摘要：断路器故障会对变电站正常运营带来影响，探究断路器故障原因，并制定一系列改进措施可以为电网安全运营提供保障。本文首先对500kV交流变电站断路器结构及分类作出简要阐述，然后对500kV交流变电站断路器的运行情况及故障原因进行探究，最后提出几点500kV交流变电站断路器故障的改进措施，希望对业内可以起到一定参考作用。
关键词：500kV；交流变电站；断路器；运行情况
前言：在我国电网中，500kV变电站是重要枢纽，500kV交流变电站运行安全性会对电网稳定运营带来影响。现阶段，我国500kV变电站主要事故以断路器爆炸及损坏事故居多，只有结合历史经验，对断路器故障进行有针对地预防、控制，才能保证500kV交流变电站断路器的平稳运行。
一、500kV交流变电站断路器结构及分类
500kV交流变电站断路器属于高压断路器，在高压开关设备中，主要包含了隔离开关、断路器、熔断器、负荷开关及接地短路器，其具有较为复杂的结构、繁多的种类和较大的差异，开断元件、传动元件、绝缘支撑元件以及操动机构为主要构成部分，开断元件占有核心地位。开断元件主要是对电路进行开断和闭合，对电源进行安全隔离，主要包含了高压开关设备的动静触头盒灭弧装置、导电回路等。
二、500kV交流变电站断路器的运行情况及故障原因
（一）运行情况
现阶段，我国各省市500kV交流变电站断路器运行情况相对较好，断路器故障发生次数相对较少，但此类故障的出现会为交流变电站的运营带来恶劣影响，严重时会导致电容爆裂事故，如深圳供电局就曾因断路器而出现了“4.10”停电事故，对电网运行稳定性及安全系数造成严重影响，所以不能忽视断路器故障的预防处理工作。
（二）故障原因
1.误动故障
如果有潮气渗入到汇控柜内继电器端，就会接通分闸回路与合闸回路，进而让开关误分合闸情况出现，导致误动故障；如果有外部震动情况，就有可能让三相不一致跳闸继电器结点闭合误动；如果机构行程开关出现卡涩情况，就有可能对闭锁信号予以错误发送；如果有两点接地导通情况出现在分闸线圈电源两侧，就有可能出现单相误跳闸情况，让断路器非全相保护性动作分闸。
2.拒动故障
导致拒动故障出现的主要原因可分为多种类型，即分闸电磁铁螺栓没有紧密接合，分闸铁心有松动、锈蚀情况；断路器传动杆轴销松脱；二次回路接线存在错误，不能分合闸；机构的接点存在问题；合闸线圈匝间具有老化短路损毁情况，断路器不能合闸[1]。
3.绝缘故障
绝缘故障会让500kV交流变电站出现GIS故障，而GIS故障较为常见，产生绝缘故障的主要原因是过电压合闸电阻出现爆炸情况；绝缘拉杆被雷电击穿；外绝缘水平不能满足相关标准，瓷套管出现爆炸情况；拉杆限位的套管出现松脱情况，拉杆位置移动，双断口断路器断口不能正常接触，灭弧室出现爆炸现象。除此之外，诸如本体灭弧室漏气缺陷、机构漏气、漏油以及储压筒漏氮情况都会引起断路器故障事故。
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三、500kV交流变电站断路器故障整改对策
（一）依照计划开展开关类设备预试工作
在500kV交流变电站中，需要依照计划积极开展开关类设备的预试工作，需要依照相关要求，做到应试必试，并横向、纵向对比预试结果，即对比同类设备、对比前后几次的试验结果，如果有明显差异，那么需要对其进行重点分析。同时，需要供电局对500kV开关防拒动专项工作编制相关标准，保证开关防拒动具体工作可以得到充分落实。
（二）提升GIS运行可靠性
需要制定提升GIS运行可靠性专项方案,并对此方案进行有效落实,让工作常态化。在具体工作中,电网公司需要明确做出规定，即各个供电局应该对GIS出厂监造、GIS出厂见证、状态监测以及交接验收等工作予以落实，并对GIS月报进行每月报送，在月报中，需要指明GIS在近一段时间的安装、制造及运营等环节出现的主要质量问题，进而让GIS运行水平得到提升。
（三）针对常见缺陷进行有效整改
1.机构缺陷整改
操动机构性能在一定程度上决定了断路器的运行稳定性。在500kV断路器操动机构中，可以将其分为液压机构与气动机构这两种主要类型。就其近几年来出现故障数量来看，可以发现液压机构发生故障数量相对较多。其主要是因为渗漏油导致的投运设备安全问题。为解决此类缺陷，需要要求生产厂家对阀系统设计做到进一步完善，需要对零部件材质进行严格把控，保证产品加工工艺、装配工艺符合相关要求。同时，电网公司需要对设备安装、交接试验以及备品等工作进行有效控制，避免投运过程中出现带有缺陷的产品。
2.绝缘缺陷整改
内部带电体对上壳的放电、设备运行时间相对较长都会导致绝缘故障出现，针对此种绝缘缺陷，需要对部件内部安装、现场安装清洁度予以高度重视，保证断路器内部没有异物残留。在投运之前，需要对其进行操作冲击耐压试验与现场工频耐压试验，对异物进行及早发现与去除。相对较低的瓷套制造质量会引起外绝缘闪络故障，如果为暴雨天气，那么很容易让外瓷套有电弧贯穿性闪络情况出现，因此，需要保证外瓷套质量满足我国行业标准，同时需要对其进行监控，对瓷套外表面进行定期清理[2]。
3.二次回路缺陷整改
如合闸线圈烧毁、分闸线圈烧毁、回路接地端短路、继电器失灵等原因都会引起二次回路故障。为让断路器得到可靠动作，需要保证机构二次回路不会出现故障，不会有误动、拒动情况出现。因此，电网公司、断路器生产厂家应该对二次回路重要性予以高度重视，需要保证产品质量，让二次回路元器件质量得到提升，让其可靠性与稳定性得到保证。
4.绝缘拉杆缺陷
拉杆绝缘击穿、拉杆松脱断裂是绝缘拉杆缺陷的主要类型，也是SF6断路器中的典型故障，可能会让开关爆炸事故、绝缘事故出现，可能会形成非全相运行。在断路器操作中，需要绝缘拉杆对较大操作功进行传递，因此，需要确保拉杆具有较高的强度，并测试拉杆机械装配情况及机械强度。
（四）加强设备备品备件管理工作
一次设备具有较多的种类，很难让其备品备件的齐全性得到保证。因此，电网公司、500kV交流变电站相关管理人员需要要求设备厂家在设备说明书中附加设备技术参数、设备部件型号及安装尺寸等相关信息，对其进行统一管理。在合资、进口GIS设备运行过程中，如果有缺陷及故障出现，抢修复电效率就会因为备品备件到货时间的影响，所以需要对GIS备品备件管理工作予以高度重视。
结论：综上所述，针对我国500kV交流变电站断路器常见的误动故障、拒动故障和绝缘故障，通过依照计划开展开关类设备预试工作、提升GIS运行可靠性、针对常见缺陷进行有效整改和加强设备备品备件管理工作这几点改进措施可以对其常见故障进行有效防治，进而保证电网运行质量。
参考文献：
[1]焦艳杰.500kV交流变电站断路器的运行故障及对策[J].通讯世界,2016(17):189-190.
[2]朱宁,吴冬文.500kV交流变电站断路器的运行情况及故障原因分析[J].电子技术与软件工程,2016(04):106.
论文作者:吕培水,唐寅
论文发表刊物:《电力设备》2018年第6期
论文发表时间:2018/7/6
标签：断路器论文; 变电站论文; 故障论文; 情况论文; 回路论文; 拉杆论文; 缺陷论文; 《电力设备》2018年第6期论文;