视断开断路器的正常功能，保证了电网的运行质量。综上所述，断路器的故障问题往往具有涉及范围大、影响程度深等特点，所以只有利用在线监测和故障诊断技术，才可以从根本上提高供电的安全性和可靠性。

参考文献

[1]王召龙.110kV断路器检修维护[J].通讯世界,2019,26(12):242-243.

[2]任友军.断路器液压机构故障原因及诊断处理方法[J].大众标准化,2019(17):68-69.

[3]靳康怡,贺冰.关于断路器的典型故障分析及预防措施探讨[J].科技风,2019(31):147.