電氣高壓斷路器中高壓斷路器的機(jī)械故障監(jiān)測(cè)研究

曹昆 劉宇

摘要：隨著用電需求的規(guī)模不斷增長(zhǎng)，使得我國(guó)的電網(wǎng)規(guī)模越來(lái)越大。如何保障供電網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性是電力行業(yè)發(fā)展面臨的重要問(wèn)題。斷路器斷路器機(jī)械檢修系統(tǒng)可以有效保障供電網(wǎng)絡(luò)的安全性和可靠性，但是在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中可能存在著機(jī)械故障，因此本文在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)分析了電氣高壓斷路器中高壓斷路器的機(jī)械故障的相關(guān)問(wèn)題，從而更好促進(jìn)我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：電力行業(yè);電網(wǎng)系統(tǒng);漏電器隱形故障;電力系統(tǒng)連鎖故障;穩(wěn)定性

前言

近些年，隨著信息技術(shù)不斷發(fā)展，電力系統(tǒng)的自動(dòng)化水平取得了很大的發(fā)展，為保障國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。但隨著我國(guó)對(duì)于電力需求越來(lái)越大，使得電力網(wǎng)絡(luò)的規(guī)模越來(lái)越大，電力系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，在電力系統(tǒng)工作的各個(gè)環(huán)節(jié)容易出現(xiàn)各種機(jī)械事故，給電力系統(tǒng)的人員造成一定的傷害。因此如何開展斷路器斷路器機(jī)械故障技術(shù)對(duì)于電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行至關(guān)重要，也保障了工作人員的生命財(cái)產(chǎn)安全，從而保障了電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行。

1.斷路器斷路器機(jī)械檢修的重要性

斷路器斷路器機(jī)械檢修的主要原理是通過(guò)相關(guān)的斷路器斷路器機(jī)械檢修裝置來(lái)切斷相關(guān)的故障電路，從而保護(hù)相關(guān)電力人員和電力高壓斷路器的安全，因此斷路器斷路器機(jī)械檢修技術(shù)對(duì)于保護(hù)相關(guān)人員的安全具有重要的意義。隨著我國(guó)不斷電力技術(shù)的不斷發(fā)展，我國(guó)在斷路器斷路器機(jī)械檢修技術(shù)方面也取得了很大的發(fā)展，目前在電力行業(yè)常用的主要有四種斷路器斷路器機(jī)械檢修類型：1.零序電流互感器;2.總開關(guān);3.分離脫扣線圈;4.脫扣裝置。當(dāng)電力工程人員在使用斷路器斷路器機(jī)械檢修裝置是，相關(guān)高壓斷路器能夠檢測(cè)電力系統(tǒng)相關(guān)的電力參數(shù)，主要通過(guò)檢測(cè)電壓電流參數(shù)的異常，通過(guò)一定的放大措施，如果發(fā)現(xiàn)異常就進(jìn)行相關(guān)的切斷電源處理，從而實(shí)現(xiàn)斷路器斷路器機(jī)械檢修。

在我國(guó)電力行業(yè)的發(fā)展過(guò)程中，電力工程師在電力工程項(xiàng)目中常使用的斷路器斷路器機(jī)械檢修裝置主要是兩種類型：第一種是電流動(dòng)作保護(hù)器，第二種是電源動(dòng)作保護(hù)器。同時(shí)在保護(hù)方式上也可以分為直接保護(hù)和間接保護(hù)的方式。直接保護(hù)是通過(guò)覆蓋的技術(shù)直接來(lái)保護(hù)電路，而間接保護(hù)采用的是通過(guò)隔離的措施來(lái)進(jìn)行相關(guān)電路的保護(hù)。斷路器斷路器機(jī)械檢修對(duì)于保護(hù)電力系統(tǒng)人員安全和電力高壓斷路器具有重要的意義，能夠有效降低電力事故的破壞范圍，有效降低企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失，同時(shí)也能夠最大程度保障電力系統(tǒng)的安全性。

2.機(jī)械振動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測(cè)

高壓斷路器依靠其機(jī)械部件的正確動(dòng)作來(lái)發(fā)揮其功能，因此各部件的機(jī)械可靠性極為重要。加強(qiáng)對(duì)機(jī)械故障的監(jiān)測(cè)，提前發(fā)現(xiàn)潛在故障，對(duì)于降低高壓斷路器故障率，提高電力系統(tǒng)的安全性和效率具有重要意義。機(jī)械振動(dòng)信號(hào)是一種包含大量高壓斷路器狀態(tài)信息的豐富信息載體。它由一系列瞬態(tài)波形組成。每個(gè)瞬態(tài)波形都是斷路器運(yùn)行時(shí)內(nèi)部“事件”的反映。振動(dòng)是對(duì)高壓斷路器內(nèi)部各種激勵(lì)源的響應(yīng)。對(duì)于高壓斷路器，勵(lì)磁源包括閉合和閉合電磁鐵、儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)、脫扣機(jī)構(gòu)、四桿聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)等內(nèi)部元件的運(yùn)動(dòng)。斷路器機(jī)械狀態(tài)的變化會(huì)引起振動(dòng)信號(hào)的變化，這是利用振動(dòng)信號(hào)作為故障診斷依據(jù)的理論基礎(chǔ)。通過(guò)適當(dāng)?shù)臋z測(cè)手段和信號(hào)處理方法，可以識(shí)別出振動(dòng)的激勵(lì)源，找到故障的根源。

2.1振動(dòng)信號(hào)的特點(diǎn)

高壓斷路器是一種瞬時(shí)動(dòng)作電器。正常運(yùn)行時(shí)處于靜止?fàn)顟B(tài)。只有在開閉指令執(zhí)行時(shí)才能快速動(dòng)作，從而產(chǎn)生強(qiáng)烈的振動(dòng)。振動(dòng)信號(hào)具有以下特點(diǎn)：振動(dòng)信號(hào)是瞬時(shí)非平穩(wěn)信號(hào)。沒(méi)有周期性。有效信號(hào)出現(xiàn)的時(shí)間非常短，通常在幾十到幾百毫秒之間。振動(dòng)是由力的沖擊和操作機(jī)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件運(yùn)動(dòng)形式的變化引起的。在斷路器的一次操作中，按一定的邏輯順序啟動(dòng)、移動(dòng)、制動(dòng)一系列元件，形成振動(dòng)波，從而沿著一定的路徑，傳感器的最終到達(dá)是一系列衰減的振動(dòng)波，不同的結(jié)構(gòu)和不同的運(yùn)動(dòng)特性會(huì)產(chǎn)生不同的疊加波形。

2.2振動(dòng)信號(hào)合分閘的波形分析

在高壓斷路器的合閘和合閘過(guò)程中，沖擊波與斷路器運(yùn)行時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)之間存在著對(duì)應(yīng)的關(guān)系。這為斷路器監(jiān)測(cè)提供了重要數(shù)據(jù)。通過(guò)選擇合適的零件，可以得到支架。或振動(dòng)信號(hào)上的套管，以確定具體的行動(dòng)內(nèi)。

3.檢測(cè)技術(shù)手段

3.1動(dòng)態(tài)電阻檢測(cè)

通用SF6斷路器有主觸點(diǎn)和電弧觸點(diǎn)。滅弧主要取決于電弧接觸。當(dāng)斷路器處于閉合狀態(tài)時(shí)，被測(cè)回路電阻主要是主接觸接觸電阻與電弧接觸接觸電阻并聯(lián)時(shí)的回路電阻。值，在正常情況下，主觸點(diǎn)的接觸電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于電弧觸點(diǎn)的接觸電阻，因此所測(cè)回線電阻不能反映電弧觸點(diǎn)的燃燒情況。通過(guò)檢測(cè)斷路器運(yùn)行過(guò)程中的回路電阻曲線，可以在不拆卸斷路器的情況下得到電弧接觸的有效接觸時(shí)間。這種檢測(cè)方法稱為動(dòng)態(tài)環(huán)路檢測(cè)，被測(cè)電阻稱為動(dòng)態(tài)環(huán)路電阻。為了區(qū)別斷路器閉合時(shí)通常測(cè)量的回路電阻，后者稱為靜態(tài)回路電阻。

3.2電力參數(shù)檢測(cè)

高壓斷路器的機(jī)械故障的常用的檢測(cè)方法和檢測(cè)措施主要是從電力系統(tǒng)的參數(shù)入手，通過(guò)檢測(cè)電力參數(shù)的變化來(lái)判斷電力裝置是否發(fā)生異常，常用的檢測(cè)電力參數(shù)主要有電壓、電流以及功率因素。因此在開展高壓斷路器的機(jī)械故障檢測(cè)方法和檢測(cè)措施的研究之前首先要對(duì)于電力系統(tǒng)中的電力參數(shù)的特征進(jìn)行充分分析，從而為高壓斷路器的機(jī)械故障的檢測(cè)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因?yàn)樵陔娏ο到y(tǒng)系統(tǒng)工作過(guò)程中，如果電能計(jì)量裝置發(fā)生異常或者出現(xiàn)故障，那么就會(huì)影響這條線路的工作狀態(tài)、相關(guān)信號(hào)的能量狀態(tài)、或者參數(shù)發(fā)生變化，這些異常就會(huì)影響著回路相關(guān)參數(shù)的變化，那么電力系統(tǒng)通過(guò)對(duì)于回路的電壓、計(jì)量電流、功率因素三個(gè)方面的分析，就可以判斷高壓斷路器的機(jī)械故障是否出現(xiàn)異常現(xiàn)象，如果出現(xiàn)計(jì)算的數(shù)值超過(guò)一定的閾值，高壓斷路器的機(jī)械故障就會(huì)發(fā)生指示信號(hào)或者進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警，但是不同的電力裝置都存在著優(yōu)點(diǎn)和確定，在靈敏性和精度方面也是存在著很大的差距的。

5.減少電氣高壓斷路器中高壓斷路器的機(jī)械故障幾點(diǎn)建議

5.1做好安全性和可靠性控制

在日程工作環(huán)節(jié)，電力企業(yè)應(yīng)提高工程人員的安全意識(shí)，提高自身的預(yù)防知識(shí)，確保自身和施工高壓斷路器的安全。通過(guò)自身的工作經(jīng)驗(yàn)，不斷優(yōu)化斷路器機(jī)械檢修技術(shù)，嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)使用高壓斷路器。此外，有關(guān)部門還應(yīng)在工程現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行一定的防護(hù)工作，以保證工程人員的安全，提高工程的安全性。

5.2完善狀態(tài)管理體系

為保證電力系統(tǒng)運(yùn)行中的高壓斷路器的有效運(yùn)行，必須建立健全的狀態(tài)管理體系，這是新形勢(shì)下管理工作創(chuàng)新和實(shí)踐的最佳途徑。所謂狀態(tài)管理，就是把電力系統(tǒng)運(yùn)行中的高壓斷路器的管理分為維護(hù)狀態(tài)管理、高壓斷路器故障狀態(tài)管理和高壓斷路器完整性管理。在高壓斷路器即將打開前，明確人員的操作方式和維修人員的維修方法，避免安全事故的發(fā)生。高壓斷路器處于故障狀態(tài)時(shí)，應(yīng)及時(shí)確定高壓斷路器管理各部門負(fù)責(zé)人和實(shí)際管理人員，并按預(yù)防性維修方法查明故障原因并進(jìn)行維修保養(yǎng)。可以在高壓斷路器的各個(gè)狀態(tài)下懸掛標(biāo)志，特別是在故障狀態(tài)下，如：“故障狀態(tài)”、“服務(wù)狀態(tài)”等，以表示高壓斷路器的狀態(tài)，從而保證了工作人員的人身安全和高壓斷路器管理工作的連接效率。只有這樣才能更好地保障高壓斷路器的正常使用。

6.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，斷路器在低壓配電系統(tǒng)中發(fā)揮了重要的重要，不僅能夠有效保護(hù)電路系統(tǒng)，在最快的時(shí)間內(nèi)能夠?qū)⒐收蠌碾娏ο到y(tǒng)中切除。做好斷路器的機(jī)械故障檢測(cè)對(duì)于保障斷路器的安全性和可靠性提供了可靠的技術(shù)保障。本文根據(jù)筆者自身的經(jīng)驗(yàn)提出了幾點(diǎn)切實(shí)可行的建議，希望給相關(guān)工作者一定的參考作用。

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