高(gāo)壓開(kāi)關的(de)綜合分(fēn)析與診斷方法

高(gāo)壓開(kāi)關設備上(shà¶φ‌₩ng)不(bù)同部位、不(bù)同類型的(de)故β→<障，引起設備功能(néng)的(de)不(bù)同變化(huà)，導緻高(φ♦gāo)壓開(kāi)關整體(tǐ)及各部位狀态和(hé)運行(xíng)參數(shù)的∑↕(de)不(bù)同變化(huà)。故障診斷的(de)任務，就(jiù)是(shìσ™≥)當設備上(shàng)某一(yī)部位出現(xiàn)某種§'↕故障時(shí)，要(yào)從(cóng)這(zhè)些(xiē)狀态¥ 及其參數(shù)的(de)變化(huà)推斷出導緻這(zh¥¶è)些(xiē)變化(huà)的(de)故障及其所在部位。↑>✔©由于狀态參數(shù)的(de)數(shù)量浩大(dà)，必須找出$∞¥其中的(de)特征信息，提取特征量，才便于對(duì)故障進行(xíng)<← 診斷。由某一(yī)故障引起的(de)設備狀态的(de Ω↑≈)變化(huà)稱為(wèi)故障的(de)征兆。故障診斷的(de)過程就(jiù)是(shì§↕)從(cóng)已知(zhī)征兆判定設備上(s↔$hàng)存在的(de)故障的(de)類型及其所在部位的(de)過程。因此故障診斷↑↕✘的(de)方法實質上(shàng)是(shì)一(yī)種狀态識别方法。

對(duì)高(gāo)壓開(kāi)關↓γ↑§的(de)狀态識别依據是(shì)使用(π≤>≥yòng)文(wén)章(zhāng)《高(gāo)壓開(kāi)關的(de)絕緣預防性←♦試驗項目及标準》所述的(de)方法對(duì)其進行(xíng)試驗所得(de)到(>₹★•dào)的(de)試驗數(shù)據。在得(de)到(dào)試驗數(shù)據後，首先要(yα♦ào)進行(xíng)試驗結果正确性判斷，排除試驗方法原則上(shàng)的(de)錯(c♠♣™♦uò)誤和(hé)環境、人(rén)為(wèi)©≤ 因素等的(de)影(yǐng)響；然後把試驗結果與規程、标準相(xi©×→àng)比較，與曆史資料相(xiàng)比較，與其它同類産品相(xiàng)∑≥$比較，綜合利用(yòng)多(duō)個(g觶')試驗方法的(de)試驗數(shù)據進行(xíng)聯合分(fēn)析；ε÷π×最後根據分(fēn)析對(duì)高(gāo)壓開(kāi)關的(♥"de)狀态進行(xíng)判斷。

一(yī)、試驗結果正确性判斷

1.檢查試驗方法、接線是(shì)否正确

在得(de)到(dào)試驗數(shù)據後，首先要(yào)檢查試驗方法是(s±≤≠‍hì)否合理(lǐ)，有(yǒu)無原則♣☆‍性錯(cuò)誤，其次是(shì)檢查接線是(shì)否正确。如(rú)→•進行(xíng)洩漏電(diàn)流試驗時(shí)，需要(yào)注意以下(x®πλ>ià)幾點：

(1)由于接往被測設備的(de)高(gāo)壓導線是(shì)暴露→αε>在空(kōng)氣中的(de)，當其表面場(chǎng)強高(g₩>āo)于約20kV/cm時(shí)(決定于導線直徑、形狀等)，沿導線表φ≥面的(de)空(kōng)氣發生(shēng)電(diàn)離(lí)，對(duì)地(dì§Ω™)有(yǒu)一(yī)定的(de)洩漏電(diàn)流，這(zhè)一(yī)部分δ≈☆(fēn)電(diàn)流會(huì)流過微(wēi)安表，因而影(y​£ ♠ǐng)響測量結果的(de)準确度。一(yī)般都(dōu)把微(wēi)安表固定在ZC-501A試驗變壓器(qì)的(de)上(shàng)端，這(zhè)時(shí)就(↓✘εjiù)必須用(yòng)屏蔽線作(zuò)為(wèi)引線，也(yě☆φ≥ )要(yào)用(yòng)金(jīn)λ↑屬外(wài)殼把微(wēi)安表屏蔽起來(lái)。

(2)洩漏電(diàn)流可(kě)分(fēn♠↓$π)為(wèi)體(tǐ)積洩漏電(diàn)流和(hé)表面洩漏電(diàn)流兩α 種。在洩漏電(diàn)流測量中，所要(yào)測量的(de)隻是(shì)體(tǐ)積電(di'✔×​àn)流。但(dàn)是(shì)在實際測量中，表面洩≥< ↕露電(diàn)流往往大(dà)于體(tǐ)積洩漏電(diàn¶σε)流，因而必須消除表面洩漏電(diàn)流對(duì★×)真實測量結果的(de)影(yǐng)響∞'♥。消除的(de)辦法實施被試設備表面幹燥、清潔、且高(gāo)壓端導線與接地(dì)端要(>≈εyào)保持足夠的(de)距離(lí)；另一(yī)種是(s∏∑hì)采用(yòng)屏蔽環将表面洩漏電(diàn♥'♣δ)流直接短(duǎn)接，使之不(bù)流過微(w←∏ēi)安表。

(3)在進行(xíng)洩漏電(diàn)流測量時(shí)，供給整流設≈≈<備的(de)交流高(gāo)壓應該是(shì)正弦波形。如(rú)果供λγ給整流設備的(de)交流低(dī)壓不(bù)是(shì)正弦波，則對(duì)測量結果是(s≤λhì)有(yǒu)影(yǐng)響的(de)。影(yǐng)響電(d→φ<iàn)壓波形的(de)主要(yào)是(shì)三次≈λλ♣諧波。必須指出，在洩漏電(diàn)流測量中，調壓器(qì)對(duì)波形的(de)影(yǐng§$¶​)響也(yě)是(shì)很(hěn)多(duō)的(de)。實踐證明(míng)，自♣→(zì)耦變壓器(qì)畸變小(xiǎo)，損耗也(yě)小(™∞xiǎo)，故應盡量選用(yòng)自(zì)耦變壓器(qì)調壓。$₽另外(wài)，在選擇電(diàn)源時(shí)，最好(hǎo)用(yòng)線電(di>€ àn)壓而不(bù)用(yòng)相(xiàng)電(diàn)壓，因相(x§¥ iàng)電(diàn)壓的(de)波形易畸變。如(rú)果♥ππ∞電(diàn)壓是(shì)直接在直流高(gāo)壓側測量的(de)，₹β則上(shàng)述影(yǐng)響可(kě)以消除。

2.檢查試驗儀器(qì)、儀表是(shì)否合格

試驗中使用(yòng)的(de)儀器(qì)、∑¶儀表是(shì)試驗數(shù)據的(de)≠‍直接來(lái)源，如(rú)常用(yòng)的(de)：ZC-300B高(gāo)壓開(kāi)關動特性測試儀，ZC-302回路(lù)電(diàn)阻測試儀，ZC-430A絕緣電(diàn)阻測試儀，因此必須嚴格按照(zhào)試驗要(yào)求選擇量程、內(nèi)阻&★≥↔等合格的(de)，經過有(yǒu)關部門(mén)校(∑±∑xiào)核過的(de)儀器(qì)、儀✘←表。如(rú)對(duì)于真空(kōng)斷路(lù)器(qì)、壓縮空(kōng)≈✘ε氣斷路(lù)器(qì)和(hé)SF6€↓'斷路(lù)器(qì)，主要(yào)測量支持瓷套、拉杆等一(yī)次回路(lù§✘✔)對(duì)地(dì)絕緣電(diàn)阻，一(yī)般使用(yòng)ZC-430A絕緣電(diàn)阻測試儀，其值應大(dà)于5000MΩ。輔助回路(lù)和(hé)控制♠→∑←(zhì)回路(lù)的(de)絕緣電(diàn)阻測量時(shí)≤≤，使用(yòng)ZC-430A絕緣電(diàn)阻測試儀測試，其值應大(dà)于2MΩ。對(duì)♣‌于500kV斷路(lù)器(qì)，應用(yòng)ZC-430A絕緣電(diàn)阻測試儀測量，其值應大(dà)于2MΩ。

3.外(wài)部環境條件(jiàn)分(fēn)析

溫濕度、氣壓等環境條件(jiàn)和(¥φΩhé)設備外(wài)部的(de)積污、受潮都(dōu)會εα(huì)對(duì)試驗數(shù)據造成影(yǐng)響。一(yī)般來(lái¶↓>↔)說(shuō)溫濕度、氣壓和(hé)試驗數(s★₽÷≤hù)據之間(jiān)都(dōu)有(yǒu)關系曲線，在不(bù)同的(de)環境條件(jiàγσ₩n)下(xià)試驗數(shù)據會(huì)有(yǒ∏$u)不(bù)同的(de)限值。而設備外(♦&σwài)部的(de)積污、受潮可(kě)用(yòng)人(rén)工βδ(gōng)的(de)方法擦除幹淨。如(rú)柳γσ州變電(diàn)站(zhàn)500k©↑"‌VSF₆斷路(lù)器(qì)，複測微(wēi)水(shuǐ)含量值均達到(dào)460₽'<ppm左右。由于當時(shí)現(xiàn)場(chǎng)技(jì)術(shù)人(rén&×")員(yuán)不(bù)懂(dǒng)用(yòng)“環境溫度與水(shuǐ)分₹α(fēn)含量的(de)關系曲線”進行(xíng↑ )修正，誤判460ppm，含水(shuǐ)量超标(©¶​‍大(dà)于150ppm)，決定放(fàng)氣再充氣，造成了(le)一(yī)定的(≥εde)經濟損失。

4.換算(suàn)到(dào)标準狀況

最後，要(yào)把試驗結果換算(suàn)到(±∏$♦dào)标準狀況下(xià)的(de)數(shù)據。排除了(le)這(zπ←↓αhè)些(xiē)外(wài)部環境幹擾因素的(de)影(​∞yǐng)響後，就(jiù)可(kě)以對(duì)試驗結果進行(↑☆xíng)分(fēn)析判斷了(le)。

二、試驗結果分(fēn)析

一(yī)般地(dì)說(shuō)，如(r↑∑ú)果電(diàn)氣設備各項預防性試驗結果（也(yě)包括‌φ破壞性試驗）能(néng)全部符合規定，則認為(wèi)該設‍↔Ω<備絕緣狀況良好(hǎo)，能(néng)投入運行(xíng)。但(dàn)是(shì₹¥∏↕)對(duì)非破壞性試驗而言，有(yǒu)些(xiē)項目往往 ₩Ω不(bù)作(zuò)具體(tǐ)規定，有(yǒ γu)的(de)雖有(yǒu)規定，然而，試驗結果卻又πε(yòu)在合格範圍內(nèi)出現(xiàn)“•♣δ↓異常”，即測量結果合格，增長(cháng)率很(hěn♣ σ)快(kuài)。對(duì)這(zhè)些(xiē)情況如(r  λú)何作(zuò)出正确判斷，則是(shì)每個(gè)試驗人(rén)員(y‍€‌₩uán)非常關心的(de)問(wèn)題。根據現(xiàn)場(chǎn βg)試驗經驗，現(xiàn)将電(diàn)氣設備'©絕緣預防性試驗結果的(de)綜合分(fēn)析≠★≈ 判斷概括為(wèi)比較法。

1.試驗結果與規程、标準相(xiàng)比較

試驗結果首先要(yào)與《電(diàn)力設備預防性試驗規程》規定的(d¶"÷$e)“允許值”相(xiàng)互比較。規 ★λ±程、導則和(hé)規定是(shì)實踐經驗的Ω÷(de)總結和(hé)理(lǐ)論科(kē)學的(de)結晶，但(d §β>àn)也(yě)要(yào)看(kàn)到(dào)，僅靠現(xi∑✔àn)行(xíng)的(de)規程、導則和(h♣βé)規定，還(hái)是(shì)不(bù)完全的(de)，因為(wèi)現(xià π‌←n)行(xíng)的(de)規程、導則和(hé)規♠ 定，并沒有(yǒu)包括随著(zhe)科(kē)學發展而采用(yòng)新技≠‍(jì)術(shù)、新材料、新工(gōng)藝生(shē♦φσng)産的(de)新設備，所以還(hái≥&±)必須對(duì)照(zhào)新設備的(de φ≠)新标準。

2.試驗結果與曆史數(shù)據相(xiàng)&≈比較

與設備曆年(nián)（次）試驗結果相(xiàng)互比較，将它作(zuò)為(wèi‍♥)對(duì)照(zhào)規程的(de)有(yǒu)效 <補充。因為(wèi)一(yī)般的(de±∞•)電(diàn)氣設備都(dōu)應定期✔‍$♠地(dì)進行(xíng)預防性試驗，如(rú)果設備絕♥λ緣在運行(xíng)過程中沒有(yǒu)什(shén)麽變化(huà)，則曆次的£¥ε¥(de)試驗結果都(dōu)應當比較接近(​♥™jìn)。在兩個(gè)試驗間(jiān)隔之間(jiān)的(de)αΩ∞試驗測量值不(bù)應該有(yǒu)顯著的(de)增加或降低(dī)，如(rú)果有≈&(yǒu)明(míng)顯的(de)差異，則說(shuō)明(míng)絕緣可(kě)能(n>"φ∞éng)有(yǒu)缺陷。

對(duì)照(zhào)曆史資料，包括對(duì)照(zhào)曆史測試數(shù)據及靜' ♠φ(jìng)态狀态量，即進行(xíng)縱向比較，以便考察設備狀​★☆态的(de)變化(huà)趨勢和(hé)變化(huà)速率。如(r♥ •∑ú)SF₆斷路(lù)器(qì)的(de)微(wēi)水(shuǐ)檢測。SF₽δ₆斷路(lù)器(qì)內(nèi)表面，在安♥★&↔裝或運行(xíng)中都(dōu)會(huì)吸附水(sh ↑™uǐ)分(fēn)子(zǐ)，而吸附或釋放(fàng)水(sε•huǐ)分(fēn)子(zǐ)，又(yòu)都(dōu)和(hé)溫度有(yǒu™∏)關，從(cóng)表1-1列出的(de)測量結果不(bù)難看(kàn)出，εφ<↕SF₆斷路(lù)器(qì)其氣體(tǐ)中微"∑≈(wēi)量水(shuǐ)的(de)測量結果均與環境§ Ω≈濕度有(yǒu)關，即微(wēi)量水(shuǐ)測量值随環境溫度升高(g←₩ āo)而增大(dà)，随環境溫度降低(dīφ♦πΩ)而減小(xiǎo)。

3.試驗結果與同型号、同類設備相(xiàng)比較

與同一(yī)設備相(xiàng)間(jiān)的(de)試驗結果相(xiàng)互比∞♦>較。因為(wèi)同一(yī)設備，各相(xiàng)的(de)λ•Ω絕緣情況應當基本一(yī)樣，如(rú)果三相(xiàng)試驗結果相¶≥∏(xiàng)互比較差異明(míng)顯，則說(shuō)明(míng™≈Ω¥)有(yǒu)異常的(de)絕緣可(kě)能(néng)有(yǒu)缺陷。如(rú)在分(fē"₹n)析洩漏電(diàn)流測量結果時(shí)，還(hái'♥)常采用(yòng)不(bù)對(duì)稱系數(s↔ ★♥hù)（即三相(xiàng)之中的(de)最大(dà)值和(hé)最小(xiǎo)值的(de)比φ>♥）進行(xíng)分(fēn)析、判斷。

對(duì)照(zhào)同類設備的(de£♦∑™)測試數(shù)據和(hé)資料，以考慮同類設備因結構、制(zhì)造工(g∞♣&ōng)藝方面的(de)差異而帶來(lái)的(de)影(yǐng)響，即進行(xíng→☆ ≠)橫向比較。對(duì)同一(yī)類型的(de)設備而言，其絕緣結構相(x•≠π♣iàng)同，在相(xiàng)同的(de)運行(÷ ∞↑xíng)和(hé)氣候條件(jiàn)©≤®​下(xià)，考慮上(shàng)述影(yǐng'σ ∏)響因素後其測試結果應大(dà)緻相(xiàng)同。若懸殊很(hěn​↕✔)大(dà)，則說(shuō)明(míng)絕緣可(kě)能(n"γéng)有(yǒu)缺陷。

4.多(duō)種試驗數(shù)據的(de)聯合π​分(fēn)析

每一(yī)項預防性試驗項目對(duì)反映不(bù)同絕緣介質的(de)各種缺陷的(§©de)特點及靈敏度各不(bù)相(xiàng)同，因此對(duì)各項預防性試驗結果不(bù☆≤)能(néng)孤立地(dì)、單獨地(dì)‌↓£ε對(duì)絕緣介質做(zuò)出試驗結論，而必須将各項λ≥∏試驗結果全面地(dì)聯系起來(lái)，進行(xíng)系統地(dì)、全面地(dì)分(fēα≠♥n)析、比較，并結合各種試驗方法的(de)≠★&→有(yǒu)效性及設備的(de)曆史情況，才能(néng)對(duì)被試設備的(deφ♥€γ)絕緣狀态和(hé)缺陷性質做(zuò)出科(kē)學的(de)結論。例如(rú)，當利用(yò$≈∏★ng)ZC-430A絕緣電(diàn)阻測試儀和(hé)ZC-221抗幹擾介質損耗測試儀分(fēn)别對(duì)變壓器(qì)絕緣進行(xíng)測量±ε 時(shí)，如(rú)果tgδ值不(bù)®α¶"高(gāo)，其絕緣電(diàn)阻、吸收比較低(dī)，則往往表示絕緣中有(yǒu)集中性缺<≤≈陷；如(rú)果tgδ值也(yě)高σ₹×(gāo)，則往往說(shuō)明(míng)絕緣整體(tǐ)受潮。

一(yī)般來(lái)說(shuō)故障和(hé)征兆之間(j ©iān)不(bù)存在簡單的(de)一(yī)一(yī)對(d∑β₽uì)應的(de)關系：一(yī)種故障可(kě)能(n ÷éng)對(duì)應多(duō)種征兆，而一(yī)種征兆也♦≈(yě)可(kě)能(néng)對(duì)應著(zhe)多(duō)種 <故障。還(hái)有(yǒu)許多(duō)其他(tā)故障也(yě)多(duō)對(₩★∑duì)應這(zhè)一(yī)征兆。這(zhè)就(jiù)→♥♠為(wèi)故障診斷增加了(le)難度。因此通(tōng)常故障診斷有(✔¶¥∞yǒu)一(yī)個(gè)反複實驗的(de)₽∞♦γ過程：先按已知(zhī)信息提取征兆，進行(xíng)診斷，得(de)出初步結論，提出₹∞®$處理(lǐ)對(duì)策，對(duì)設備進行​‌(xíng)調整和(hé)實驗，甚至停機(jī)維修，↓₽φ再啓機(jī)進行(xíng)驗證，檢查設備是(s'♠®±hì)否已恢複正常。如(rú)尚未恢複，則需補充新的(de)₹← 信息，進行(xíng)新一(yī)輪的(de)診斷和(hé)提出處理(lǐ)對(duì)策₹↑↔，直至狀态恢複正常。

三、設備狀态判斷

高(gāo)壓開(kāi)關在運行(xí≈≥&‍ng)時(shí)，可(kě)能(néng)會(huì)發✘↕ 生(shēng)的(de)故障是(shì)機(jī)械部分(fēn)和(h≤♠é)滅弧的(de)絕緣介質絕緣能(néng)力下(xià)降。國(guó)際大(d©€→✘à)電(diàn)網會(huì)議(yì)對(duì)高(₽&♠gāo)壓開(kāi)關可(kě)靠性所作(zuò)的(de)2次世界範圍的(de)調查，以βα↑及國(guó)家(jiā)電(diàn)力科(kē)學研究院對(duì)高(g≈←≤āo)壓開(kāi)關事(shì)故的(de)統計(jì)ππ→分(fēn)析均表明(míng)，80%的(de)高(gāo)壓開(kāi)關↔ λ故障是(shì)由于機(jī)械特性不(bù)良所造成的★γ±≥(de)，且大(dà)多(duō)數(shù)故障是(sh§δì)操動機(jī)構的(de)問(wèn)題，如(rú)拒分(fēn≤")、拒合或不(bù)能(néng)開(kāi)斷。高(gāo)γ >→壓開(kāi)關機(jī)械故障所造成的(de)事(shì)故無論是(shì)次數(shù)、還(★₽₹$hái)是(shì)事(shì)故本身(shēn)所造成& ε的(de)停電(diàn)時(shí)間(jiān)都(dōu)占事(shì)故總量 ↔的(de)60%以上(shàng)。高(gāo)壓♥‍©開(kāi)關大(dà)多(duō)配有(yǒu)液壓、彈£Ω>簧、氣動等操動機(jī)構，這(zhè)類機(jī)構δ₽的(de)分(fēn)合閘電(diàn)磁鐵(tiě)在長(cháng)期運行(xín¥→→πg)中常發生(shēng)彎曲變形、鏽澀或髒污粘滞等故障，使其動作(≈¥™ zuò)不(bù)暢而導緻斷路(lù)器(qì)拒動或誤動。

在上(shàng)述傳統的(de)診斷♦β☆‌方法的(de)基礎上(shàng)，将人(rén)工(gōng‌δ)智能(néng)的(de)理(lǐ)論和(hé)方法用(yòng)于故障診斷，發展智能(né$₽×>ng)化(huà)的(de)診斷方法，是(shì)故障診斷的(•≥de)一(yī)條新的(de)途徑，目前已廣泛€₽應用(yòng)，成為(wèi)設備故障診斷的(₽ ¥de)主要(yào)方向。