探索高壓斷路器的監測

李平華

摘 要：隨著現代電網的逐漸自動化、智能化，人們對設備的性能要求也大大提高。在電力系統中，高壓斷路器的數量非常多，而斷路器故障造成的損失遠遠大于其自身的價值。因此，研究高壓斷路器的監測工作和故障診斷技術具有非常重要的意義。

關鍵詞：高壓斷路器；故障診斷；電力系統；財產損失

中圖分類號：TM561 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.06.103

高壓斷路器的檢修工作最初是在故障發生后進行的，而為了減少事故造成的損失，逐漸轉變為固定時間的預防性例行檢修。隨著電力部門的改革和電網的發展，電力系統的檢修模式變得更加科學。目前，通過現代的一些科技手段對正在運行的設備進行監測，并設計出了有針對性的維修辦法。了解高壓斷路器的運行狀況、盡早發現潛在故障和及時預防、維修，是保證電力系統正常運行的基礎，這樣能有效防止重大事故的發生，降低工作量和財產損失。

1 高壓斷路器的主要作用

1.1 高壓斷路器的控制作用

高壓斷路器是電力系統中非常重要的元件之一，起著控制的作用。高壓斷路器用于在電力系統運行時接通或斷開電路，以便電力設備能安全投入或退出。

1.2 高壓斷路器的保護作用

電力系統中的某些元件或線路發生故障時，高壓斷路器作為保護裝置的執行元件，會將發生故障的部位迅速從系統中隔離出來，以避事故擴大，從而保護電力系統中的其他電氣設備不被損壞，保證系統的正常運行，減少很多不必要的損失。

2 高壓斷路器的監測

高壓斷路器主要分為油斷路器、六氟化硫斷路器、壓縮空氣斷路器和真空斷路器等。目前，我國多使用六氟化硫斷路器和真空斷路器。雖然高壓斷路器的造價比其他電力設備，比如發電機要低很多，但一旦斷路器發生故障，所造成的損失并不是斷路器本身的價值可比的。因此，高壓斷路器的質量非常重要，對其進行的檢修工作更是重中之重。

2.1 高壓斷路器的機械性能監測

在電力系統的故障統計數據中，高壓斷路器故障有70%～80%是機械故障引起的。目前，我國的檢測方式一般是在設備停電期間，用便攜式檢測設備進行定期檢測，這種檢測方式經常會造成故障維修不及時，進而造成財產損失。為了避免事故發生，一定要加強機械性能在線監測的力度。在實際監測中，需要注意合閘線圈電流、機械振動頻率和輔助開關的狀態等重要參量。

2.2 高壓斷路器的六氟化硫監測

六氟化硫氣體在水解時產生的有毒酸性物質會對金屬產生腐蝕，而在微水超標時會降低絕緣層的性能。六氟化硫氣體的狀態會嚴重影響高壓斷路器的性能。因此，在設備正式投用前或使用中，需要對六氟化硫氣體進行檢測，分析其中有毒氣體的成分，并判斷其狀態，從而保證高壓斷路器的安全運行。

2.3 高壓斷路器的剩余使用壽命監測

高壓斷路器的剩余使用壽命在監測中是非常重要的環節之一。觸頭的電磨損是影響其使用壽命的關鍵因素，而觸頭的電磨損程度則是由燃弧電流、燃弧時間和運行速度決定的。在高壓斷路器運行的過程中，每次開斷燃弧電流的時間都是非常相近的，造成的電磨損也基本相同。因此，一般可通過檢測高壓斷路器每次開斷造成的電磨損計算觸頭的使用壽命，這樣能比較準確地得出觸頭的電磨損量，從而對不同高壓斷路器的使用壽命進行有效評估。

2.4 高壓斷路器絕緣層的監測

絕緣層的監測主要是在設備的運行中對各種參數的數據進行收集、分析，并通過這些參數計算出絕緣層的損壞程度。對于一般的高壓斷路器而言，只要保持足夠的距離，則不會發生絕緣層擊穿現象，只需要監測介質損耗和局部的放電、漏電現象。

3 高壓斷路器在線監測中存在的問題

隨著我國現代化電力事業的蓬勃發展，設備狀態檢修已成為時代發展的必然趨勢。其中，在線監測系統作為關鍵性技術，起著至關重要的作用。目前，我國的便攜式檢測設備技術成熟，但在線監測技術比較落后，使用范圍也相對較小，在線監測產品也存在較多問題，具體體現在以下5方面：①高壓斷路器在線監測的設備、技術相對落后，且一般采用便攜式設備進行現場檢測。目前，我國便攜式檢測技術成熟，但生產在線監測設備的廠家很少，在便攜式檢測設備占據大量市場的今天，在線監測很難獲得發展。②現有的在線監測設備功能單一，一般為機械壽命檢測、電壽命檢測和六氟化硫氣體監測，沒有完善、系統的產品，很難在市場中占據一席之地。③高壓斷路器在線監測系統主要靠傳感器和故障處理，但我國在傳感器的使用技術落后，雖然故障處理技術先進，但沒有傳感器的配合，很難發揮其優勢。④高壓斷路器在線監測設備有很多是設備廠家與電力部門的合作項目，由于設備和項目的推廣不能保證安全和盈利，所以，其很難在市場推廣，這給在線監測的施行增加了困難。⑤我國的電力系統錯綜復雜，且很多電力設備所處的區域環境惡劣、人跡罕至，且外界的干擾源眾多，而在線檢測設備需要精準的數據分析。因此，抗干擾能力差是較為明顯的問題。

4 高壓斷路器監測系統的市場分析

針對我國目前的電力系統發展情況，很多常規高壓斷路器有必要使用在線監測系統。目前，我國的電力部門仍舊采取以往的預防性檢測，很容易造成無法及時處理的狀況。在預防性檢測中，例行檢測工作要對高壓斷路器和六氟化硫氣體進行試驗，試驗項目繁多，周期過長，直接影響了正常的供電和用電，且試驗電壓低，與高壓斷路器的運行狀態有很大差別，很難反映出設備的真實運行情況。而監測系統如果能全面檢測高壓斷路器的機械性能、電磨損和六氟化硫氣體的狀態等參數，則可減少很多不必要的浪費，從而確保監測工作的準確性。

高壓斷路器作為電力系統中重要組成部件，使用量逐年上升，相關的監測產品也在不斷增多。雖然在線監測設備在技術上還存在很多問題，但隨著電力系統的發展，很多問題都是可以解決的。

5 結束語

高壓斷路器是電力系統中最重要的設備之一，斷路器的性能決定著電力系統能否正常供電。高壓斷路器的數量眾多，維修量大、工費高、檢修周期長，一旦出現故障，將會造成較大的損失。在線監測系統通過收集并分析、計算大量的數據，在縮短了檢測周期的同時，也提高了準確性。

參考文獻

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[2]裴振江，姚斯立，何俊佳.一種新的特高壓斷路器合成試驗回路[J].中國電機工程學報，2011（33）：65-69.

〔編輯：張思楠〕