摘要：高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備在電力系統(tǒng)中發(fā)揮著巨大的作用，因此高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備導(dǎo)致的后果是相當(dāng)嚴(yán)重的。文章從分析我國(guó)高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)入手，概述了我國(guó)目前高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備常見(jiàn)的三種故障類型，在此基礎(chǔ)之上提出維護(hù)高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備的維護(hù)措施，以期從根本上解決高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備的常見(jiàn)故障。

關(guān)鍵詞：高壓開(kāi)關(guān)；電器設(shè)備；故障維護(hù)；常見(jiàn)故障；電力系統(tǒng) 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TM564 文章編號(hào)：1009-2374（2015）24-0042-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.021

在電力系統(tǒng)中，高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備是很關(guān)鍵，也是很重要的組成部分，設(shè)備的指標(biāo)性能對(duì)電力系統(tǒng)的可靠、安全運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用。電力系統(tǒng)如果部分發(fā)生故障，生產(chǎn)設(shè)備即使只是短暫的停止工作，也會(huì)帶來(lái)巨大的損失，若是長(zhǎng)時(shí)間的停止工作，后果更是不堪設(shè)想。電力技術(shù)不斷發(fā)展，用戶的用電需求也在不斷的提高，傳統(tǒng)意義上的高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備也逐漸凸顯出了一些缺陷和不足。降低高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備的常見(jiàn)故障并且尋求其處理措施，是目前大眾關(guān)注的焦點(diǎn)。

1 高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)

目前，我國(guó)對(duì)于電力系統(tǒng)的控制，一般是通過(guò)高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備實(shí)現(xiàn)的，通過(guò)開(kāi)關(guān)的閉合，可以完成不同線路之間的切換，這樣的運(yùn)行模式可以很大程度的優(yōu)化供配電的效益。高壓開(kāi)關(guān)電器在目前的電力系統(tǒng)中應(yīng)用廣泛，可以很好地保障電力運(yùn)營(yíng)的安全可靠性和有效性，同時(shí)可以很好地提高電力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)效益。

我國(guó)對(duì)于高壓開(kāi)關(guān)電器的相關(guān)研究起步相對(duì)較晚，但是在設(shè)備產(chǎn)品的構(gòu)建方面內(nèi)容較為豐富，傳統(tǒng)的空氣開(kāi)關(guān)被真空斷路器開(kāi)關(guān)和GIS開(kāi)關(guān)逐漸取代，設(shè)備產(chǎn)品的內(nèi)容有了根本性的提高。而且，上文提到的高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備可以在一些較大范圍的生產(chǎn)活動(dòng)中進(jìn)行大規(guī)模的應(yīng)用，可以高效、可靠地實(shí)現(xiàn)電力的切換，并進(jìn)行相關(guān)故障的處理，該行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步進(jìn)一步促進(jìn)了我國(guó)社會(huì)主義建設(shè)事業(yè)。

在近幾年的發(fā)展中，我國(guó)的高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備，逐漸由以前的低壓負(fù)荷提升為現(xiàn)在的高壓負(fù)荷，即由12kV提升為750kV，我國(guó)在負(fù)荷電壓方面已經(jīng)達(dá)到國(guó)際的領(lǐng)先水平，而且正逐漸向更高的水平發(fā)展。

2 高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備的常見(jiàn)故障

對(duì)于10kV的高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)由于熱量累積引起的設(shè)備老化、線路短路等一系列的設(shè)備故障。10kV的高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備在運(yùn)行時(shí)，因?yàn)橥獠炕蛘邇?nèi)部因素的干擾，開(kāi)關(guān)設(shè)備的結(jié)構(gòu)性質(zhì)會(huì)發(fā)生顯著的改變，特別是對(duì)于觸頭類的連接。10kV的高壓開(kāi)關(guān)電氣設(shè)備常見(jiàn)的故障類型有以下兩個(gè)方面：

2.1 導(dǎo)流回路節(jié)點(diǎn)引起設(shè)備故障

對(duì)于10kV的高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備，其導(dǎo)流的回路主要由汞、鉛等金屬組成，電流在流經(jīng)回路之后會(huì)不斷產(chǎn)生熱量，溫度隨之上升，相應(yīng)的公式為：P=I2R（其中P是指在導(dǎo)流回路中產(chǎn)生的熱功率，I是指導(dǎo)流回路流經(jīng)的電流，R是指導(dǎo)流回路中的直流電阻）。導(dǎo)流回路產(chǎn)生熱量，引起溫度上升，在一般的情況下，這不會(huì)對(duì)10kV高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備產(chǎn)生較為顯著的影響，但是如果在導(dǎo)流回路中出現(xiàn)較多的節(jié)點(diǎn)，則導(dǎo)流回路的電阻會(huì)增大，整個(gè)導(dǎo)流回路中的熱量迅速累積，導(dǎo)流回路局部發(fā)熱。這樣的情況很容易使得高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備內(nèi)部的溫度相對(duì)較高，加快設(shè)備表面金屬氧化的速度，最終導(dǎo)致設(shè)備老化速度加劇。

2.2 介質(zhì)損耗導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)故障

分析10kV高壓開(kāi)關(guān)電氣設(shè)備，其對(duì)于自身系統(tǒng)的保護(hù)、絕緣和散熱一般是通過(guò)自身的電介質(zhì)實(shí)現(xiàn)。但是在外部環(huán)境的影響下，電介質(zhì)會(huì)逐漸產(chǎn)生一定的損耗，使整個(gè)發(fā)熱，相應(yīng)的公式為：P=U2ωCtgδ（P指的是因?yàn)榻橘|(zhì)損耗產(chǎn)生的熱功率，U指的是高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備電壓，ω指的是施加電壓角頻率，C指的是介質(zhì)的等值電容值，Ctgδ指的是介質(zhì)的損耗因數(shù)）。一般情況下，在運(yùn)行10kV的高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備時(shí)，電介質(zhì)會(huì)隨著運(yùn)行逐漸減少，介質(zhì)的損耗因數(shù)增大，引起介質(zhì)損耗，設(shè)備由于介質(zhì)損耗引起的熱功率增大而出現(xiàn)故障。

3 高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備的處理措施

在診斷、維修10kV高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備時(shí)，第一步即是設(shè)立維修診斷的相關(guān)指標(biāo)，要保證指標(biāo)的科學(xué)合理性，然后以此為依據(jù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)，這是對(duì)高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備進(jìn)行診斷和維修的根本。進(jìn)行總結(jié)、分析，其主要診斷和維修指標(biāo)如下：

3.1 基本指標(biāo)

在運(yùn)行10kV高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備時(shí)，如果電流溫度恒定，且開(kāi)關(guān)設(shè)備正常運(yùn)行，發(fā)熱量基本相同，則選取實(shí)施的穩(wěn)定電流或者溫度值作為標(biāo)準(zhǔn)值。對(duì)比高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備的實(shí)測(cè)值和標(biāo)準(zhǔn)值，可以分析設(shè)備可能的故障，如果兩者間的差異越大，則說(shuō)明故障潛在風(fēng)險(xiǎn)越大。

3.2 外部故障指標(biāo)

在遵循《導(dǎo)則》中的數(shù)值規(guī)定的基礎(chǔ)上，確認(rèn)10kV高壓開(kāi)關(guān)電氣設(shè)備的外部故障相關(guān)指標(biāo)，在該前提下，根據(jù)環(huán)境的具體情況，設(shè)置最高的允許溫度，作為故障標(biāo)準(zhǔn)，并且以此作為故障的診斷標(biāo)準(zhǔn)。具體見(jiàn)表1：

3.3 內(nèi)部故障標(biāo)準(zhǔn)

在設(shè)置內(nèi)部故障標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，要對(duì)設(shè)備內(nèi)部的原件進(jìn)行科學(xué)的控制，結(jié)合《導(dǎo)則》的標(biāo)準(zhǔn)，分析溫度。具體見(jiàn)表2：

在明確高壓開(kāi)關(guān)電氣設(shè)備的診斷維修指標(biāo)之后，相關(guān)單位需要科學(xué)、合理的安排故障的診斷和維護(hù)工作?，F(xiàn)階段，整體有三種方法作為對(duì)高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備的溫度檢測(cè)，即蠟片測(cè)試、在線紅外測(cè)試和紅外測(cè)試。這三種溫度檢測(cè)的方法，可以更好的掌握其溫度系數(shù)，獲得較為準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果，是高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備診斷的常用方法。

一般情況下，會(huì)選用紅外測(cè)試法診斷10kV高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備，排查和確認(rèn)潛在的故障因素。通過(guò)使用紅外測(cè)溫儀，分時(shí)觀察并且記錄設(shè)備的溫度，并將其與標(biāo)準(zhǔn)溫度進(jìn)行對(duì)比，分析溫度之間存在的差異，在此基礎(chǔ)上，分析故障出現(xiàn)的可能原因。同時(shí)，有關(guān)單位需以故障的相關(guān)影響因素，科學(xué)構(gòu)建相關(guān)的故障處理和后期的維護(hù)體系，并根據(jù)具體的實(shí)際情況進(jìn)行改善，提高設(shè)備的性能和運(yùn)用效益。對(duì)于熱量累積區(qū)，或者極易發(fā)生故障的部分，相關(guān)工作人員應(yīng)該及時(shí)地找出并進(jìn)行合理的維護(hù)，爭(zhēng)取盡早改變高壓開(kāi)關(guān)電氣設(shè)備的常見(jiàn)故障。

4 結(jié)語(yǔ)

在我國(guó)電力系統(tǒng)中，很重要的一部分組成即是高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備，優(yōu)良的性能指標(biāo)是電力系統(tǒng)可靠、安全運(yùn)行的基礎(chǔ)。電力系統(tǒng)如果發(fā)生故障，生產(chǎn)設(shè)備即使只是短暫的停止工作，也會(huì)帶來(lái)巨大的損失，若是長(zhǎng)時(shí)間的停止工作，后果更是不堪設(shè)想。對(duì)于10kV的高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備，導(dǎo)流回路、絕緣防護(hù)回路、導(dǎo)磁回路和傳動(dòng)回路共同構(gòu)成了整個(gè)系統(tǒng)，分析10kV的高壓開(kāi)關(guān)電器設(shè)備，要注意關(guān)注以上四個(gè)部分的內(nèi)容，以其工作原理為基礎(chǔ)，分析故障發(fā)生的可能原因，并針對(duì)性地尋找解決問(wèn)題的方法和措施，特別要注意把握設(shè)備的溫度指標(biāo)，對(duì)其發(fā)熱的情況進(jìn)行科學(xué)、合理的控制。

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作者簡(jiǎn)介：黎少權(quán)（1962-），男，廣東東莞人，廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司東莞供電局助理工程師，研究方向：電力

系統(tǒng)。

（責(zé)任編輯：陳 倩）