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SF6斷路器的狀態監測與故障診斷

作者:陳再紅  
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  3.3導電回路的監控
  
  在高壓斷路器的長期運行中,導電回路異常是發生概率相對較高的一種缺陷。其原因是很多斷路器觸頭系統的設計和結構不良,觸頭彈簧質量低劣,制造工藝落后,造成導電回路接觸不良,逐步發展成故障甚至事故。例如,觸頭彈簧失效使接觸壓力降低,觸頭插入深度不夠或對中不正確導致接觸面積過小,電弧燒損主導電觸頭等。雖然運行單位選擇開關設備時,額定電流要高1、2個等級,但這類問題仍可能發生。
  
  現代高壓SF6斷路器的導電回路結構有了極大的改進,額定電流參數都比較高,達到3150A或4000A。此外,采用紅外測溫技術對導電回路的狀態進行監測,可望大大提高其可靠性。
  
  3.4操動機構及二次回路監控
  
  分析高壓斷路器各種類型的故障表明:操動機構的故障排在第一位,其次是輔助和二次回路問題,占總故障的70%。
  
  不同型式的機構也有不同形式的缺陷。例如,對液壓機構,可能發生的問題是滲漏油及滲漏氣、壓力開關及油泵故障等。對于彈簧操動機構,主要有元器件銹蝕、彈簧疲勞、滑潤失效、儲能電機以及鎖扣的穩定性問題。由于二次回路是串聯結構,只要一個元件或一環節發生問題,就會導致拒動或誤動故障。因此,二次回路各元件的質量及其穩定性、二次線連接是否可靠等都是影響安全運行的重要因素。
  
  對操動機構的所有狀況進行在線監測,因為要監測的元件很多,并要開發出相應的各種傳感器,因此很困難。目前,操動機構包括輔助和二次回路元器件的質量在不斷提高,制造廠家正在研制和開發免維護、免檢修產品,有很多元件的可靠性可以滿足長期運行的要求。從某種意義上說,這也是提高設備整體可靠性的最好方法。
  
  目前,對合、分閘二次回路導通是否良好的監測,已有比較實用的方法,但對諸如輔助開關的狀態監測還比較困難。
  
  對液壓操動機構已有壓力參數的在線監測和報警裝置,壓力參數監測也反映了液壓油系統的密封狀態;對油質監測的必要性還得不到認同,對彈簧操動機構的監測方法有待開發。
  
  由于試驗設備和傳感器的局限性,設備的很多狀態還不可能測量和監視,有些狀態參數還要依靠離線監測來獲取和證實。
  
  要獲得和判斷設備的真實情況,除了分析預防性試驗的結果、運行中的巡視記錄、操動機構及其壓力參數等記錄外,還應開發多種有效的診斷方法和手段。當前的高壓斷路器都還不具備操作特性的在線監測功能,必須配合離線監測來綜合評判其實際狀態。
  
  3.5高壓SF6斷路器在線監測展望
  
  高壓SF6斷路器的在線監測技術將會進一步發展,尤其是隨著二次控制技術的提高,將會開發更實用和有效的在線監測方法。通過必要的連續監測可以較確切地判斷和掌握斷路器的運行狀況,通過趨勢分析,盡可能地識別存在的潛伏故障及時采取必要的防范措施,從而提高設備的利用率和安全運行水平,同時將降低和節省檢修費用。考慮到高壓SF6斷路器技術的提高,應根據高壓電網的實際需要,研制和開發少維護和免檢修的高質量產品。

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