高压断路器故障范围（点）定性与原因分析

摘要：断路器是电压等级中的重要组成部分，也是影响电力系统运行可靠性的关键因素。对于高压断路器的故障范围以及引起故障的原因进行分析，能够为断路器的安装和管理提供一定的可参考依据，有利于促进电网供电可靠性的提高。

关键词：高压断路器；电力系统；故障原因

中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）15-0126-02

断路器是电力系统中一个重要的组成部分，通过对断路器的故障进行全面的诊断与分析，能够及时发现电力系统运行过程中存在的问题，从而采取具有针对性的措施，维护电力系统的稳定运行。

1 高压断路器故障诊断方法

高压断路器的型号较多，因此其出现的故障类型也多种多样，在故障的检测方面也有着多种不同的方法，通过对断路器故障的有效诊断，能够准确地判断出引起故障的因素，更加有效地采取处理措施和预防措施，以此减少断路器故障的发生频率，提高电路的安全性。从当前我国电力企业中使用的高压断路器故障诊断方法来看，最常用的是基于人工神经网络和专家系统诊断

两种。

1.1 基于人工神经网络的诊断方法

人工神经网络可实现对人脑结构及人类整个认知过程进行模拟，从而完成电路中的信息处理，此技术适应性极强，并且内存知识储备大，有利于高压断路器故障诊断工作的开展。不过在利用人工神经网络诊断之前，需要简单地对电力系统中故障出现的原因进行分析，在此基础上结合故障征兆从而建立完善的神经网络模型，而后在模型中再现故障现状，从模型故障实验判断故障出现的原因。人工神经网络的诊断方法在故障的诊断率方面较高，而且应用过程十分简单，这也是其受到广泛应用的一个主要原因。该方法在应用的过程中，需要通过大量的数据和分析工作来提高故障诊断的准确性，由于其沿用的是人脑识别系统，因此在计算和分析的过程中都有着相对较高的仿真度，因此故障判断的准确率较高。

1.2 基于专家系统的诊断方法

科学技术的发展促进了高压断路器故障诊断技术的不断更新与进步，如今，专家系统诊断方法已经成为了高压断路器故障诊断中普遍使用的方法，相比人工神经网络的诊断方法，其具备更加完善的理论体系，以专家的理论系统和经验作为基本的判断依据，并且利用计算机形成一个专家数据库系统，通过专家系统对故障的判断来进行诊断。一个完整的专家诊断系统一般包括知识库、推理机、获取知识的模块以及解释界面，知识库是存储相关的理论体系以及故障诊断规则等内容；推理机是专家系统的控制机构，通过协调机构的作用实现对专家理论和故障实际情况进行配比和协调；获取知识模块是专家系统的核心部分，该模块能够将故障表现与知识库中的规则进行识别和配比，为人员提供相应的故障诊断依据，提高故障诊断的准确性。由于专家系统的构建是以专家的经验和相应的理论知识体系构成的，所以系统数据的准确性较高，能够根据以往的故障诊断经验，对当前的故障进行判断，从而快速地找到故障发生点和引起故障的原因，在最短的时间内解决故障，这对于提高断路器的安全性有着十分重要的意义。在某些特殊情况下，高压断路器内部可能会由于长时间运行而出现设备表面温度过热的现象，当这种现象发生时，利用专家系统就可以快速地在知识库中找到类似的现象，并且寻找引起发热现象的原因，诊断人员便可以根据专家系统提供的故障原因来判断当前故障的诱发因素，这样能极大地提高故障判断的准确性，而且能够确保处理措施更具有针对性。专家系统诊断方法已经成为了当前高压断路器故障诊断中不可或缺的诊断方法，其在预防和降低高压断路器故障的发生率方面发挥了重要的作用。在广泛应用的同时，也要促进专家系统的不断完善，不断丰富专家系统的知识库，通过Visual Basic语言进行程序编写，实现人机对话，使故障检测人员能够与专家系统实现更加直接的沟通，有利于促进高压断路器的安全

运行。

2 高压断路器常发生的故障及原因分析

2.1 漏油漏气

发生漏油漏气的构造主要是液压机构和气动机构，同时出现的打压频繁的现象也是由于机构内部的漏油漏气所引起的。引起这种故障的原因，主要是由于设备的密封圈发生老化、破损或者是压力阀松动引起密封不严所导致的。另外，安全阀动作对于机构也会产生一定的影响，如果安全阀的工作环境内部温度较高，则很容易引起安全阀的误操作，当安全阀误操作后没有得到及时的复位，就容易造成机构内部出现泄压现象。在当前大部分的国产断路器中，都存在着液压机构漏油的问题，由于国产断路器的安装量较大，因此也导致了很多线路的正常运行受到了影响，这也无形中增加了检修的工作量。如果想要解决这一问题，首先就必须要提高产品质量，对于密封垫、继电器、压力表等部位的生产质量进行严格的控制，应当由生产厂家和相关的部门联合，通过对生产工艺的严格控制，增强产品的质量，才能从根本上降低故障的发生率。

2.2 部件损坏

部件损坏的发生也十分频繁，经常损坏的部件集中在密封件、传动机构、拉杆等位置。造成部件损坏的主要原因就是其机械强度不够，同时在安装时没有对部件的质量进行检查和控制，没有及时发现部件中存在的缺陷，也容易造成部件在使用的过程中发生故障。密封件损坏的主要原因，除了其本身质量差的因素外，也与检修和安装过程也有着较大的关系，如果安装位置存在误差或者是使用过度等情况，都可能会造成密封件的变形，缩短使用寿命，对电路运行也会产生一定的影响。

2.3 绝缘拉杆松脱断裂

当前电力系统发生的断路器绝缘拉杆松动和断裂的故障次数越来越多，在定期的检查和维护工作中，也发现了较多的绝缘杆松动或者变位的情况。不同型号的断路器绝缘杆故障的发生频率也存在着一定的差异，绝缘拉杆故障的产生，可能会引起电路的绝缘事故，甚至造成瓷瓶爆炸事故，对整个电力系统都会产生严重的影响。因此，对于绝缘拉杆故障必须要给予足够的重视，定期对绝缘拉杆进行检修，对发生松动或者断裂事故较多的断路器类型，应当避免使用，以降低事故的发生率。

3 降低高压断路器故障的策略与方法

3.1 选择优质的设备

在当前的电力系统中，都存在着一个明显的薄弱之处，就是其所使用的断路器设备都十分陈旧，因此其故障的发生率也较高。所以，必须要紧跟时代发展的脚步，对断路器进行必要的更换，利用性能和质量都较好的真空断路器代替传统的少油断路器，能够有效地提高设备对故障的判断效率，从而促进设备可靠性的提高。

3.2 加强对设备的检修

高压断路器在运行一段时间以后会产生不同程度的问题，因此必须要对其进行必要的检修。对于检修的周期、检修的方式和项目、应用的检修工艺等进行全面的分析，以此保证系统的稳定运行。目前，电力系统中大部分的检修工作都缺乏系统的规划，由于高压断路器的使用量较大，因此其检修工作量也很大，但是在相关的检修技术方面，却无法达到较高的专业化的水平；检修人员的数量不多，因此对于检修工作的内容和质量方面都无法获得有效的保证，造成大量的设备无法获得定期维护，使用性能下降，故障发生率提高。针对这一问题，必须要将断路器的检修工作作为一项系统的工程进行科学规划，对检修的时间和内容进行合理地划分，同时不断提高检修人员的技术水平，在做好基础的检修工作的同时，不断提高自身的技能，能够提高对故障的分辨率，从而实现对故障的有效预防。

4 结语

高压断路器故障的有效性与可靠性，对于整个电力系统的稳定性有着十分重要的影响，因此必须要通过有效的策略，减低高压断路器的故障率。一方面要选择品质优良的设备，另一方面要对故障进行有效的管理，不断提高检修人员的综合素质和操作技能，通过对断路器故障的分析与总结，采取必要的防范措施，降低故障发生率，保证电力系统的安全运行。

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作者简介：洪清建（1957—），男，山东宁津人，深业泰然（集团）股份有限公司工程师（中级），研究方向：房地产开发。