高壓開關電器設備故障的預防性維修策略

梅一峰

摘 要：高壓開關設備是電力系統的穩定可靠運行的關鍵。隨著電網的發展，接入電網的高壓開關設備型號眾多，在復雜的電網運行環境中，其運行可靠性有所差異，開關設備的故障時有發生，對于電網安全穩定非常不利。文章從高壓開關設備的結構入手，分析了高壓開關設備故障類別及現象，提出了高壓開關電器設備故障的預防性維修策略。

關鍵詞：高壓開關電器設備；故障；診斷

中圖分類號：TM51 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2015）30-0105-02

隨著電力系統的發展，高壓開關得到了廣泛的發展和應用；高壓開關是電力系統中重要的組成部分，是控制交直流運行的主要設備，同時也起到了保護電力系統的安全運行的作用；隨著科學技術的不斷進步，高壓開關電器設備也逐漸的向著智能化和自動化的方向發展，為高壓開關電器設備故障的診斷奠定了一定的基礎，從而不斷的促進電網安全穩定發展。

1 高壓開關電器設備結構特征

①電力系統是將生產的電能通過各種輸配電設備進行運輸和傳遞，使用戶安全放心地用電，形成輸送和消費的一體化體系。高壓開關電器設備的應用，保障了電網安全穩定運行，其技術進步也與電力系統的發展保持一致。

②高壓開關電器設備通常應用在電壓高過3 kV的電網中，主要的組成結構是由輸電結構、絕緣防護結構、操動機構等組成。輸電結構是指電器設備中電流流通的位置，也是合理負荷電流和異常電流流通的部分；絕緣防護結構主要是其保護作用；導磁回路結構以及控制操縱結構，控制操作結構是高壓開關設備閉合和斷的部分。高壓開關電器設備要在有限時間內完成規定的回路開斷、故障切除任務。要保證電網的安全運行，就要積極引進先進的故障檢測設備，防患于未然，積極地做好優質的電力運行維護工作。

2 高壓開關電器設備故障診斷

2.1 高壓電器內部故障

2.1.1 熱功率異常

電力系統中的高壓開關電器設備，經常會出現局部發熱甚至是金屬物質破壞的情況，出現這種情況的主要原因是由于導磁回路中的電阻增加，該部分是由很多的金屬物質組成，很容易出現電阻增加的現象，而當負荷通過該結構時，就會出現熱功率，當負荷電流一定時，電阻增加就會導致熱功率增加，使其高壓電器設備出現局部受熱的情況。

2.1.2 絕緣防護結構發熱

絕緣防護結構是由不同形態的介質組成，而高壓電器設備出現局部發熱的情況也是熱功率變大所導致的，當通過該位置的負荷電流一定，電壓一定，但是設備材料的尺寸不用，使其施加的電壓不同，從而引起絕緣介質出現消耗的情況，使其消耗因素逐漸的增加，最終導致熱功率的增加，使其設備內部不斷的加熱，出現絕緣防護結構發熱的故障。

2.1.3 可能燒毀設備或是破壞系統

高壓開關電器設備在使用之前，設備的溫度與所處環境的溫度是一樣。隨著負荷電流的增加，會產生能量和熱功率，這時會與所處的環境溫度形成的一定的差異，也會逐漸的進行散熱，使其溫度相同。當設備穩定運行時，通過的負荷電流不變時，該設備的溫度是處于正常的范圍內；但是一旦出現故障，當負荷電流通入時，熱功率增加，設備局部受熱嚴重，向周圍介質散熱一定時，該設備的熱量持續增加，會燒毀設備或是破壞系統等一系列的危害。

2.2 高壓電器的外部故障

①高壓開關電器設備出現內部的故障，多數是導磁回路結構與絕緣防護結構內部出現故障比較多；檢測的手段比較復雜，而電器設備外部出現故障，經肉眼就可以觀察到，圍繞其相關的規定，當負荷電流通過時，設備內部的熱量與周圍介質溫度差異在10～25 ℃之內時，屬于合理的溫度范圍，當內部溫度與周圍介質溫度差異在時25～40 ℃之內時，應考慮到內部出現故障，當溫度差異超過40 ℃時，就要及時進行處理，避免設備損壞加重，從而影響其他系統的正常工作。

②開關設備是通入負荷電流和斷開電流的關鍵部分，也是經常出現故障的主要部分，開關接觸不當，或是開關不靈活，產生的主要原因是由于本身的高壓電器設備操作結構存在質量的問題，或是斷路器設備結構存在問題，以及電源部分無效導致。并且多數的故障都是由于操作系統中元件不靈活，彈簧、鎖扣的元件的安裝或是長期使用造成的接觸不當，在使用的過程中，當負荷電流通過，電磁元件等不能很好的感應，使其電阻增加，不斷的產生熱量，這時的熱功率會隨著金屬物質或是經過絕緣介質進行熱量的傳輸，此時的溫度差異在15 ℃之內是正常的，超出15 ℃的就要及時進行故障排除。

3 高壓電器設備故障維修策略

3.1 預防性維修

預防性的維修，主要是通過檢測來保證電器設備的穩定運行，在斷電的情況下，使其設備停止工作，然后將高壓設備進行拆卸，檢測其系統的運行情況，將松動或是老化的零件進行換新，防止故障的出現；但是這種故障維修的方式，對于檢修測人員據有一定的技術要求，并且經常的斷電、拆卸以及零件的更換，也會給電器設備的穩定運行，造成一定的質量隱患，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，同時也浪費了大量的人力和物力以及經濟效益。

3.2 設備狀態檢修

設備狀態檢修利用先進的檢測技術，根據高壓電氣設備的運行狀態與各個系統的運行情況，與檢測的指標進行比較，進行有針對性的維修，這種檢修的方式也不僅沒有造成電器設備的系統結構，也沒有造成經濟損失，即減少了人力物力的投入，也保證了高壓開關電器設備的利用率。

在線檢測裝置首先根據有關指標判斷設備運行情況，判斷是否是電流過大或狀態不當，對開關位置和工作狀態進行檢測，并檢測高壓開關位置電壓的工作狀態，以及熔斷器和電流表的工作狀態。這樣便于人員對開關設備運行狀態及故障范圍的判定，若是不明確的因素導致的故障現象，就要及時關閉電源進行處理。

3.3 故障后維修

這種維修的方式，是當電器設備已經出現故障，造成一定的經濟損失之后再進行維修，而這種維修的方式是最不可取的維護方式，也是電氣設備管理人員的失職表現，對此應加強電力企業管理部門的防患意識，從而更好的判定電力設備故障因素以及檢修對策。

4 結 語

綜上所述，電力系統安全穩定的運行，涉及到整個電網系統和設備的操作，高壓開關電器設備在電力系統中起到關鍵的地位，并且常常內部的某個元件出現故障，都會影響到電器設備的穩定運行，因此，檢修人員的專業素質水平和經驗要不斷提升，做到靈活的操作并運行先進的檢測設備對高壓開關電器的狀態進行實時檢測，運用大數據技術對開關電器的狀態進行分析，通過狀態檢修的方式實現精準維修、高效運維，提高設備狀態檢測與故障診斷和檢修的工作效率，使電力系統的運行更加安全穩定。

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