高压开关电器设备的常见故障及其处理措施

摘要：高压开关电器设备在电力系统中发挥着巨大的作用，因此高压开关电器设备导致的后果是相当严重的。文章从分析我国高压开关电器设备的发展趋势入手，概述了我国目前高压开关电器设备常见的三种故障类型，在此基础之上提出维护高压开关电器设备的维护措施，以期从根本上解决高压开关电器设备的常见故障。

关键词：高压开关；电器设备；故障维护；常见故障；电力系统 文献标识码：A

中图分类号：TM564 文章编号：1009-2374（2015）24-0042-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.24.021

在电力系统中，高压开关设备是很关键，也是很重要的组成部分，设备的指标性能对电力系统的可靠、安全运行起着至关重要的作用。电力系统如果部分发生故障，生产设备即使只是短暂的停止工作，也会带来巨大的损失，若是长时间的停止工作，后果更是不堪设想。电力技术不断发展，用户的用电需求也在不断的提高，传统意义上的高压开关电器设备也逐渐凸显出了一些缺陷和不足。降低高压开关电器设备的常见故障并且寻求其处理措施，是目前大众关注的焦点。

1 高压开关电器设备的发展趋势

目前，我国对于电力系统的控制，一般是通过高压开关电器设备实现的，通过开关的闭合，可以完成不同线路之间的切换，这样的运行模式可以很大程度的优化供配电的效益。高压开关电器在目前的电力系统中应用广泛，可以很好地保障电力运营的安全可靠性和有效性，同时可以很好地提高电力系统的经济效益。

我国对于高压开关电器的相关研究起步相对较晚，但是在设备产品的构建方面内容较为丰富，传统的空气开关被真空断路器开关和GIS开关逐渐取代，设备产品的内容有了根本性的提高。而且，上文提到的高压开关电器设备可以在一些较大范围的生产活动中进行大规模的应用，可以高效、可靠地实现电力的切换，并进行相关故障的处理，该行业的发展进步进一步促进了我国社会主义建设事业。

在近几年的发展中，我国的高压开关电器设备，逐渐由以前的低压负荷提升为现在的高压负荷，即由12kV提升为750kV，我国在负荷电压方面已经达到国际的领先水平，而且正逐渐向更高的水平发展。

2 高压开关电器设备的常见故障

对于10kV的高压开关设备，经常会出现由于热量累积引起的设备老化、线路短路等一系列的设备故障。10kV的高压开关设备在运行时，因为外部或者内部因素的干扰，开关设备的结构性质会发生显著的改变，特别是对于触头类的连接。10kV的高压开关电气设备常见的故障类型有以下两个方面：

2.1 导流回路节点引起设备故障

对于10kV的高压开关电器设备，其导流的回路主要由汞、铅等金属组成，电流在流经回路之后会不断产生热量，温度随之上升，相应的公式为：P=I2R（其中P是指在导流回路中产生的热功率，I是指导流回路流经的电流，R是指导流回路中的直流电阻）。导流回路产生热量，引起温度上升，在一般的情况下，这不会对10kV高压开关电器设备产生较为显著的影响，但是如果在导流回路中出现较多的节点，则导流回路的电阻会增大，整个导流回路中的热量迅速累积，导流回路局部发热。这样的情况很容易使得高压开关电器设备内部的温度相对较高，加快设备表面金属氧化的速度，最终导致设备老化速度加剧。

2.2 介质损耗导致设备出现故障

分析10kV高压开关电气设备，其对于自身系统的保护、绝缘和散热一般是通过自身的电介质实现。但是在外部环境的影响下，电介质会逐渐产生一定的损耗，使整个发热，相应的公式为：P=U2ωCtgδ（P指的是因为介质损耗产生的热功率，U指的是高压开关设备电压，ω指的是施加电压角频率，C指的是介质的等值电容值，Ctgδ指的是介质的损耗因数）。一般情况下，在运行10kV的高压开关电器设备时，电介质会随着运行逐渐减少，介质的损耗因数增大，引起介质损耗，设备由于介质损耗引起的热功率增大而出现故障。

3 高压开关电器设备的处理措施

在诊断、维修10kV高压开关电器设备时，第一步即是设立维修诊断的相关指标，要保证指标的科学合理性，然后以此为依据对设备进行检测，这是对高压开关电器设备进行诊断和维修的根本。进行总结、分析，其主要诊断和维修指标如下：

3.1 基本指标

在运行10kV高压开关电器设备时，如果电流温度恒定，且开关设备正常运行，发热量基本相同，则选取实施的稳定电流或者温度值作为标准值。对比高压开关电器设备的实测值和标准值，可以分析设备可能的故障，如果两者间的差异越大，则说明故障潜在风险越大。

3.2 外部故障指标

在遵循《导则》中的数值规定的基础上，确认10kV高压开关电气设备的外部故障相关指标，在该前提下，根据环境的具体情况，设置最高的允许温度，作为故障标准，并且以此作为故障的诊断标准。具体见表1：

3.3 内部故障标准

在设置内部故障标准时，要对设备内部的原件进行科学的控制，结合《导则》的标准，分析温度。具体见表2：

在明确高压开关电气设备的诊断维修指标之后，相关单位需要科学、合理的安排故障的诊断和维护工作。现阶段，整体有三种方法作为对高压开关电器设备的温度检测，即蜡片测试、在线红外测试和红外测试。这三种温度检测的方法，可以更好的掌握其温度系数，获得较为准确的测量结果，是高压开关电器设备诊断的常用方法。

一般情况下，会选用红外测试法诊断10kV高压开关电器设备，排查和确认潜在的故障因素。通过使用红外测温仪，分时观察并且记录设备的温度，并将其与标准温度进行对比，分析温度之间存在的差异，在此基础上，分析故障出现的可能原因。同时，有关单位需以故障的相关影响因素，科学构建相关的故障处理和后期的维护体系，并根据具体的实际情况进行改善，提高设备的性能和运用效益。对于热量累积区，或者极易发生故障的部分，相关工作人员应该及时地找出并进行合理的维护，争取尽早改变高压开关电气设备的常见故障。

4 结语

在我国电力系统中，很重要的一部分组成即是高压开关设备，优良的性能指标是电力系统可靠、安全运行的基础。电力系统如果发生故障，生产设备即使只是短暂的停止工作，也会带来巨大的损失，若是长时间的停止工作，后果更是不堪设想。对于10kV的高压开关电器设备，导流回路、绝缘防护回路、导磁回路和传动回路共同构成了整个系统，分析10kV的高压开关电器设备，要注意关注以上四个部分的内容，以其工作原理为基础，分析故障发生的可能原因，并针对性地寻找解决问题的方法和措施，特别要注意把握设备的温度指标，对其发热的情况进行科学、合理的控制。

参考文献

[1] 周惠兵.高压开关电器设备常见故障及其处理措施

[J].中国科技信息，2014，（23）.

[2] 任飞.对于煤矿机电设备常见故障分析及其处理措施的探讨[J].中国新技术新产品，2012，（3）.

[3] 施卫华，阮宁晖，王进.高压开关电器的发展及应用[J].昆明冶金高等专科学校学报，2005，（5）.

作者简介：黎少权（1962-），男，广东东莞人，广东电网有限责任公司东莞供电局助理工程师，研究方向：电力

系统。

（责任编辑：陈 倩）