GIS高压断路器常见故障原因的分析与处理

苑仁峰

摘 要：随着社会的进步与能源需求的不断扩大，电力已经成为我国能源消费最大份额之一。随着发输电技术的不断完善，电网规模也将与日俱增，因此相关线路的安全性与完备性需要特种设备和相关保护装置进行预防。高压断路器就是电力领域及其相关设计标准中不可或缺的典型保护设施，能在关键时刻预防关键回路防止恶性事故的发生。当前新的高压电网对断路器提出了更高的要求和稳定性，因此在断路器监测与故障处理方面则需要相关科研单位与电网公司共同研究。

关键词：变电站;高压断路器;常见故障;处理建议

高压电路系统避免出现故障的核心部件就是断路器，也叫做高压电路控制器，这个部件的用途是监控高压电力线路中出现的电路突发状况，比如说，高压线路中存在电流的空载也或者是出现负荷电流，这个时候电路控制器就会开始工作，对线路中短路的区段断开，由此来保护高压电力系统的整体安全性。但是在变电站的运行中，高压断路器经常会出现一些问题，一旦问题没有得到有效地解决，就对电力系统的运行造成一定的影响，因此相关的变电站的工作者应当系统的对断路器常出现的问题进行归纳与分析，以便更好地保障我国电力系统的稳定与安全运行。

1概述

在电力系统中，高压断路器担负着接通正常工作电流和快速切断故障电流的双重职能，是十分重要的控制和保护设备，其工作性能的好坏，直接关系到电网的安全稳定运行。若按操作机构的类型分类，高压断路器可分为手动机构型、弹簧机构型、气动机构型、电磁机构型、永磁机构型、液压机构型等;若按绝缘和灭弧介质分类，可以分为少油型、多油型、空气型、真空型、SF6型等。根据多年的电网运行统计资料，高压断路器主要的故障类型有拒分/合闸、误分/合闸、弹簧机构储能异常、N2泄漏、液压机构压力异常以及液压机构漏油等。

2GIS高压断路器应用过程中存在的问题与不足

2.1GIS断路器在特殊情况下存在拒分拒合等异象，影响用电安全

在GIS高压断路器的使用过程中我们发现了其容易出现断路器电流保护装置拒分拒合的问题。断路器拒分拒合还会导致越级跳闸的糟糕情况，也就是上一级电路系统的中断工作，从而造成大规模的停电事故，影响周边居民和企业的正常生产生活。初步研究分析GIS断路器拒分拒合有以下几种可能：其一元件构造因素，如断路器内部元件出现故障、铁芯卡死、跳闸线圈断路装置老化;其二运行环境因素，如电流不稳定启动了断路器设定的自我保护程序、控制回路熔断器熔断异常等。在实际使用过程中有较多的用户反映用电过程跳闸情况频发，经由专业技术人员到场勘测后发现确如用户声称的那样，GIS高压断路器的使用存在很多问题，其中的拒分拒合异象最为严重，最为严重的结果将是电路系统崩溃，危害极大。并且部分问题技术人员无法通过当场现时补救予以解决，需要将断路器返工由厂家进行修理，或是对整个电路兼容性进行检查，解决问题较为困难。在确定老化电路、问题元件的过程中需要技术人员长时间的使用专项仪器分区域讨论，费时费力，成效甚微。接下来相关部门和技术人员应当将重点集中在元件设计、电路整体兼容性与稳定性上，避免因为断路器的故障导致更为严重的事故灾害。

2.2检修维护人员的专业水平问题

由于电力设备和装置实际上是一种在运行中会产生损耗的设备类型。因此，为了保持线路的长期稳定运行，需要安排专门的维修保养人员对线路运行状态进行维护。但从现阶段从事GIS高压断路设备维修保养的工作人员角度来看，其自身的维修总体水平不高。一方面，由于电力设备和产品的更新换代速度较快，维修人员的技术水平和理论水平也需要相应的不断提升。另一方面，从管理单位的角度来说，管理人员在思想意识上对维修工作的重视程度不够，理论知识和专业技术能力的培训没有及时开展，从而造成了技术人员的工作实际能力相对滞后的现象。对于部分故障的出现，没有掌握合理的解决办法，导致故障维修工作未能顺利开展。

2.3拒合闸故障

拒合闸故障一般也分为电气故障和机械故障。同拒分闸故障类似，首先要对合闸电源以及合闸控制回路进行检查，确定电气回路正常后再查看合闸铁芯是否动作，进而判断是否出现了机械故障。对于电气故障，需要检查控制电源以及整个控制回路上的元件是否正常。

3故障处理的有效方法探讨

3.1针对拒分拒合问题加强技术性改善研究

上文的分析中已经指出，导致拒分拒合现象出现的原因有多个方面。技术人员应当针对具体问题采取相应的处理措施。例如，如遇到元件本身的结构性能发生故障，则应当立即对元件进行维修或更换，将安全隐患及早杜绝。另外，对于由于外部因素造成的拒分拒合问题，则应当通过增强装置本身对外部不良环境的抵御能力来达到减少故障发生频率的目的，常见的抵御外部环境干扰的装置是加热趋潮装置。

3.2加强专业技术培训，丰富技修人员相关经验

首先，作为电路保养维护领域的技术管理人员，要善于不断地总结工作中的经验教训，避免不必要的问题发生，相关电路维护维修公司应当定期组织优秀技术人才进行专项培训，学习最新技术理论知识，开展经验交流会，邀请权威经验人士教授课程，传授经验心得，从而提高技术人员面对困难突发事件的处理能力。技术人员不能局限于当下，要尽可能的掌握断路器研发的最新设备、最新产品，对其独特性质、特殊储备环境有所了解，紧跟时代步伐。对断路器和电路兼容性的协调、电路内部结构关系要有更为清晰的了解。面对不同问题的发生，要有即时处理的能力与素质，要对断路器的内部构造牢记于心，能够做到及时解决断路器拒分拒合问题，及时修复破损电路。如若环境需要温度监控设备，要懂得如何加装温度测量监控设备，从而对断路器的工作环境有宏观的掌控。

3.3液压油泵频繁起动

①密封圈损坏。在液压系统中，密封圈起到密封液压油的作用。如果密封不良，就会增加泄漏而直接影响到系统和元件的正常工作。液压油工作压力过大导致密封圈被压至槽沟中受到磨损;密封圈受到液压油冲击力和粘度特性而磨损;液压油中混入的水分、空气及尘土杂质对密封件的腐蚀;密封圈由于安装不当造成的扭曲、裂缝和表面飞边;密封圈由于环境温度的剧烈变化而加速硬化和老化等原因都是造成密封圈损坏的原因。通过更换质量更好的密封圈;将缸壁或筒壁的毛刺打磨光滑以免划伤密封件;对混有杂质的液压油进行过滤处理或更换;在温差过大的地區应做好通风或及时投入加热器等措施可以有效避免对密封圈的损伤。②阀体密封不良。液压油中混入的灰尘、锈蚀颗粒等杂质进入到阀体间隙造成阀体磨损;阀体加工精度不够有毛刺等都会导致阀体密封不良。通过加强对分合闸一级阀、合闸二级阀、高压放油阀及逆止阀以及液压泵出口逆止阀的日常检修，可有效处理阀体密封不良的故障。③各高压管路连接处密封不良。当安装时卡套有灰尘、安装不对中、液压油中有杂质等情况下，就会导致高压管路连接的卡套处密封不良，有液压油渗出。对此可以用钳子将其拧紧，注意不要用过大的力度，只要不再渗油即可;如果拧紧后还渗油，就要将卡套拆下并清洗干净后再重新对准装配。

结语

在高压断路器设备中，GIS型号的断路器由于其良好的应用性能在电力系统中受到广泛的认可和应用。但通过对实际应用状态的观察和分析，可见这类断路器设备在应用过程中经常会出现由于各种因素引起的故障，技术人员应当针对不同的故障类型找到相应的处理办法，促进整个电路系统的安全稳定运行。

参考文献：

[1]张岩松.GIS高压断路器的液压机构故障诊断处理[J].南方农机，2018，49（7）：190.

[2]崔连波，宋辉军，唐瑞.GIS高压断路器的液压机构故障诊断处理[J].科学技术创新，2017（20）：42-43.