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500kV断路器合闸电阻故障分析及应用维护

作者：牟波

来源：《中国新技术新产品》2017年第03期

摘 要：随着我国经济水平和科学技术的飞速发展，电力产业不断地进行发展。在日常生活中，人们对供电用电的质量要求越来越高。500kV断路器的组成中最重要的一个部分就是合闸电阻。合闸电阻在进行设计、制造试验的时候都对500kV断路器产生十分重要的影响。当断路器的合闸电阻发生故障时，不仅会在很大程度上降低相关器械的性能，还会对整个供电系统产生影响，降低电力系统的供电质量，发生短路断电等故障。本文主要对500kV断路器合闸电阻进行了故障分析，并对故障的应用维护进行一些研究和讨论。 关键词：故障分析；500kV断路器；合闸电阻；应用维护 中图分类号：TM561 文献标识码：A

在当代社会中，人们对电力需求越来越大，对供电的质量要求也越来越高。500kV断路器被广泛应用于电力系统中，它不仅能够对整体电路起到保护作用，维护整个电网的稳定性，降低电路系统发生事故的概率，确保供电的安全性，还能够及时阻碍事故影响的范围。在很大程度上，500kV断路器是整个供电系统中十分重要的一个部分。只有确保500kV断路器正常工作，才能够确保电力系统的正常安全运行，提高供电的效率和质量。 一、500kV断路器合闸电阻的工作原理和重要性

500kV断路器合闸电阻能够在断路器处于合闸状态时，绝缘杆会同时带动主断口和电阻断口。将电网电路中发生故障的电器设备和电气线路进行切断，从而有效地阻止了电路故障影响的范围。相关的数据表明，大多数电力事故的发生的主要原因就是断路器的发生合闸出现了问题。当电路的断路器处于主热备用状态了，合闸电阻发生爆炸事故的概率会大大提高，对整个电路的正常运行产生影响。只有提高了500kV断路器合闸电阻设备的稳定性，才能够保证相关电力系统的正常运行，保证供电质量。在日常工作中，相关技术人员应该提高对断路器的合闸电阻的关注程度，防止一些不必要事故的发生，促进电力产业的不断发展。 二、500kV断路器合闸电阻的故障分析

某500kV变电站5022断路器处于热备用状态时，合闸电阻发生了爆炸事故。在爆炸事故发生后，对5022开关合闸出的电阻进行了检查，发现断路器在机构位置、机构储能、分闸位置都正常，但是开关灭弧器处有十分严重的损坏。断路器合闸电阻发生爆炸后的详细情况如图1所示。

1.事故原因分析。合闸电阻动作的原理是在断路器合闸时，主断口和电阻断口同时在绝缘拉杆的带动下进行动作。在机械设备的帮助下，改变传动比，主断口的闭合会落后于电阻断

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口，主断口进行合闸结束后电阻断口会自动分闸，合闸电阻不会参与到断路器的分闸操作中去。经过详细检查之后发现线路侧动触头的内壁材料褶皱完全填充于绝缘管内，如图2所示。 （1）断路器的开断故障。在日常工作中，为了防止出现电压过高情况发生，需要确保断路器断开保持在同一时期。另外，由于灭弧室的压力不算提高，也会造成断路器发生一系列的故障。对此次的电路事故进行分析调查之后不难发现，断路器都处于开热备用的状态，并且储能和机构位置都是正常状态，排除了这个原因。

（2）断路器的外部污染。由于断路器长期处于阴暗潮湿的外部环境，就会使断路器的瓷套外部有大量的污秽物，断路器的绝缘功能会受到很大的影响。在对此次事故进行分析的过程中发现，断路器发生故障时，断路器的电压仍在正常能够成熟的范围内，所以可以排除由于断路器外部污染这个原因。

2.合闸电阻内部缺陷：（1）设计缺陷。在实际的电路运行过程中，两种相同相位的的断路器一般都会处于相同的状态。分析此次的事故中发现只有一处的断路器发生了爆炸，另一侧的断路器依旧是完整的，因为合闸电阻的设计问题引发一系列的事故的概率是很低的。通过结合分析之前合闸电阻运行的记录，可以排除合闸电阻内部设计缺陷这个原因。（2）运输安装合闸电阻存在缺陷。通过对发生事故之后的电路进行检查，可以发现合闸电阻断口A2拉杆发生了断裂，断路器在每一次合闸的过程中，绝缘管内壁和拉杆都会在接触过程中产生一定的摩擦力，内管壁材料的褶皱都在摩擦力的作用下被填满。由于合闸电阻是动静两端的结构，动端靠内，静端靠外，整体构造呈现“悬梁壁”，在运输或在安装过程中难以对其进行控制，而产生垂直的冲击，损坏其结构。（3）合闸电阻零部件质量或者装配存在缺陷。如果合闸电阻零部件质量或者在装配时存在缺陷，在电路工作过程中，合闸电阻内部流通就会受到很大程度的阻碍，并且还有可能在之后出现一系列的绝缘故障。由于合闸电阻断口A2拉杆部分发生了故障，使得绝缘管的内壁出现褶皱。通过分析可得，这次断路器合闸发生事故的原因很有可能就是因为在安装零配件时相关工作人没有发现绝缘管内存在异物，或者绝缘拉杆的质量本身就存在问题。

三、500kV断路器合闸电阻的应用维护

在对500kV断路器合闸电阻进行维护的过程中，相关的技术人员要首先对工程实施过程进行监督管理，对设备的硬件设施进行维护，注意相关设备的环境并对环境进行保护，注意对相关技术的不断创新，从而保障500kV断路器合闸电阻的正常安全运行。

1.提高断路器合闸电阻的自身性能。提高断路器合闸电阻的本身性能能够从根本上提高设备的工作效率，保证整个电路的正常运行。在对电路合闸进行设计过程中，首要考虑其功能性，拓展思维，不断创新，将其功能与行业特点结合在一起，切实提高断路器合闸电阻的性能，防止要求不达标的产品出现。相关的工作人员在日常工作中，应该注意技术操作，防止人为原因的出现。一些部分负责人也应该增加对技术人员的培训，增加相关工作人员的实际经验。

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2.做好断路器合闸电阻的检查和维护工作。断路器合闸电阻的外部环境会因为一些不可抗力因素而发生改变，从而影响合闸电阻的正常工作。对断路器合闸电阻的进行定期的检查和维护能够在很大程度防止这些问题的出现，排除存在的隐患。在对设备进行检查和维护的工作时，应该首先对设备的性能进行测试，检查合闸电阻是否出现了老化的问题，并对其进行及时的跟新和替换。

3.提高输电线路的整体性能。在实际的输电线路配置的过程中，应该根据不同地区不同的实际情况来选择输电线路，并以此为依据合理地对断路器合闸电阻进行布置。在对输电线进行布局的过程中，也要根据实际的地势变化进行，尽量减少输电线的实际长度。为了提高输电线路的整体性能，需要对输电线路的应用进行一系列的模拟试验，并对相关可能发生故障的原因进行分析和研究，提出相应的解决方法和备选方案，从而降低发生事故的概率，保障电路的安全运行。 结语

断路器合闸电阻随着投入使用的时间越长，发生老化和安全事故的概率就越大。为了确保电路安全地运行，就需要对断路器合闸电阻进行定时的应用维护。相关的工作单位和技术人员需要提高对断路器合闸电阻故障检查的重视程度，定期对设备进行故障排查和性能测试，管理好相关的电力设备，从而保证电力系统稳定安全地运行，提高整体的供电质量，促进我国电力产业的发展。 参考文献

[1]陈家斌.变电设备运行异常与故障处理技术[M].北京：中国电力出版社，2009.

[2]孙结中，吕泽承，蒋学军，等.高压断路器合闸电阻测试仪的研制[A].广西电机工程学会第九届青年学术论坛论文集[C].2006.