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变电站断路器故障原因分析及措施

彭金平
摘要：本文首先对500kV交流变电站断路器的相关原理进行了概述，然后分析了500kV交流变电站断路器的运行情况，接着分析了 500kV交流變电站断路器故障发生的原因，最后针对这些原因提出了解决措施。
关键词：变电站；断路器故障；措施
引言
断路器是指在正常电路条件下能够闭合、负载和断开电流的开关装置，能够在规定的时间内在异常电路条件下闭合和断开电流。可以用来分配电能，不频繁起动异步电动机，保护电力线和电动机，当它们发生严重的过载或短路和欠压故障时，可以自动切断电路，其功能相当于熔断器开关，一般不需要改变断路器故障后的电流分量，目前已得到了广泛的应用，500kV交流变电站在运行过程中，断路器的故障往往更为常见。因此，必须仔细研究500kV变电站断路器，分析其运行状况和故障原因，然后提出有效的对策，帮助变电站工作人员更好地工作。促进中国电网更稳定、更安全、朝着更长远的方向发展。
1 500kV变电所断路器的相关原理
断路器一般由接触系统、灭弧系统、操作机构、跳闸装置、外壳等组成。当短路时，产生大电流的磁场克服弹簧力，跳闸拉动操作，开关瞬间跳转，当过载电流、发热值、双金属片畸变在一定程度上促进动作时。断路器的特点主要有：额定电压、额定电流、过载保护、短路保护跳闸电流设定范围、额定短路断路电流等，500kV变电站断路器需要做以下几点：（1）必须能够快速识别各种类型的故障，并及时关闭和开路的处理；物质必须确保温度可以控制在指定范围内，即使经过长时间的负载电流。确保端口之间的联系符合规定的技术标准，并根据具体要求进行操作；即使在恶劣的工作条件下，也能保持良好的连续运行；
2 500kV变电站断路器运行分析
目前我国500kV变电所断路器运行情况相对较好，只有少数断路器故障情况，但仍不能保持这种好的情况，部分变电站正式投入使用后，运行的初始条件可能不符。当断路器功能发生故障时，也能很好地发挥作用，但长时间使用后，断路器触头容易发生一些烧损，从而增加接触电阻导致相环电阻水平低，使设备无法发挥其控制作用。在面对这种情况时，可以采用短期或长期的措施进行调整，从而消除一些潜在的设备故障因素，使变电设备能够处于长期的健康状态。相反，如果忽略这些故障，不仅会给电力系统的稳定运行带来问题，更容易发生电容器爆裂事故，因此，在高压断路器的运行中有着举足轻重的地位，必须加强监督和控制，决不能松懈和放松警惕。
3 500kV交流变电站断路器失灵原因分析
500kV交流变电站断路器故障的原因应从断路器的各个方面进行分析：
3.1地理信息系统设备可能会失败
GIS设备故障是500kV变电站断路器故障中最常见的故障类型之一，由于人为因素，导致设备安装不合格，维护措施不到位，设备清洁度不够，也导致GIS设备故障的出现。这只是导致故障的重要因素之一。但最重要的原因是绝缘。如果母线上有灰尘，则在电场力和气流的作用下，粉尘会集中在某一位置，从而形成绝缘罩。同时，还会形成大量的烧蚀物质，导致SF6绝缘气体的劣化和三相短路的发生。
3.2运动排斥反应中的故障
在正常情况下，断路器内部的空压机系统储罐应处于完全关闭状态，而且泄漏也会发生，一旦出现这种情况，压力就会下降，很难达到分闻的目的。而且设备的两相也没有办法正常跳开，所以没有办法正常运行，导致气动失灵，最终使拒动方面产生故障，因此，如果压力不能满足规定的标准，很容易拒绝故障的行动，从而不能为正常运行提供适当的支持。
3.3 误操作故障
如果变电站断路器处于相对恶劣的环境运行，特别是在潮湿的环境中，那么水分很容易与设备夹杂在一起，一旦设备逐渐潮湿后，潮湿的气体就会将合闻与分闻谅解在一起，从而使开关发生错误分合。此外，外界环境振动经常发生，会受到影响，容易导致三相不一致的发生，最终会发生闭合误操作，此外，在点味线圈中，如果电源侧到达地面，很容易发生误动方面的故障。
3.4绝缘失效
在变电站中，如果绝缘棒或灭弧室的绝缘闪络被刺穿，很可能导致绝缘失效。
3.5断路器的直流电阻增大
直流电阻的增加是变电站断路器常见的运行故障。触点在超载的情况下出现异常热，对电路的导通和开路会产生不利的影响，因此，接触电阻的大小应小于工厂规格的实际要求。
4 500kV交流变电站断路器失灵的对策
4.1设备定期清洗
为避免设备绝缘故障后内部放电问题的进一步恶化，需要定期清理设备里面。此外，在使用该设备之前，还应进行冲击和压力试验以除去异物，保持清洁，从而为设备的运行创造一个清洁的环境，但重要的是要注意加强对GIS系统的检测，严格、全面，有利于及时发现问题，并采取调整措施，采取切实可行的措施来解决这些问题。确保设备能够始终处于稳定状态。
4.2提高设备质量
通常，500kV变电站断路器只有气动和液压两种操作机构，可以看出断路器的运行状态，气动操作机构不易发生故障，并且液压操作机构在MAK中长时间运行。惯性导航与制导使用后，会出现诸如漏油等问题，从而直接增加故障的风险，此外，其安全运行设备容易产生不良影响，为了解决这些问题，需要在多个方面进行合作，如制造商要对阀门系统应改进和严格控制部件材料和工艺，也应进行严格的检查，按照国家标准和行业标准对设备的质量、故障进行排除，以免在设备上出现故障。
4.3整流二次回路设备
在500kV变电站的断路器中，由于二次回路的故障范围广，故障概率高，二次回路故障问题最难解决。从科学的角度来看，对继电保护装置的性能损害，进入装置的灰尘和环嗅线圈的损坏都将导致二次回路故障。因此，在设备的生产过程中，有关部门对此应给予足够的重视，并进行有针对性的讨论和研究，从而找到解决问题的可行对策。同时，在生产中应选用高质量的零件，以提高元器件的可靠性和安全性，延长设备的使用寿命。在断路器的安装过程中，应加强对人员对回路控制和管理的质量，确保表单元件性能的安全，此外，在设备正式投入使用后，电力企业仍需定期进行检查。对设备运行状态、维修保养工作情况进行记录并总结，使设备的运行中充分发挥二次回路的作用。
4.4断路器机构储能后，储能电机不停
断路器操动机构的储能电路和行程开关是常开的辅助触点，常闭触点、断路器合闸动作、辅助开关常开触点将通过，此时储能电气机会开始工作，储能满后，开关常闭触点打开，储能电路断开，储能电机停止工作。在断路器机构之后，储能、蓄能电机由于故障而连续打开行程开关通常是闭合触点，储能电路已处于充电状态，因此，要处理开关的实际安装位置。合理调整，保证摇臂在最高位置也能顺利打开行程开关，通常是闭合触点。
5.结语
综上所述，近些年来，社会各个领域对于电力能源的需求都是与日俱增的、因此，保证电力系统的可靠与稳定运行成为了各个电力企业的主要发展目标，同时也是提高电力服务质量的最终保障，500kV交流变电站作为电网系统的重要枢纽之一，其安全的性能对于整个电网系统来说是至关重要的，所以必须认真对待500kV交流变电站断路器的故障问题，这就需要电力的相关工作人员充分地了解其运行原理、特性和运行状况，清楚各种故障发生的原因，在这此基础之上采取相应的措施，加强对断路器的质量监管，防范和减少断路器的故障，从而提高交流变电站运行的安全性和有效性，最终达到使得电网的经济效益和社会效益最大化的目标。
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