王朋远 丁虎
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摘要：断路器作为输变电系统中的重要组成部分，直接影响着输配电的安全性、可靠性和有效性。随着用电需求的不断上升，220kV变电站运行负荷不断加大，断路器故障频发，很大程度上影响了用户的用电质量。如何依照国家标准和规范开展断路器检修，做好220kV变电站断路器的日常管理和维护已成为新时期输配电工作的重中之重。
关键词：断路器；检修；要点；方案
引言
20KV变电站断路器发生故障的原因是多方面的，比如雷电侵袭，雨滴腐蚀等，但造成的负面影响都是巨大的，在严重情况下，会导致人员伤亡安全事故。本文主要针对220KV变电站断路器故障原因进行分析。
1断路器的分类
1.1油断路器
这类断路器是最早期的类型，其灭弧介质为绝缘油，并且通常按照断路器使用灭弧介质量的多少将其划分为多油断路器与少油断路器。油断路器在我国以往较为常见使用，但因存在较高的安全隐患，现今较常使用的通常为无油或少油断路器。
1.2压缩空气断路器
20世纪30年代最早由德国AEG公司生产，原理为通过压缩后压力增大的空气吹灭电弧，其最显著的优势在于压缩迅速、灭弧能力强。具体的工作流程通常为：首先在存储罐里加入高压空气，当触头断开产生电弧时，储存罐内的高压空气吹出，其散热冷却的作用能使弧柱热电离并且减弱至消失。
1.3SF6断路器
20世纪50年代美国西屋公司最早推出SF6，直至70年代后开始被广泛应用，其灭弧介质通常为SF6等惰性气体。SF6气体具备绝缘特性，且作为灭弧介质性能优良。SF6断路器的优点在于开断能力强且能连续开断，安全因素高、寿命长，缺点在于结构复杂、成本较高，在我国的高压和超高压电网中被常见使用。
2 220kV变电站断路器常见的问题
2.1液压机构故障
该故障对220kV变电站断路器影响严重，很容易造成断路器拒动或误动，一般是由液压油导致，如液压油中杂质过多、液压油温度较低、断路器漏油等。这些均容易造成断路器密封性不严，使其在运行过程中无法顺利动作。
2.2漏气故障
断路器阀门密闭性要求较高，检修校验拆装阀门时很容易影响断路器的密闭性，导致阀门漏气；断路器高压管接头区域封闭不严也会造成漏气，较为严重时甚至造成断路器失效。
3 220KV变电站断路器故障表现
在实际中，变电站遭遇雷击发生线路故障的事件已是屡见不鲜，当线路发生故障时，相应的保护装置就会由某种母线调动，对相关部分发挥保护作用，但即使这样，断路器依旧发生了故障，相关人员可以根据现场的实际情况，做出相关的图像分析，断路器从正常状态到罢工状态的过程就会很显著的表现出来。对相关线路的不同方面进行检查，会发现断路器的故障表现是多样的。主要有六方面：
（1）检查220KV甲线4730断路器U相，瓷套上下端有很多排放在一起的插座，这些插座在断路器发生故障的一瞬间，将电流转移，造成严重的放电现象，使瓷套上下端皆受到不同程度的损坏，上端放电现象要明显大于下端。（2）检查V相，发现瓷套表面出现了烧灼痕迹，虽然不是很明显，同时上端的插座会出现严重的损坏情况，这是由于放电现象引起的。（3）检查W相，会发现其还在保持着原来的状态。（4）对A、B、C三种火线所代表的三相进行气体成分检查，会发现成分不多不少，还是原状。（5）检查电阻，检查对象就是导电回路、断口绝缘以及合闸绝缘，结果证明是没有变化的。（6）对断路器故障现场采取专门的检查措施，获得的检查结果是220KV甲线N60塔合成绝缘子U相均压环失去了原来的功能，并且样式也不完整。
4 220kV变电站断路器检修要点及方案
4.1断路器检修重点及难点
在上述断路器故障检修中，应将重点放在设备的设计、制造、安装质量上，做好日常质量检修和运维管理，依照实际问题形成220kV变电站断路器检修要点，有针对性地开展各项检修工作。断路器故障具有突发性，很难预测。在故障检修时需从以上检修要点出发，逐项开展。尤其是对长久使用的断路器，一定要测试其元器件性能，判断是否存在老化零部件并及时更换。
4.2基于全周期断路器故障检修工作的开展
4.2.1完善检修标准
全周期管理过程中首先要明确管理标准，在220kV变电站断路器安装及检修规范基础上开展，依照对应技术方案和限定指标，保证检修工作的科学性和可靠性，降低检修维护对断路器性能的影响。例如：选择断路器时，应保证与用户需求、变电站性能一致；检修操作时，不能影响断路器管路、阀门气密性；回路电阻值测试时，不能够拆装元器件，而接入测量装置不可影响断路器性能等。
4.2.2开展针对性维护
针对220kV变电站断路器故障情况，制订完善的应急处理方案。例如：绝缘拉杆检查时，应检查拉杆异动、变位情况，确定拉杆机械部分是否在正常运行范围，出现松脱断裂应及时更换；断路器分合闸储能测试时异动，应及时检查合闸滚子和合闸掣子是否超标、变形，并及时更换；断路器电气线路、机械零件检查时，应测试是否出现拒动和异动，检查铁芯动作是否正常，如出现故障，应针对具体故障更换电源、线路或铁芯等。
5断路器故障发生的原因及解决措施
5.1胶装不合格造成的断路器故障及解决措施
在断路器发生故障后，要保证检查结果的准确性，最好的措施就是将其进行分解，针对每部分进行故障和原因查找工作。对断路器解体发现的原因有好几方面。其一是当相关构件发生故障时，断路器能及时将故障电流切除，使其不会对非故障元件造成损害，但是断路器内部的动触头支架胶装操作时出现问题，使各支架之间的联系不紧密，在长期分合闸中，各支架相互之间的位置会发生偏移，导致其不能对产生的电弧进行消灭。其二是断路器弧触头通过改变单一方向运动方式，会使灭弧室端口之间的开距满足灭弧要求，依据这样的原理，可以使断路器在有限的时间内完成分合闸时间。这要实现，还需要借助助推构件，助推构件是受动触头胶注支架影响的，所以当支架不能保持原来的状态后，助推机构上拨叉的固定销会和导轨驱动销之间更为紧凑，此时后者就不能对前者发挥拨动作用，最终两者都会受到影响，都不能保持原来的状态，比如拨叉会断裂，导轨会变形。其三是助推结构不能发挥助推功能，所以断路器相关的铜钨弧触指和管触指触片不能很好的发挥状态，会紧密贴在一起，使断路器的分合闸不能正常动作。对这些故障进行处理，需要设备生产企业能对设备胶装操作进行严格监督，保证胶筑量，以使相关的动触头各支架之间在使用周期内一直保持紧密状态，不会对动触头功能的发挥造成负面影响。
5.2未安装避雷针导致断路器故障及解决措施
与断路器相关的显露在充电状态时，最容易受雷电影响，雷电波会直接提升线路电压，导致断路器不能保持正常的功能。所以一定要在相关位置上配置质量比较高的避雷针，还要杜绝未装置线路端避雷器的非GIS出线间隔的投产。
结束语
综上所述，高压断路器机械故障诊断是一个较为复杂的过程，为加快诊断速度，并提高诊断结果的准确性，可以对振动信号和线圈电流加以利用，据此构建相关的诊断模型，借助模型对高压断路器的机械故障进行诊断。
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