500kV断路器合闸电阻故障分析及应用维护

500kV断路器合闸电阻故障分析及应用维护

李镕良

国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司 内蒙古 通辽 028000

摘要：在当代社会中，人们对电力需求越来越大，对供电的质量要求也越来越高。500kV断路器被广泛应用于电力系统中，它不仅能够对整体电路起到保护作用，维护整个电网的稳定性，降低电路系统发生事故的概率，确保供电的安全性，还能够及时阻碍事故影响的范围。在很大程度上，500kV断路器是整个供电系统中十分重要的一个部分。只有确保500kV断路器正常工作，才能够确保电力系统的正常安全运行，提高供电的效率和质量。

关键词：故障分析；500kV断路器；合闸电阻；应用维护

引言

电力系统的安全、稳定性直接影响着人们的生产生活活动，随着经济社会和电力系统的快速发展，用户对电能质量的要求也越来越高。500kV断路器是电力系统中应用比较广泛的一个重要开关设备，它除了控制着整个超高压电网的运转情况之外，还对电网的安全稳定性具有重要的保护作用。一般情况下，它可以通过断路器的开合控制来切除或者投入相应的电气设备或者线路来改变电网的运行状态；当电气设备或者线路出现故障的时候，为了维护整个电网运行的稳定性，它能够及时断开出现故障的设备或线路，防止故障扩大发生恶性电网事故。所以，维护500kV断路器的稳定可靠和良好性能是保证整个电力系统安全稳定运行的重要部分，日常工作中必须要引起我们足够的重视，保证其安全运行。

1故障原因

1.1环境变化对断路器合闸电阻的影响

500kV断路器合闸电阻被配置在输电线路中，长期裸露在外，特别是在雷雨季节，阴暗潮湿的自然环境就容易导致断路器表面的瓷套堆积一定的污秽物，而且还会影响其本身的绝缘效果；再加上受其他环境的影响，比如大风、雷击等，瓷套外表面容易出现闪络现象，这就可能导致断路器合闸电阻出现故障，严重的还会引发安全事故。

1.2合闸电阻零部件质量或装配时存在缺陷

合闸内部流通受到阻碍以及出现了一系列的绝缘故障，主要在于合闸电阻零部件自身质量有缺陷或者装配零部件时装配的工艺较差。检查解体时，合闸电阻A2的拉杆发生了断裂，使得绝缘管的内壁出现了褶皱，因而断路器合闸发生故障很有可能就是绝缘拉杆的质量存在缺陷或者装配零部件时绝缘管内存在异物。

1.3设计缺陷

在实际的电路运行过程中，两种相同相位的的断路器一般都会处于相同的状态。分析此次的事故中发现只有一处的断路器发生了爆炸，另一侧的断路器依旧是完整的，因为合闸电阻的设计问题引发一系列的事故的概率是很低的。通过结合分析之前合闸电阻运行的记录，可以排除合闸电阻内部设计缺陷这个原因。

2应用维护

2.1提高断路器合闸电阻的自身性能

500kV断路器电阻本能性的改善可提高整体该设备整体工作效率，以确保整个电路正常运行。设计人员在研究电路合闸走向过程中，首先要考虑电路合闸功能性，将功能性与行业特点结合在一起，既要提高电路合闸实用性，还要提高电路合闸性能，避免将质量不达标物品应用在电路中。此外产品制造人员要注意技术性操作，避免人为原因造成电路合闸质量不合格，且在制造前要加强对技术人员的培训，提高其工作经验、制造经验。

2.2装配公差推测

复位弹簧预压力与动端拉杆起始位置有关，动端拉杆由五联箱内传动拐臂驱动。虽然每台断路器设计结构相同，但零件尺寸以及装配尺寸有较大的误差累积，每相产品组装后自然状态下的尺寸均不相同。根据计算，支柱装配各组部件最大累计公差可达30.1mm。产品装配初始位置可能存在偏差±15mm。根据弹簧特性计算，弹簧压缩力将受到6%～14%的影响。因此，灭弧室组件和支柱对接处、支柱和机构对接处均设计为可调整结构，每相产品总装时，需进行尺寸测量和初始位置调整，消除公差累积，确保传动系统初始位置正确。产品装配工艺要求灭弧室组件和支柱配相调试，调试完成后对调整螺杆位置粘胶锁死。经调查，该台故障断路器出厂试验时采用工厂内支柱，现场组装时采用原有支柱。虽然产品在工厂内按工艺文件要求进行了装配和试验，但是由于工厂内支柱和现场原有支柱存在尺寸偏差，而现场又未按照工厂内测试方法进行灭弧组件和支柱对接尺寸的调整，导致该断路器没有确认传动系统初始位置即投入使用。从电阻动端未完全复位的现象可判断，现场安装后五联箱拉杆起始位置偏下，即电阻断口分闸起始位置偏向五联箱一侧，导致复位弹簧预压力不足，进而导致压缩后复位驱动力不足，而触头摩擦力和机械传动损失存在一定范围内的分散性，最终导致某次合闸后动触头不能完全复位。

2.3加强合闸电阻的预防性试验工作

合闸电阻的电阻值及预合闸时间是合闸电阻最重要的参数。预合闸时间是保证其合闸性能的主要参数，同时反映合闸电阻是否存在内部故障或机械变形变位等信息，一般根据不同厂家设计标准，该数值在几毫秒至十几毫秒之间，由于对合闸电阻参数进行测试需特殊试验设备，特别是进口及合资设备，因此例行试验部分检修单位均为对合闸电阻进行检测，本例故障若在例行检修进行该项试验就可明显发现其存在的缺陷，防止故障发生；我单位在本次故障发生后对所辖变电站所有带合闸电阻的断路器进行了合闸电阻排查工作，通过排查试验发现了4台断路器合闸电阻预合闸时间超标，在厂家指定下进行了解体检查及调整，保证了设备的安全稳定运行，可见加强断路器合闸电阻的预防性试验工作是相当重要的。

2.4提高输电线路的整体性能

在进行500kV输电线路的配置过程中，选择输电线路要按照地区的实际状况而定，并合理的对断路器的合闸电阻进行布置。布局输电线时要按照地形地势的具体变化，并且为了能够减少输电线路的长度，则可以通过运筹学理论的运用以及减少线路暴露在空气中的概率的方式，将线路遭受雷击的可能性降到最低。为了确保输电线路自身的性能有所提高，对输电线路在实际中的应用进行模拟实验时，对断路器合闸电阻发生故障可能出现的类型进行研究，详细的规划好组织部署工作，基于此，才能够有效减小发生故障的概率，确保断路器合闸电阻运作的更为高效。

2.5利用现代信息手段构建智能故障处理平台

随着科学技术的发展，互联网、计算机和人工智能技术日益成熟，被广泛应用到多个领域。在电力系统中，针对500kV输电线路断路器合闸电阻故障，可以通过智能系统构建、共享系统内的数据。一旦合闸电阻出现故障就会自动报警，快速地将故障内容和原因反馈到总控制室，由总控制室检查，并作出维修判断。这样会更加专业，效率也会更高。总之，将先进技术与专业技能结合是解决500kV断路器合闸电阻故障、保障运行维护工作的有效手段。

结语

500kV断路器当前在电路管理中应用较为广泛，在电路运行、电网工作人员等各种因素均会导致断路器合闸故障，导致断路器出现合闸失败等情况，特别在受天气、环境等因素影响后，合闸故障问题会更加明显，但各地区需从实际情况出现，结合当地实际情况对技术进行创新，确保500kV断路器高压输电线的正常运行，降低电路运行中不良事件发生率。

参考文献

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