摘要：我们分析高压断路器发生储能故障的原因，从中寻找现阶段高压断路器回路电压监视流程显现出的一系列需要改进的问题。本文结合目前我国高压断路器储能电机回路的电压监视情况，总结出一套可行的改进方案以应用于储能电机的回路电压监视操作中。有望在未来推行实施阶段，对我国高压断路器储能电机回路的电压监视效率起到提升的效果。
关键词：高压断路；储能电机；电压监视
一、高压断路器
（一）概念
高压断路器（或称高压开关）它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，切断过负荷电流和短路电流，它具有相当完善的灭弧结构和足够的断流能力，可分为：油断路器（多油断路器、少油断路器）、六氟化硫断路器（SF6断路器）、压缩空气断路器、真空断路器等[1]。从专业性的角度说，高压断路器就是高压电路负责安全通断的专用设备。
断路器能够实现正常的线路回路中电流的开断、承载操作，并且可以遵循一定的时间要求对异常回路进行开断电流的开关设备。断路器实现了不必时刻启用异步电机就做到电流的分配，在一定程度上保护了电源线路中的电机设备。一旦发生回路故障，产生电压波动时断路器就立即切断电路，与熔断器式开关或过欠热继电器的原理类似。
从业人员使用高压断路器实现的功能可以概括为，用于切断高压电路运行中的空载电流或是负荷电流，保护电路不会因为电路故障而发生危险。由于其具备的灭弧结构与强大的开断电流能力还可以阻隔过负荷电流、短路电流等。
（二）原则
要确保高压电器运行的全过程间保持安全稳定的电压，在选取高压电器时要遵循一定的原则，主要为以下几点：①选用符合对应电路运转标准的高压电器，参考电压、电流、评率和负荷等指标是否达到线路运行条件。②根据可能发生的短路类型选用例如短时耐受、峰值耐受、开关电流不同程度的电器。③根据环境情况，选择适应不同温度、湿度和海拔的电器。④根据可耐受电压选择不同绝缘程度的电器。⑤按各类高压电器的不同特点包括开关的操作性能、熔断器的保护特性配合、互感器的负荷及准确等级等选择。
二、储能电机
储能电机在高压断路器的储能机构中属于供能设备，为开关机构的分合闸持续供能。一旦开关开始分闸，弹簧储能式设备就开始释放能量并且启动储能电机的运转将弹簧储能设备拉伸到固定位置。在这个环节中通常采用220V交流电机进行工作，只进行短时间的运转。
判断断路器运转电机储能的时间，有两种主要途径：一是针对于设置了储能按钮的设备，通过简单的按下储能按钮就可以开启储能模式，要注意必须等到储能灯亮了以后才可以按合闸按钮；第二种情况下的设备可以直接启动，自动在按下合闸按钮以后完成电机储能和合闸操作。
三、简述储能故障现状
在我国电力产业目前的发展情况来看，依靠着SF6断路器的研究成果，液压碟簧机构型高压断路器的科研前景也越来越乐观，并且已经得到广泛应用。由于断路器在运转过程中，尤其是在分合闸操作时对于液压的依赖很高，所以常常需要电机进行辅助增压。电机在复杂且高强度的运转下很容易出现异常或者故障。有关数据表明，大部分断路器产生故障的原因主要来自高压断路电机储能回路。许多电力企业都曾遭遇过此类问题，此类问题发展严重的话会导致断路器不能正常进行分合闸操作，以至于影响设备正常运行从而造成一系列严重后果。
四、储能故障产生的原因及改进的排查方法
普遍情况下线路故障的最直接体现就是断路器的跳闸。在线路故障的情况下，储能电机仍然可以正常的运转，但是通过监控后台的数据会显示出断路器油压情况，判断油压是否过低就可以发现故障原因。若现场检查得出断路器不能储能的结果，可以尝试将电机跳开的动力箱电源重新合上，恢复储能电机的运转。
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发生储能故障时，在现场检修中会观察到监控后台显示某断路器跳闸的信息。且由于此断路器的跳闸造成油压降低，储能电机开始运转增压。即使是储能电机增压也不能修复低油压告警的信号，储能电机增压一段时间后会停止工作，然后显示出储能回路故障的提示信号。
利用监控后台显示的数据，在现场可以了解到此断路器的储能电机是否在回路中正常运行，执行合理的逻辑程序。若发现故障的因素是此断路器的储能电机在电源部位发生空开跳闸的情况，有时电源空开没有安装节点检测设备不能及时发现问题，需要工作人员敏锐的判断故障点进行处理。排查后可以发现导致动力电源箱空开跳闸的源头是因为动力箱与端子箱处出现电缆绝缘膜破损的问题，进而对电缆线绝缘薄弱处进行包扎处理或者更换电缆，然后测量电缆线的电阻数值，符合标准值后合上空开即可恢复该断路器储能回路的工作状态。
该断路器的储能故障表现了高压断路器的储能电机回路在进行电压监视操作还是具有非常明显的缺陷。比如在断路器储能电机电源的空开跳闸的时候节点检测设备就不能及时报告问题的源头，只能依靠终端收集异常信号。尤其是在储能电机电源丧失电压供应的问题出现时，巡视设备根本做不到反馈，造成断路器储能失败，导致断路器由于储能电机回路异常不能正常储能而发生断路器拒动，大大制约着断路器安全平稳运转[2]。
五、列举储能电机回路电压监视改进方案
（一）针对于安全问题
以高压断路器储能电机回路为背景，其中进行的电压监视还存在不少安全缺陷需要我们改善。通过简单的构思，我们发现在断路器的终端储能电机供电处的空开上能够安上一个电压监视继电器。这个电压监视继电器的电流接入后在断路器储能电机电源出现电压不足的情况时，及时用电压监视继电器帮助接点向终端提供告警或者错误信息。这样一来工作人员在检修工程中，能够及时的意识到储能电机的回路故障，减少由于断路器异常储能进而发生断路器拒动造成更大的损失[3]。
（二）继电器性能改进
改进电压监视继电器要着重注意以下几个方面的指标：
（1）可靠性
现阶段我国电力企业的断路器暂时只能做到在终端电机的空开上安装辅助触点，也必须在空开跳开的条件下才会启动监视工作，甚至于在电机电源上部空开出现跳闸情况或者电源出现电压不足的情况都无法做出反馈。改进后的电压监视继电器，必须能够保障断路器运行的可靠性。
（2）保障性
断路器储能问题是造成断路器拒动的源头之一，尤其在液压碟簧断路器的储能指示表的显示会误导检修人员对于储能情况的判断。改进的电压监视继电器会保障电机内部储能回路出现的二次元件失去信号时保护断路器平稳运转。
（3）预防性
利用电压监视继电器，我们能够早于故障发生前排除隐患，确保断路器储能电机的安全运转。
总结：以电压监视为基础的高压断路器储能电机的发展相对于其他新兴技术还非常缓慢。我们经过对高压断路器现状中所存在的部分弊端的分析，总结出了一套可行的改良方法，即在供电空开基础上加装电压监视继电器。尤其针对于电网主网的大型变电站，电压监视继电器体积更小、成本低廉是保障储能电机平稳运行的理想设备。
参考文献：
[1]陈亮，李毅，吕刚，等.高压断路器储能电机回路电压监视改进方法[J].电工技术，2017（5）：110-111.
[2]李华.高压断路器储能电机回路灭弧的一种实用方法研究[J].机电信息，2016（6）：30-31.
[3]罗振华.断路器合闸及储能回路异常及改进方法[J].农村电气化，2016（2）：23-25.
论文作者:李权醁,刘彩霞,王志文
论文发表刊物:《电力设备》2018年第13期
论文发表时间:2018/8/17
标签：断路器论文; 储能论文; 电机论文; 电压论文; 回路论文; 高压论文; 故障论文; 《电力设备》2018年第13期论文;