GIS高壓斷路器常見故障原因的分析與處理

秦路垚

（華北水利水電大學 河南省鄭州市 450000）

GIS高壓斷路器具備良好的控電效果，而且針對電路可以實施有效保護，避免發生一定的用電事故。可是該項技術發展到現在仍存在一些不足和問題，比如斷路器在特殊條件下拒分拒合，因為出現電壓浮動而致使異常啟動安全保護設備等。以上均會直接影響電路保護、預警風險的功能，對此必須要高度重視及妥善處理。

1 簡析常見GIS高壓斷路器故障

斷路器拒分以及拒合故障。這是最常見的一種斷路器（如圖1所示）故障，通過出現于電流保護裝置。該問題是由以下幾點原因造成的：

（1）元件結構發生紊亂，例如突發性的鐵芯卡死、由于長時間應用跳閘線圈導致其斷路裝置嚴重損耗或是老化，以上均是發生拒分故障、拒合故障的原因。

（2）受到外部環境影響，加速發生拒分故障和拒合故障，如果實在正常電路的運行過程中發生流量不穩，很可能導致保護系統發生故障，從而使熔斷裝置發生異常。

此類故障發生之后會導致越級跳閘，使上級電力運行系統出現使用障礙，由此一來會對用戶用電造成嚴重影響。

2 簡析高壓斷路器內部液壓機構檢修常見診斷方法

2.1 技術故障有關機理樹狀圖

采取這種方法相對比經常使用的感官診斷法，在進行具體分析過程中不需要過高的實操能力以及經驗要求，所以沒有過高的應用難度要求，相比其他方法其更容易掌握以及普及。該診斷方式首先需要將故障現象加以明確，然后借助相應的樹狀圖，明確設備出現故障的主要原因，借助這一方法所能找出的原因有許多，相關施工人員應該對于其中的每個原因，依據具體情況針對其進行有效分析明確排除相應的可能性，然后剩下發生可能性最高的一種故障，這通常便是液壓機構出現故障的正確原因。

2.2 依托感官開展故障診斷

現階段，有關斷路器當中的液壓機構在進行診斷故障中難以充分利用智能技術，往往是借助經驗依據出現的故障現象加以診斷。其中的感官診斷法是尤為常見的，也就是檢修人員依據對液壓機構所掌握的經驗，借助各個感官功能來對實際的液壓機構狀態進行判斷，進而明確有沒有故障以及發生故障的主要原因。針對值班人員應該在這一過重做好設備發生故障狀態之前與之后的記錄工作，這樣有利于檢修人員加以有效參考。有關此過程針對檢修人員提出十分嚴格的經驗和實操能力要求，唯有做到對液壓機構全面了解才可以依托感官將機器實際運行情況有效推測，唯有充分掌握液壓機構實際的運行原理，才能夠將發生故障的主要原因推測出來，而且及時加以處理。以LW6機構頻繁發生打壓故障為例，在全面進行檢查之后元件大部分是正常的，可是通過手觸摸控制閥發現有微熱而且能聽到泄漏聲，由此能夠說明是因為控制閥內部發生漏而導致的打壓過于頻繁。

2.3 依托結構系統圖展開故障分析

圖1：高壓斷路器

系統圖能夠清楚呈現液壓系統每一個部件彼此之間有效配合和具體運作原理，往往能夠反饋出各個部件彼此間存在的關系和該系統整體運行機制，其所體現的科學性是巨大的。通過對液壓機構出現的故障進行查找，該方法也屬于一個最為基礎方法，依托系統原理圖進行故障發生原因的查找，能夠到達直擊要點的效果。利用系統圖時作為檢修人員應初步了解整個液壓系統圖，而且清楚液壓機構進行故障排解與調試維修的整個過程，從而在有異常現象出現時才可以清楚找出異常發生的部位及現象，以此和故障發生原因相對應，為之后的故障處理提供保障。

3 斷路器內絕緣故障分析

3.1 檢查GIS高壓斷路器內部

（1）對主觸頭和動靜弧觸頭進行檢查，看起有沒有存在燒傷；在主觸頭上的金屬層有沒有脫落，使用無水乙醇仔細擦拭觸頭表面。

（2）將動側區域壓汽缸拆卸下來，注重檢查活塞是否卡澀或者是磨損等，在擦拭其活動部分之后涂抹適量的真空潤滑硅脂。

（3）對于套管，要堅持梅花觸指是否過熱，其中的彈簧是否折斷。

（4）重點檢查絕緣筒，看其絕緣表面有沒有存在爬電、放電問題，若是有這兩種現象需要及時更換。

（5）內部觸頭要檢查正下方是否存在金屬粉末，如果在正常情況下會有少許金屬粉末，這主要是因為材質工藝，要是有較多金屬粉末要具體分析現象產生原因。

3.2 簡析絕緣筒出現內部爬電損傷現象的主要原因

在發現這種損傷后，技術部門需要組織人員對于另外兩相解體檢查，由此發現絕緣筒內部下方存在著少許鐵器銹蝕金屬粉末。需要注意的是，在高壓條件下若是擊穿絕緣筒，很容易導致斷路器發生短路，而且與連接母線的全部外線以及機組斷開，如果當時的情況十分嚴重，由于全站發生停電從而針對電網運行造成影響。面對設備缺陷，不僅要組織有關力量進行仔細查找，同時應改變及時和廠家聯系并讓其到廠展開深入分析，同時要將該情況如實上報給相關部門。在拆解機構各個部件并進行檢查后看到，在直動密封桿的中空部分存在鐵銹，經過專家、有關技術人員深入分析后明確設備本次的缺陷原因如下：

（1）絕緣筒與法蘭連接的螺絲孔內部有鐵銹，這是因為在正式安裝之前未能嚴格遵照安裝工藝，沒有對螺絲孔認真檢查致使內部鐵銹未被即時清理，可是鐵銹因為緊固螺絲而被封住，因此進入到本體內部的概率偏低。

（2）在安裝運行斷路器后基本沒有產生內部鐵銹的可能性，這是由于在內部會沖入純度較高的SF6，缺少生成鐵銹的氧氣條件，而且SF6自身的微水含量極低，在進行微水檢測過程中最大不高出50PPm，所以斷定其內部無法生成鐵銹生成，那么應該是在斷路器進行安裝運行之前存在鐵銹，該結果也獲得廠家方面的有關技術人員認同。

（3）因為密封桿是外協廠進行加工的，在其加工之后未進行有效的防腐處理，所以在倉庫保管階段其中空部分由于氧化而腐蝕生銹，在安裝斷路器的過程中，由于廠家沒有嚴格依據安裝工藝對其中空部分進行檢查。在試驗和運行中，中空部分存在的鐵銹因為慣性及振動進到絕緣筒中，這才是內部下部沿面出現放電的首要原因，該結果也獲得技術人員的認同。通過斷路內部解體，明確絕緣筒出現爬電現象的原因是，斷路器直動密封桿中空部分存在鐵銹。長期工作中的電路系統，往往會由于電壓高出規定出現跳閘或是拒分拒合等問題，面對這種問題有必要及時精準地維修，存在的干擾因素要及時排除。若元件自身存在問題的話，需將問題元件找出來并及時更換。出于即便在潮濕環境下也不會產生影響，應將有關安設在元內件，使其細節能夠自動烘干到達防患于未然的效果。

4 簡析處理拒分/合閘和誤分/合閘事故的措施

斷路器一旦發生拒動故障的話，很有可能會引發越級跳閘問題。要是無法遏制這一現象會增加停電范圍，同步危害系數也會提高。如果發生拒分閘故障，通常劃分為電氣以及機械故障，在實際對電氣故障開展處理過程中，重點防止出現老化問題的跳閘線圈而出現斷路。通常情況下機械故障，是由于機械零件之間難以轉動，應避免彈簧閥門等失靈或者卡死。在對拒分閘事故判斷時，應明確跳閘的電壓與回路是否正常，明確故障類型然后采取相應的處理措施。

針對拒合閘現象，也劃分為電氣以及機械故障。如果是電氣故障，應該首先明確電源的實際運行狀態是否正常、檢查系統的整個控制回路中各個元件的完整性。針對機械故障，主要是因為連接位置轉動失靈等問題，所以要優先排查相關方面，觀察接口有沒有卡澀等。檢測合閘之后的電壓和控制回路，明確發生電氣故障后再對鐵芯能否正常運作進行觀察，進而判斷是否發生了機械故障。

如果發生誤分/合閘問題，會針對電力系統造成負面影響，從而對系統平穩安全運行帶來阻礙。發生這種事故的主要原因為：因為液壓器械發生異常而引發的，或者是因為運行人員錯誤接觸導致的。如果是因為機械異常而引發的事故，此時需要立即停電并讓系統停止運行，針對整個系統及時檢修。若是因為人員誤觸而引發事故，將斷路器開關故障排除后應及時恢復供電。通常誤合閘故障具體體現在，未操作便出現自動合閘。這是由于儲能彈簧不牢固的鎖扣，在具體的系統運作中，因為震動而導致鎖扣脫落使得彈簧自動解除，所以系統在沒有經過操作之后自動合閘。

在處理斷路器液壓機構故障時，應注意以下幾方面：

（1）在沒有明確故障發生地點前應避免過多干預，斷路器要盡量維持原本狀態。這有利于維修人員進行檢查，若是對其人工干預極易影響到維修人員進行后續檢查，難以將發生故障的真正地點和原因。需要注意的是，絕不不能檢修仍然在運行中的液壓機構，這樣可以避免意外發生。

（2）防護措施必須到位，避免維修人員的生命安全遭受威脅。在拆卸過程中油泵電源必須保證斷開。

（3）還應該做好密封工作與清潔工作，以此避免其中進入雜質。因為在檢修工作中，往往會采取主觀診斷，那么相關診斷人員應擁有豐富的經驗與過硬的實操能力，對此需進一步強化培訓工作，從而確保檢修工作質量。

5 簡析處理斷路器液壓操縱機構主要方法

針對這一機構而言，液壓油滲漏是常見的故障原因，具體的故障體現在液頻繁地壓油泵被啟和壓力發生異常的升降。頻繁啟動的油泵屬于最常見的一種器液壓機構故障，因為在變電站實際運行過程中很容易發生這一現象，所以嚴重威脅到正常運行。關于此故障具體包含以下幾個方面：

（1）在系統當中密封圈能夠對液壓油有效密封，若是密封圈存在問題很容易讓液壓油發生泄漏，從而對元件與系統正常工作造成直接影響，在具體工作中，遭受空氣當中含有的塵土、水分等有關雜質腐蝕，導致密封圈發生磨損由此產生一系列的問題。在具體安裝環節，因為安裝方式的不科學同樣會讓密封圈更快地被磨損，直接對系統運轉造成影響，在具體操作中需要選用擁有質量合格證明的密封圈，而且需要定期展開排查保證及時更換，由此防止出現問題。出于有效防止密封圈遭受損傷，需要打磨缸壁上面的毛刺降低粗糙度，這一點十分重要。如果液壓油存在較多的雜質，相關工作人員應該及時加以更換并妥善處理，如果是溫差較大的情況下應該設置通風設備等，將密封圈使用時間進一步延長。

（2）因為無法保證閥體密封所導致頻繁啟動，因為閥體無法做到有效密封存在一些灰塵，這些極有可能混進裝置從而造裝置過度磨損，對正常的裝置運行造成影響。因此，相關工作人員需要對裝置內部定期檢查，認真對待日常維護工作，從而防止發生密封不良。

（3）管路連接位置的不良密封所導致的頻繁啟動。因為沒有進行正確的安裝造成裂縫的出現，這樣液壓油很容易向其他位置滲透，從而對裝置安全平穩地運行帶來影響。面對這一情況必須要時常檢查，要是存在連接不良的地方使用工具及時擰緊，防止發生其他后續問題。

6 結束語

為積極響應安全用電這一號召，逐漸提高對電力保護裝置的關注水平。在電力系統運行中，GIS高壓斷路器所處的地位十分重要，其因為使用性能優良而廣受好評。可在實際應用中，也無法避免存在一定的技術缺陷，有關部門要高度重視該狀況的處理，依托技能培訓、技術研發等有關方法提高人員工作能力與推動設備更新。本文堅信，在研發及維修人員的不斷努力下，定會為實現高效安全運行斷路設備提供強有力的技術支持，進而保障我國電力系統更加平穩地運行。