高低壓開關(guān)柜

調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明，高壓開關(guān)柜的故障主要有以下幾類：

（1）拒動(dòng)、誤動(dòng)故障：這種故障是高壓開關(guān)柜最主要的故障，其原因可分為兩類：一類是因操動(dòng)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械故障造成；另一類是因電氣控制和輔助回路造成。

（2）開斷與關(guān)合故障：這類故障是由斷路器本體造成的，對(duì)少油斷路器而言，主要表現(xiàn)為噴油短路、滅弧室燒損、開斷能力不足、關(guān)合時(shí)爆炸等。對(duì)于真空斷路器而言，表現(xiàn)為滅弧室及波紋管漏氣、真空度降低、切電容器組重燃、陶瓷管破裂等。

（3）絕緣故障：表現(xiàn)為外絕緣對(duì)地閃絡(luò)擊穿,內(nèi)絕緣對(duì)地閃絡(luò)擊穿，相間絕緣閃絡(luò)擊穿，雷電過電壓閃絡(luò)擊穿，瓷瓶套管、電容套管閃絡(luò)、污閃、擊穿、爆炸，提升桿閃絡(luò)，ＣＴ閃絡(luò)、擊穿、爆炸，瓷瓶斷裂等。

（4）載流故障：7.2～12 ｋＶ電壓等級(jí)發(fā)生載流故障主要原因是開關(guān)柜隔離插頭接觸不良導(dǎo)致觸頭燒融。

（5）外力及其他故障：包括異物撞擊，自然災(zāi)害，小動(dòng)物短路等。

高壓開關(guān)柜的監(jiān)測(cè)與診斷方法

針對(duì)高壓開關(guān)柜的不同故障類型，相應(yīng)有不同的故障檢測(cè)方法：

（1）機(jī)械特性在線檢測(cè)。

其監(jiān)測(cè)的內(nèi)容有：合、分閘線圈回路，合、分閘線圈電流、電壓，斷路器動(dòng)觸頭行程，斷路器觸頭速度，合閘彈簧狀態(tài)，斷路器動(dòng)作過程中的機(jī)械振動(dòng)，斷路器操作次數(shù)統(tǒng)計(jì)等。

目前，斷路器機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要有行程和速度的監(jiān)測(cè)，操作過程中振動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測(cè)等。

斷路器操作時(shí)的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)是根據(jù)每個(gè)振動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間的變化、峰值的變化，結(jié)合分、合閘線圈電流波形來判斷斷路器的機(jī)械狀態(tài)。

機(jī)械性能穩(wěn)定的斷路器，其分、合閘振動(dòng)波形的各峰值大小和各峰值間的時(shí)間差是相對(duì)穩(wěn)定的。

振動(dòng)信號(hào)是否發(fā)生變化的判別依據(jù)是對(duì)新斷路器或大修后的斷路器進(jìn)行多次分、合閘試驗(yàn)測(cè)試，記錄穩(wěn)定的振動(dòng)波形，作為該斷路器的特征波形“指紋”，將以后測(cè)到的振動(dòng)波形，與“指紋”比較，以判別斷路器機(jī)械特性是否正常。

行程－時(shí)間特性監(jiān)測(cè)是指通過光電傳感器，將連續(xù)變化的位移量變成一系列電脈沖信號(hào)。

記錄該脈沖的個(gè)數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)觸頭全行程參數(shù)的測(cè)量；同時(shí)，記錄每一個(gè)電脈沖產(chǎn)生的時(shí)刻值，就可計(jì)算出動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度和平均速度。因此測(cè)得斷路器主軸連動(dòng)桿的分合閘特性，即可反映動(dòng)觸頭的特性。監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能電機(jī)負(fù)荷電流和啟動(dòng)次數(shù)可反映負(fù)載(液壓操作機(jī)構(gòu))的工作狀況，也可判斷電機(jī)是否正常,同時(shí)反映液壓操作機(jī)構(gòu)密封狀況。

（2）電氣性能在線監(jiān)測(cè)包括斷路器開斷電流加權(quán)值、滅弧室真空度等的監(jiān)測(cè)。

利用不同開斷電流下的等效磨損曲線，累計(jì)每次電流開斷所對(duì)應(yīng)的相對(duì)電磨損，每臺(tái)斷路器的允許電磨損總量由其額定短路開斷電流及允許開斷滿容量次數(shù)來標(biāo)定，采用觸頭累積磨損量作為判斷其電壽命的依據(jù)。

對(duì)真空度的在線監(jiān)測(cè)方法有很多。

目前，國(guó)內(nèi)外真空滅弧室真空度的在線檢測(cè)方法主要有: 光電變換法、耦合電容法、三相橋法與電弧電壓法、電阻應(yīng)變片法、微型冷陰極磁控計(jì)法、吸氣劑膜法。

（3）溫度在線監(jiān)測(cè)包括母線連接處的溫度及斷路器觸頭溫度在線監(jiān)測(cè)。

用于母線連接處溫升測(cè)量的常用傳感器有石英傳感器、光微薄硅溫度傳感器和吸收型光纖溫度傳感器，它們分別以石英晶體、硅片及玻璃構(gòu)成的Ｆａｂｒｙ ｐｅｒｏｔ槽和ＧａＡｓ晶體作為感溫元件，以光纖作為傳輸介質(zhì)，這就有效地解決了電磁干擾問題。 文獻(xiàn)介紹了Fabry-perot光微薄硅溫度傳感器在線測(cè)溫技術(shù)，該技術(shù)已在變電站設(shè)備的狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)中應(yīng)用。

由于高壓開關(guān)觸頭處于高電壓、高溫度、強(qiáng)磁場(chǎng)以及極強(qiáng)的電磁干擾環(huán)境中，要實(shí)現(xiàn)對(duì)觸頭的測(cè)溫，必須解決電子測(cè)量裝置在上述惡劣環(huán)境條件下的適應(yīng)性。

目前測(cè)溫工作方式基本上采用被動(dòng)式測(cè)溫或主動(dòng)式測(cè)溫兩種形式。

被動(dòng)式測(cè)溫采用接收被測(cè)量點(diǎn)幅射出的遠(yuǎn)紅外波，通過判斷遠(yuǎn)紅外波長(zhǎng)來確定測(cè)量點(diǎn)溫度；而主動(dòng)式測(cè)溫則是通過埋設(shè)在測(cè)量點(diǎn)的溫度傳感器直接測(cè)量溫度。

（4）絕緣性能在線監(jiān)測(cè)。

高壓開關(guān)設(shè)備內(nèi)部絕緣部分的缺陷或劣化、導(dǎo)電連接部分的接觸不良都使安全運(yùn)行受到威脅。根據(jù)1989～1992年間全國(guó)電力系統(tǒng)6～10ｋＶ開關(guān)柜事故統(tǒng)計(jì),絕緣和載流引起的故障占總數(shù)的40.2%，其中由于絕緣部分的閃絡(luò)造成的事故占絕緣事故總數(shù)的79.0%。而由于隔離插頭接觸不良造成的事故占載流事故總數(shù)的71.1%。

可見，由絕緣和接觸不良導(dǎo)致的故障所占比率是很高的，宜采取適當(dāng)?shù)姆椒ㄟM(jìn)行監(jiān)測(cè)。