梅一峰

摘 要：高壓開關(guān)設(shè)備是電力系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠運(yùn)行的關(guān)鍵。隨著電網(wǎng)的發(fā)展，接入電網(wǎng)的高壓開關(guān)設(shè)備型號(hào)眾多，在復(fù)雜的電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境中，其運(yùn)行可靠性有所差異，開關(guān)設(shè)備的故障時(shí)有發(fā)生，對(duì)于電網(wǎng)安全穩(wěn)定非常不利。文章從高壓開關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)入手，分析了高壓開關(guān)設(shè)備故障類別及現(xiàn)象，提出了高壓開關(guān)電器設(shè)備故障的預(yù)防性維修策略。

關(guān)鍵詞：高壓開關(guān)電器設(shè)備；故障；診斷

中圖分類號(hào)：TM51 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-8937（2015）30-0105-02

隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，高壓開關(guān)得到了廣泛的發(fā)展和應(yīng)用；高壓開關(guān)是電力系統(tǒng)中重要的組成部分，是控制交直流運(yùn)行的主要設(shè)備，同時(shí)也起到了保護(hù)電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行的作用；隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，高壓開關(guān)電器設(shè)備也逐漸的向著智能化和自動(dòng)化的方向發(fā)展，為高壓開關(guān)電器設(shè)備故障的診斷奠定了一定的基礎(chǔ)，從而不斷的促進(jìn)電網(wǎng)安全穩(wěn)定發(fā)展。

1 高壓開關(guān)電器設(shè)備結(jié)構(gòu)特征

①電力系統(tǒng)是將生產(chǎn)的電能通過各種輸配電設(shè)備進(jìn)行運(yùn)輸和傳遞，使用戶安全放心地用電，形成輸送和消費(fèi)的一體化體系。高壓開關(guān)電器設(shè)備的應(yīng)用，保障了電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行，其技術(shù)進(jìn)步也與電力系統(tǒng)的發(fā)展保持一致。

②高壓開關(guān)電器設(shè)備通常應(yīng)用在電壓高過3 kV的電網(wǎng)中，主要的組成結(jié)構(gòu)是由輸電結(jié)構(gòu)、絕緣防護(hù)結(jié)構(gòu)、操動(dòng)機(jī)構(gòu)等組成。輸電結(jié)構(gòu)是指電器設(shè)備中電流流通的位置，也是合理負(fù)荷電流和異常電流流通的部分；絕緣防護(hù)結(jié)構(gòu)主要是其保護(hù)作用；導(dǎo)磁回路結(jié)構(gòu)以及控制操縱結(jié)構(gòu)，控制操作結(jié)構(gòu)是高壓開關(guān)設(shè)備閉合和斷的部分。高壓開關(guān)電器設(shè)備要在有限時(shí)間內(nèi)完成規(guī)定的回路開斷、故障切除任務(wù)。要保證電網(wǎng)的安全運(yùn)行，就要積極引進(jìn)先進(jìn)的故障檢測設(shè)備，防患于未然，積極地做好優(yōu)質(zhì)的電力運(yùn)行維護(hù)工作。

2 高壓開關(guān)電器設(shè)備故障診斷

2.1 高壓電器內(nèi)部故障

2.1.1 熱功率異常

電力系統(tǒng)中的高壓開關(guān)電器設(shè)備，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)局部發(fā)熱甚至是金屬物質(zhì)破壞的情況，出現(xiàn)這種情況的主要原因是由于導(dǎo)磁回路中的電阻增加，該部分是由很多的金屬物質(zhì)組成，很容易出現(xiàn)電阻增加的現(xiàn)象，而當(dāng)負(fù)荷通過該結(jié)構(gòu)時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)熱功率，當(dāng)負(fù)荷電流一定時(shí)，電阻增加就會(huì)導(dǎo)致熱功率增加，使其高壓電器設(shè)備出現(xiàn)局部受熱的情況。

2.1.2 絕緣防護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)熱

絕緣防護(hù)結(jié)構(gòu)是由不同形態(tài)的介質(zhì)組成，而高壓電器設(shè)備出現(xiàn)局部發(fā)熱的情況也是熱功率變大所導(dǎo)致的，當(dāng)通過該位置的負(fù)荷電流一定，電壓一定，但是設(shè)備材料的尺寸不用，使其施加的電壓不同，從而引起絕緣介質(zhì)出現(xiàn)消耗的情況，使其消耗因素逐漸的增加，最終導(dǎo)致熱功率的增加，使其設(shè)備內(nèi)部不斷的加熱，出現(xiàn)絕緣防護(hù)結(jié)構(gòu)發(fā)熱的故障。

2.1.3 可能燒毀設(shè)備或是破壞系統(tǒng)

高壓開關(guān)電器設(shè)備在使用之前，設(shè)備的溫度與所處環(huán)境的溫度是一樣。隨著負(fù)荷電流的增加，會(huì)產(chǎn)生能量和熱功率，這時(shí)會(huì)與所處的環(huán)境溫度形成的一定的差異，也會(huì)逐漸的進(jìn)行散熱，使其溫度相同。當(dāng)設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行時(shí)，通過的負(fù)荷電流不變時(shí)，該設(shè)備的溫度是處于正常的范圍內(nèi)；但是一旦出現(xiàn)故障，當(dāng)負(fù)荷電流通入時(shí)，熱功率增加，設(shè)備局部受熱嚴(yán)重，向周圍介質(zhì)散熱一定時(shí)，該設(shè)備的熱量持續(xù)增加，會(huì)燒毀設(shè)備或是破壞系統(tǒng)等一系列的危害。

2.2 高壓電器的外部故障

①高壓開關(guān)電器設(shè)備出現(xiàn)內(nèi)部的故障，多數(shù)是導(dǎo)磁回路結(jié)構(gòu)與絕緣防護(hù)結(jié)構(gòu)內(nèi)部出現(xiàn)故障比較多；檢測的手段比較復(fù)雜，而電器設(shè)備外部出現(xiàn)故障，經(jīng)肉眼就可以觀察到，圍繞其相關(guān)的規(guī)定，當(dāng)負(fù)荷電流通過時(shí)，設(shè)備內(nèi)部的熱量與周圍介質(zhì)溫度差異在10～25 ℃之內(nèi)時(shí)，屬于合理的溫度范圍，當(dāng)內(nèi)部溫度與周圍介質(zhì)溫度差異在時(shí)25～40 ℃之內(nèi)時(shí)，應(yīng)考慮到內(nèi)部出現(xiàn)故障，當(dāng)溫度差異超過40 ℃時(shí)，就要及時(shí)進(jìn)行處理，避免設(shè)備損壞加重，從而影響其他系統(tǒng)的正常工作。

②開關(guān)設(shè)備是通入負(fù)荷電流和斷開電流的關(guān)鍵部分，也是經(jīng)常出現(xiàn)故障的主要部分，開關(guān)接觸不當(dāng)，或是開關(guān)不靈活，產(chǎn)生的主要原因是由于本身的高壓電器設(shè)備操作結(jié)構(gòu)存在質(zhì)量的問題，或是斷路器設(shè)備結(jié)構(gòu)存在問題，以及電源部分無效導(dǎo)致。并且多數(shù)的故障都是由于操作系統(tǒng)中元件不靈活，彈簧、鎖扣的元件的安裝或是長期使用造成的接觸不當(dāng)，在使用的過程中，當(dāng)負(fù)荷電流通過，電磁元件等不能很好的感應(yīng)，使其電阻增加，不斷的產(chǎn)生熱量，這時(shí)的熱功率會(huì)隨著金屬物質(zhì)或是經(jīng)過絕緣介質(zhì)進(jìn)行熱量的傳輸，此時(shí)的溫度差異在15 ℃之內(nèi)是正常的，超出15 ℃的就要及時(shí)進(jìn)行故障排除。

3 高壓電器設(shè)備故障維修策略

3.1 預(yù)防性維修

預(yù)防性的維修，主要是通過檢測來保證電器設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，在斷電的情況下，使其設(shè)備停止工作，然后將高壓設(shè)備進(jìn)行拆卸，檢測其系統(tǒng)的運(yùn)行情況，將松動(dòng)或是老化的零件進(jìn)行換新，防止故障的出現(xiàn)；但是這種故障維修的方式，對(duì)于檢修測人員據(jù)有一定的技術(shù)要求，并且經(jīng)常的斷電、拆卸以及零件的更換，也會(huì)給電器設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，造成一定的質(zhì)量隱患，不僅如此，很多隱藏的故障通過這種定期檢修的方式是不能得到有效的控制的，同時(shí)也浪費(fèi)了大量的人力和物力以及經(jīng)濟(jì)效益。

3.2 設(shè)備狀態(tài)檢修

設(shè)備狀態(tài)檢修利用先進(jìn)的檢測技術(shù)，根據(jù)高壓電氣設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)與各個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行情況，與檢測的指標(biāo)進(jìn)行比較，進(jìn)行有針對(duì)性的維修，這種檢修的方式也不僅沒有造成電器設(shè)備的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，也沒有造成經(jīng)濟(jì)損失，即減少了人力物力的投入，也保證了高壓開關(guān)電器設(shè)備的利用率。

在線檢測裝置首先根據(jù)有關(guān)指標(biāo)判斷設(shè)備運(yùn)行情況，判斷是否是電流過大或狀態(tài)不當(dāng)，對(duì)開關(guān)位置和工作狀態(tài)進(jìn)行檢測，并檢測高壓開關(guān)位置電壓的工作狀態(tài)，以及熔斷器和電流表的工作狀態(tài)。這樣便于人員對(duì)開關(guān)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)及故障范圍的判定，若是不明確的因素導(dǎo)致的故障現(xiàn)象，就要及時(shí)關(guān)閉電源進(jìn)行處理。

3.3 故障后維修

這種維修的方式，是當(dāng)電器設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)故障，造成一定的經(jīng)濟(jì)損失之后再進(jìn)行維修，而這種維修的方式是最不可取的維護(hù)方式，也是電氣設(shè)備管理人員的失職表現(xiàn)，對(duì)此應(yīng)加強(qiáng)電力企業(yè)管理部門的防患意識(shí)，從而更好的判定電力設(shè)備故障因素以及檢修對(duì)策。

4 結(jié) 語

綜上所述，電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運(yùn)行，涉及到整個(gè)電網(wǎng)系統(tǒng)和設(shè)備的操作，高壓開關(guān)電器設(shè)備在電力系統(tǒng)中起到關(guān)鍵的地位，并且常常內(nèi)部的某個(gè)元件出現(xiàn)故障，都會(huì)影響到電器設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行，因此，檢修人員的專業(yè)素質(zhì)水平和經(jīng)驗(yàn)要不斷提升，做到靈活的操作并運(yùn)行先進(jìn)的檢測設(shè)備對(duì)高壓開關(guān)電器的狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測，運(yùn)用大數(shù)據(jù)技術(shù)對(duì)開關(guān)電器的狀態(tài)進(jìn)行分析，通過狀態(tài)檢修的方式實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)維修、高效運(yùn)維，提高設(shè)備狀態(tài)檢測與故障診斷和檢修的工作效率，使電力系統(tǒng)的運(yùn)行更加安全穩(wěn)定。

參考文獻(xiàn)：

[1] 周惠兵.高壓開關(guān)電器設(shè)備常見故障及其處理措施[J].中國科技信息，

2014，（23）.

[2] 張海亮.淺談高壓開關(guān)電器設(shè)備故障及診斷研究[J].城市建設(shè)理論研 究（電子期刊），2014，（11）.

[3] 楊海軍，魏華.開關(guān)電器設(shè)備狀態(tài)檢測及故障診斷分析[J].黑龍江科技 信息，2012，（27）.

[4] 顏湘蓮，王承玉，楊韌，等.應(yīng)用SF6氣體分解產(chǎn)物的高壓開關(guān)設(shè)備故障 診斷[J].電網(wǎng)技術(shù)，2011，（12）.

[5] 王乃宇.高壓開關(guān)電器設(shè)備故障分析及診斷研究[J].高科技與產(chǎn)業(yè)化，

2010，（8）.

[6] 王福濤.論高壓開關(guān)電器設(shè)備故障及診斷研究[J].科技視界，2014，（10）.