摘要：伴随着超高电网的时代化发展，500kV交流变电站建设数量明显增多。与220kV交流变电站不同，500kV交流变电站的电网设置工作更为复杂，而在实际的工作过程中，经常发生由于断路器故障问题而造成的变电站停运情况发生。因此，更好的完善断路器故障的查找分析工作，促进断路故障的有效预防修复，对电力产业的健康发展有着十分重要的作用。
关键词：交流变电站；断路器的；运行情况；故障原因
作为电网重要的枢纽，500kV交流变电站断路器的运行关系着整个电网的运行安全。但是500kV交流变电站在实际运行中常常会有一些故障出现，这不仅影响着人们的正常生活，还给社会的经济发展带来了极大程度的冲击，因此，在500kV交流变电站运行中，相关工作人员应该给予高度重视，严格监督，对于故障的出现要及时的检查，并分析故障出现的原因，从而选择最为合适的方法解决故障，以保证500kV交流变电站安全的运行。
一、500kV交流变电站断路器的操动机构
在常规的126-500kV的交流变电站中，所使用的断路器为压气式灭弧室高压六氟化硫断路器。因此，其主要的操动机构形式分为三种，具体特点如下：
1.1弹簧操动
此种操动结构的构造简单，整体断路器的制造工艺中等，且断路器的体积小、对周遭环境的污染小，具有高度的适应性，稳定性。但在出力性以及负载性能上较差，且此类断路器对反力十分敏感，整体的输出功率不高，因此运用大输出的弹簧机构时，会造成较大的振动以及冲击，建设成本也会更高。
1.2气动操动
在气动操作的断路器中，利用气动分闸、弹簧合闸。其储能以及传动的介质为压缩空气，以压缩空气作为介质的好处就在于其惯性较小，且断路器的反应动作会更快更灵敏，环境变化对断路器的机械动作影响小，机械作用的输出功率大。但此种操动机构的结构更为复杂，对制造处理的工艺要求较高，噪声污染较大，对空气气源要求高。其负载以及出力性能良好，能够与断路器形成良好的接触，且不会发生反力敏感。
1.3液压操动
以氮气或者是碟簧作为操动机构的储能介质，传动介质为液压油，这种形式的操动介质更易获得的高压力，其反应灵敏动作快，不需进行运维，整体机构的输出功高，噪声污染小，具稳定性。能与断路器形成良好的负载及出力，不发生反力敏感作用。但制造复杂、受环境影响，对制造用材要求高。
二、500kV交流变电站高压断路器的基本运行状况
目前我国500kV交流变电站断路器的运行状况较为良好，只有少数断路器产生故障情况。但是依然不能小视这些情况。有些变电站在正式投入使用之后，初始的运行状态可能不错，断路器也能很好地发挥投切功能，但是经过长时间的使用之后，断路器的触头就容易出现一些烧伤，从而增加接触时的电阻值导致相回路的电阻值超标，使得设备不能发挥其控制作用。面对这种情况，可以采用短期或长期措施来调整，从而消除设备中一些潜在的故障因素，使得变电站设备可以处在一个长期的健康状态之下。相反，如果对这些故障采取忽视态度的话，不仅会对电力系统的稳定运行产生不良影响，更有可能会发生电容爆裂事故。因此，断路器在高压变电站的运行中有着举足轻重的地位，必须对其加强监督与控制，决不能放松警惕。
三、500kV交流变电站断路器运行故障的原因分析
500kV交流变电站断路器在运行中出现的故障主要有GIS故障与HGIS故障。
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GIS故障中，绝缘故障占的比例比较大。在故障出现的重要原因有技术不恰当和施工中人为控制不当引起的绝缘事故，但是这并不属于GIS自身的问题，而是变电站运行中的维护不当问题。但是一般在电力企业中是不允许这种故障的出现，因此工作人员应该给予高度重视。另外，也有一些故障的出现是由于现场安装不恰当引起的，例如安装过程中没有做好清洁工作，导致变电站内有较多的灰尘存在，最终出现了短路问题，也有一些故障原因是安装工艺不恰当，安装过程中没有严格的按照规定的标准要求进行安装，这导致隔离开关没有足够的插入深度，最终引发短路问题的出现。以上在变电站运行中需要给予严格的控制，并且在日后发展中也需要不断的加强控制。
HGIS故障发生的主要原因是隔离开关与接地开关分合不到位所致。另外，也存在着电机烧坏的问题。在HGIS中的重要缺陷都集中体现在三菱电机500kVHGIS中，也有一部分体现在ABB的110kVPASS上。这些故障给500kV交流变电站的安全运行带来了严重的消极影响，一旦在500kV交流变电站中出现用电问题，将会给整个电网的正常运行与安全运行带来威胁，因此，根据故障所表现出来的原因，相应工作人员应该制定合理的解决方案，并有效实施，从而保障用电安全。
四、解决500kV交流变电站断路器故障措施分析
要解决500kV交流变电站断路器故障问题，就需要做到以下几个方面，即：
首先，应该将断路器的生产厂家运行维护手册的要求作为基础，明确在手册中要求500kV交流变电站断路器运行操作的最高次数，并且定期对整体进行解体检查操作。实际上，500kV交流变电站基本上操作次数都已经达到了检修次数，因此，相应工作人员应该对其进行相应的停电测试，明确其回路接触电阻的实际情况，查看实验数据是否与厂家规定值接近。一旦接近厂家规定值，要立即实施检修，以保证500kV交流变电站断路器能够安全可靠的运行下去。
其次，要在变电站断路器安装过程中实施在线监测。由于调节电压的需要，500kV变电站断路器在安装中需要时常投切相应等级的电容器与电抗器。但是，由于频繁的分合闸很容易出现断路器触头烧伤问题，并且导致接触电阻上升。而断路器装置在线监测系统，能够有效的解决这一问题，它主要是通过监测分闸的时间与灭弧时间，预防由于断路器灭弧时间过长，导致出现接触电阻上升的问题。另外，在线监测装置也能够及时的发现断路器中存在的问题，并发出警报，提醒工作人员进行相应的检查，以及时有效的解决断路器中的问题，避免出现重大用电事故，影响人们的正常生活。
结语
本文主要着手于两个重要的方面，一方面是对500kV交流变电站断路器的运行故障的原因分析，另一方面是对解决500kV交流变电站断路器故障措施分析，从这两点分析中明确了在500kV交流变电站断路器运行中常常会出现一些故障，给人们的正常生活带来不便，因此，解决500kV交流变电站断路器运行中存在的故障成为了电力企业的重要任务。需要注意的是在解决的过程中，工作人员应该根据故障的类型以及原因制定合理的解决策略，以此有效的解决500kV交流变电站断路器运行中的故障，为人们的安全用电提供保障。
参考文献
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作者简介
张康标（1982.1-），男，福建永安人，西南交通大学 电力系统自动化本科，工程师，单位：国网福建省电力有限公司检修分公司，研究方向：电力工程验收。
论文作者:张康标
论文发表刊物:《电力设备》2017年第21期
论文发表时间:2017/11/27
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