摘要：近年来，社会化进程不断加快进程，大大促进了我国的工业化发展，人们生活水平的快速提高，也对生活质量的要求越来越高，越来越多的人想追求更加多元化、更加精致的生活，这就要要求我们国家在电力建设方面不断的去发展。总而言之，电力行业的发展对一个国家的经济文化发展是起着至关重要的作用的，我们国家在各种领域中都强大起来，这离不了电气方面的高速发展。可是在电气行业中，却存在着各种问题，各个方方面的问题极大的限制了电气行业的快速，尤其是对于高压开关柜来说，一旦出现故障，将会直接影响到电力的发展。
关键词：高压开关柜 在线监测和故障诊断 电力系统
在电力系统中，高大在电力系统的整个发展中，高压开关柜是整个电力系统中到至关重要的一个电气设备，影响着整个电力系统的发展和使用。高压开关柜一般情况下，在使用的过程中或者是设备正常的运行操作中，会因为外界的原因以及高大开关柜本身的使用磨损情况，而产生各种运行问题，更为严重的甚至会造成整个完整的电力系统出现故障，系统瘫痪不能正常工作，严重的甚至会影响到整个电气工程行业的发展，以及地区的电量使用。
1 高压开关柜的现状分析及类型
为了保证电力系统的正常运行，也会了提高人们的生活质量，满足人们的生活需求，就需要尽最大的努力去改善高压开关柜故障这个隐患，要去加强对高压开关柜使用过程中正常运行的状态监管，以及及时去解决高压开关柜存在的一些运行问题，增加在线检测的次数，将高压开关柜可能会存在的问题，潜在的故障风险全都做下排查，避免在高压开关柜在使用过程中出现各种问题，同时，多次排查和故障分析，完全可以将一些潜在的问题给解决掉，避免给电力系统造成严重的经济损失。
这样也可以不断的去减少高压开关柜发生故障的次数，全面维修的次数，只有做到这样才可以高压开关柜出现各种故障问题，避免出现各种不运行，只有真正做到发现问题，提前解决，才能保障电气行业可持续发展，也才能实现电气设备的长期运气，增加电力系统的工作稳定性，以及保障电力系统高速有效的运行。
在电气设备系统中，高压开关柜一般是有两种的，是根据具体电路的使用kV来划分的，也就是是有一种叫户内式的高压开关柜，还有一种高压开关柜呢，就是叫户外式，一般情况下是分为这两类的，可是这两大类之下，又根据使用的具体线路不同还有其他更多种细小的分类的，这里就不涉及那么多详细的分类的。总而言之，就是类型不同的高压开关柜，在内部结构上也是有很大差别的，除此之外这些内部结构的差别还将会影响到电气系统中的传感器的使用以及安装方式等其他多方面的问题。
2 高压开关柜的故障表现及其原因
据权威的调查研究发现，造成电力系统中的高压开关柜的故障的原因有很多种，但是主要分为以下几个大类的。
2.1 高压开关柜的拒动、误动故障
这类型的故障是电力系统中的出现最多的一个，也是高压开关柜的一个，最普遍的故障，造成这个故障的原因呢，一般情况下是有2种的，一种原因呢就是因为高压开关柜的电力操作机构出现了故障，或者是电力设备的传动系统出现了机械问题造成的，另一个原因呢就是在整个电力系统中，因为电气控制或者电路中的辅助回路故障导致的。
2.2 开断与关合故障
这种类型的故障一般，因为电力系统的断路器本身故障造成的，一般情况下，对于少油类型的断路器来说，主要问题表现在喷油短路、灭弧的烧损、开断的能力不足、关合时爆炸等。真空断路器的话，则表现为灭弧室、及波纹管漏气、真空度降低、切电容器组重燃、陶瓷管破裂等。
2.3 绝缘故障
一般具体是外绝缘对地闪络击穿,内绝缘对地闪络击穿，相间绝缘闪络击穿，雷电过电压闪络击穿，瓷瓶套管、电容套管闪络、污闪、击穿、爆炸，提升杆闪络，爆炸，瓷瓶断裂等一些故障表现。
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2.4 载流故障
通常情况下，7.2～12kＶ电压等级会发生载流故障，这个最常见的原因一般是因为高压开关柜的原因是隔离插头接触不良，从而造成了触头烧融。
2.5外力及其他故障
外力有很多种类型的，一般情况下都有异物撞击，自然灾害，小动物接触造成的短路等其他各种外界带来的故障。
3 高压开关柜的监测与诊断方法
针对高压开关柜的不同故障类型，相应有不同的故障检测方法。
3.1 机械特性在线检测
其监测的内容有:合、分闸线圈回路，合、分闸线圈电流、电压，断路器动触头行程，断路器触头速度，合闸弹簧状态，断路器动作过程中的机械振动，断路器操作次数统计等。目前，断路器机械状态监测主要有行程和速度的监测，操作过程中振动信号的监测等。断路器操作时的机械振动信号监测是根据每个振动信号出现时间的变化、峰值的变化，结合分、合闸线圈电流波形来判断断路器的机械状态。机械性能稳定的断路器，其分、合闸振动波形的各峰值大小和各峰值间的时间差是相对稳定的。
3.2 电气性能在线监测
这个包括断路器开断电流加权值、灭弧室的真空度等的监测”。目前，国内外真空灭弧室，真空度的在线检测方法主要有:光电变换法、耦合电容法、电弧电压法、电阻应变片法、微型冷阴极磁控计法、吸气剂膜法。温度在线监测包括母线连接处的温度及断路器触头温度在线监测。用于母线连接处温升测量的常用传感器有石英传感器、光微薄硅温度传感器和吸收型光纤温度传感器，它们分别以石英晶体、硅片及玻璃构成的，这就有效地解决了电磁干扰问题。
3.3 绝缘性能在线监测
高压开关设备内部绝缘部分的缺陷或劣化、导电连接部分的接触不良都使安全运行受到威胁。在上述情况下，在事故潜伏期都可能产生放电现象，故可以通过对放电的监测得到相关的信息。通常采用的监测方法有交流泄露电流在线监测和介质损耗角正切在线监测方法，使用射频法对开关柜内的绝缘和接触不良的在线监测技术进行了探索。
利用上述各种监测方法可以较方便地获取高压开关柜的状态参量和有关信号的波形。由于高压开关柜内电磁环境较为恶劣，某些信号的波形往往含有很多因干扰而产生的"毛刺"，这对从波形中提取有用信息十分不利，因此，要多注意此类问题，避免带来风险。
4 结束语
高压开关柜在整个电力系统的作用是非常大的，也因为它是一个组合，好几个设备的组合，高压开关柜的内部涉及了多种外界的物理现象，故障的产生原理也是多种多样样，表现形式也是千差万别的，所以不能再使用单一的检测方法来进行监测，而要采用先进的科学的方法，智能化的理论，多种方法结合起来，进行智能诊断，最快速度排查故障原因，降低损失。近年来，科技创新能力不断的快速发展，高压开关柜的故障在线监测，诊断技术也得到了快速的发展，电气设备的维修，以及高压开关柜的诊断，自动化的检测方法和技术，最快最及时的发现问题，排查出高压开关柜的各种故障，将更好的有利于我们国家电气行业的快速的发展。
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论文作者:李卫华123
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/9
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