低压断路器常见故障一览表
高压断路器是电力系统中最重要的开关设备，它担负着控制和保护的双重任务，如断路器不能在电力系统发生故障时及时开断，就可能使事故扩大，造成大面积停电。为了满足开断和关合，断路器必须具备三个组成部分；①开断部分，包括导电、触头部分和灭弧室。②操动和传动部分，包括操作能源及各种传动机构。③绝缘部分，高压对地绝缘及断口间的绝缘。此三部分中以灭弧室为核心。 断路器按灭弧介质的不同可分为： 油断路器，利用绝缘油作为灭弧和绝缘介质，触头在绝缘油中开断，又可分为多油和少油断路器。 压缩空气断路器，利用高压力的空气来吹弧的断路器。 六氟化硫断路器，指利用六氟化硫气体作为绝缘和灭弧介质的断路器。 真空断路器，指触头在真空中开断，利用真空作为绝缘和灭弧介质的断路器。 断路器的分合操作是依靠操作机构来实现，根据操作机构能源形式的不同，操作机构可分为：电磁机构，指利用电磁力实现合闸的操作机构。 弹簧机构，指利用电动机储能，依靠弹簧实现分合闸的操作机构。 液压机构，指以高压油推动活塞实现分合闸的操作机构。 气动机构，指以高压力的压缩空气推动活塞实现分合闸的操作机构。 操作机构还有组合式的，例如气动弹簧机构是由气动机构实现合闸，由弹簧机构分闸。操作机构一般为独立产品，一种型号的操作机构可以配几种型号的断路器，一种型号的断路器可以配几种型号的操作机构。 下面就不同灭弧介质的断路器和不同型式操作机构分别介绍断路器在运行时最常见的故障，以及原因分析。 1．断路器本体的常见故障 1．1油断路器本体 序号常见故障可能原因 1 渗漏油固定密封处渗漏油，支柱瓷瓶、手孔盖等处的橡皮垫老化、安装工艺差和固定螺栓的不均匀等原因。 轴转动密封处渗漏油，主要是衬垫老化或划伤、漏装弹簧、衬套内孔没有处理干净或有纵向伤痕及轴表面粗糙或轴表面有纵向伤痕等原因。 2 本体受潮帽盖处密封性能差。 其他密封处密封性能差。 3 导电回路发热接头表面粗糙。 静触头的触指表面磨损严重，压缩弹簧受热失去弹性或断裂。 导电杆表面渡银层磨损严重。 中间触指表面磨损严重，压缩弹簧受热失去弹性或断裂。 4 断路器本体内部卡滞导电杆不对中。灭弧单元装配不当、传动部件及焊接尺寸不合格和灭弧单元与传动部件装配时间隙不均匀。 运动机构卡死。拉杆装配时接头与杆不在一条直线、各柱外拐臂上下方向不在一条直线上。 5 断口并联电容故障并联电容器渗漏油。 并联电容器试验不合格。 2真空断路器本体 序号常见故障可能原因 1 真空泡漏气真空泡密封性能差，漏气造成真空泡内部真空度下降，绝缘性能下降。
目录 第一章绪论 (1) 1.1 课题的研究背景及意义 (1) 1.2 国内外研究现状 (2) 1.3 断路器振动信号分析的重要性 (5) 1.4 研究内容及论文结构 (6) 1.4.1 研究内容 (6) 1.4.2 论文结构 (7) 第二章高压断路器特征信号的采集 (9) 2.1 在线监测系统设计 (9) 2.2 主要监测内容 (11) 2.2.1 监测内容及传感器选择 (11) 2.2.2 断路器触头行程 (11) 2.2.3 断路器机械振动信号 (14) 2.2.4 动作线圈电流 (17) 2.2.5 主回路电流 (18) 2.3 监测系统软件设计 (21) 2.4 监测系统的抗干扰措施 (22) 2.4.1 现场的电磁场干扰分析 (22) 2.4.2 抗干扰设计 (23) 2.5 本章小结 (26) 第三章断路器机械振动信号处理及统计特性研究 (29) 3.1 断路器机械振动信号的小波去噪 (29) 3.1.1 小波去噪原理 (29) 3.1.2 小波去噪方法 (30) 3.1.3 数据仿真分析 (32) 3.1.4 现场实例分析 (34) 3.2 小波包频带能量法分析断路器振动信号 (36) V
3.2.1 断路器振动信号的频谱分析 (36) 3.2.2 特征频带选取 (37) 3.3 断路器机械振动信号的统计性 (38) 3.4 本章小结 (41) 第四章断路器机械振动信号的功率谱估计分析 (43) 4.1 经典谱估计 (43) 4.2 AR功率谱估计 (48) 4.2.1 AR模型的功率谱估计原理 (48) 4.2.2 AR模型阶数的选取 (49) 4.2.3 数据仿真分析 (51) 4.2.4 参数求解算法 (55) 4.2.5 现场实例分析 (62) 4.3 外界噪声影响 (64) 4.4 本章小结 (65) 第五章基于支持向量机理论的断路器故障诊断技术 (67) 5.1 高压断路器故障诊断技术 (67) 5.2 支持向量机故障诊断方法 (70) 5.2.1 支持向量机 (70) 5.2.2 多分类支持向量机 (73) 5.3 高压断路器的支持向量机故障诊断方法 (76) 5.3.1 样本数据预处理 (77) 5.3.2 样本集构造 (78) 5.3.3 核函数及其参数的选择 (79) 5.4 高压断路器故障诊断实例 (82) 5.4.1 试验数据集描述及数据可视化 (82) 5.4.2 基于RBF核函数10-CV交叉验证法参数寻优 (84) 5.4.3 性能评估及结果分析 (85) 5.4.4 诊断实例 (87) 5.5 本章小结 (91) 第六章总结 (93) 6.1 主要结论 (93) 6.2 研究展望 (94) VI
高压断路器典型机械故障模拟与诊断 发表时间：2019-11-19T17:06:19.517Z 来源：《河南电力》2019年5期作者：柳贡强 [导读] 本文分析了断路器操动机构分合闸操作中的机械运动过程，结合振动信号确定了以振动事件作为振动信号特征的提取方法，对高压断路器典型故障进行模拟，并利用振动事件时间特征参量对其进行诊断，建立断路器故障与振动图谱间的关系，为断路器状态监测技术的研究应用奠定了理论基础。 （国网黑龙江省电力有限公司黑龙江哈尔滨 150000） 摘要：本文分析了断路器操动机构分合闸操作中的机械运动过程，结合振动信号确定了以振动事件作为振动信号特征的提取方法，对高压断路器典型故障进行模拟，并利用振动事件时间特征参量对其进行诊断，建立断路器故障与振动图谱间的关系，为断路器状态监测技术的研究应用奠定了理论基础。 关键词：高压断路器；典型；机械故障；模拟；诊断 引言 高压断路器是电力系统的关键设备之一，当它发生故障时往往会带来严重的后果。许多断路器的故障率并不因为周期性检修而降低，而且有些断路器在被检修后可靠性反而大大降低，每台断路器的实际故障情况不能预测。国内外对断路器故障的统计分析表明，高达60%～70%的断路器故障（包括拒分、拒合和误动）源于机械原因，而操动机构和传动系统的故障是造成拒分、拒合和误动的主要原因；同时据统计在断路器严重和危机缺陷中，电气控制回路与机械故障是主要缺陷，占68%，其中传动机构松动变形、储能系统故障、弹簧机构弹簧出现裂纹等缺陷占主要缺陷的46%，因此加强断路器机械状态的检测和诊断对保证断路器安全稳定运行具有重要意义。 1 振动事件提取方法 断路器在操作过程中会产生一系列的撞击或摩擦，这些撞击和摩擦事件可以通过振动信号反映出来。通过对断路器机构动作原理的分析及关键部位的检测，就可以确定断路器动作过程中反映断路器机械状态的关键事件[1]。 测量系统测得振动信号后，需经过一定的信号分析处理方法，才能得到表征断路器机械状态的特征参量，综合使用小波分析方法、包络分析方法和突变信号起始点提取方法对振动信号进行处理，提取振动事件的起始点作为特征量[2]。 首先使用数据格式转换程序模块对采集到的信号进行格式转换以便于快速分析处理，然后对原信号进行小波去噪处理，处理掉试验现场噪声。而后对去噪后的数据进行希尔伯特变换、低通滤波等处理得到清晰的包络谱线，最后再使用突变信号起始点提取法，得到振动事件的发生时刻并以此作为断路器的振动信号的特征参量。图1为振动信号分析处理流程图。 图2 分闸电磁铁图3 分闸脱扣器 缺陷特征参量比较图缺陷特征参量比较图 2.2 脱扣器故障 断路器在合闸状态时，分闸电磁铁顶杆与脱扣器锁闩间隙正常值范围为0.8-1.0mm。分别调节顶杆与脱扣器锁闩间隙至0.5mm和 1.7mm，其他间隙距离不变，这样就可以模拟脱扣器锁闩松动造成的脱扣器故障。两种状态下，分别进行了5次合闸操作和5次分闸操作。图2为分闸脱扣器缺陷特征参量比较图，代表顶杆与锁闩间距小状态的上部曲线与标准状态的中间曲线相比，有20ms的延后。这是因为顶杆与锁闩的间距小，顶杆在运动速度较小时即有较大的反力，造成了振动事件发生时刻的延后和较大的发生时刻分散性（可达8ms以上）。下部曲线代表顶杆与锁闩间距大状态，该曲线与标准状态中间曲线相比，有1ms左右的提前，分散性也较小，较为稳定。分析原因为：顶杆与锁闩间距大，动铁芯所带动的顶杆有较长的加速运动距离，从而可以较快的带动锁闩完成分闸操作，致使分闸振动事件有提前的趋势。 2.3 传动机构故障 调节输出拉杆可以改变凸轮与主拐臂之间的距离，模拟断路器传动机构故障。断路器分闸状态下，凸轮与主拐臂间正常距离为 1.0mm，试验中分别调节此距离至0.4mm、和1.9mm，每种距离条件下分别进行了5次合闸操作和5次分闸操作。合闸操作中的前四个振动事
低压塑壳断路器动作电流整定与故障处理 摘要：本文主要阐述了低压塑壳断路器动作电流整定，对低压断路器常见故障进行了分析，并提出了这些故障的一般处理措施。 关键字：低压塑料外壳断路器动作电流整定故障处理 低压断路器又称自动开关或自动空气断路器，是低压配电系统中重要的控制电器之一，能承载、接通、分断正常工作电流，亦能接通、短时承载及分断短路电流的电器。按结构可分框架式断路器（万能式断路器）和塑壳式断路器两大类。塑壳式断路器型号比较多，如CM1型、HM3型、DZ20型、HSM1型、RM1型、S1N型、S2N型、LJM2E 型等，具有结构紧凑、体积小、分断高、飞弧短、可自行设定保护特性，操作简单等优点，目前广泛应用在配电低压系统中，一般安装在配电变压器低压侧配电箱内，保护线路和电源设备不受损坏。 一、低压塑壳断路器动作电流整定 塑壳式断路器的保护系统是热动—电磁脱扣器型，过载长延时动作采用热双金属元件脱扣，短路瞬时动作采用电磁铁系统动作。长延时动作功能是为了满足过负荷保护的需要，而瞬时动作功能则是为了满足短路保护的需要，配电网中的过负荷和短路现象也都有瞬时性或永久性之分，加之配电网结构往往由多级开关设备组成。因此，只有同时具备两种功能，才有可能使保护装置的动作具有选择性、速动性、灵敏性和可靠性。 （一）配电变压器低压总断路器的动作电流整定。 1、瞬时脱扣器的动作电流应避开网络中出现的尖峰负荷，并能在最小短路电流的情况下正确动作，一般为控制器额定电流的5-10倍。如断路器额定电流大于250A 时，瞬时动作电流整定值可在5-10倍中选择，一般在订货时提出要求，由制造厂整定出厂。 2、长延时脱扣器的动作电流可根据配电变压器低压侧允许的过负荷电流来确定。 （二）配电变压器低压分路断路器的动作电流整定。 配电变压器低压分路断路器脱扣器的动作电流应比上一级脱扣器的动作电流至 少低一个级差。具体整定方法如下： 1、瞬时脱扣器的动作电流应避开回路中出现的尖峰负荷。
电气高压断路器中高压断路器的机械故障监测研究 随着用电需求的规模不断增长，使得我国的电网规模越来越大。如何保障供电网络的安全性和可靠性是电力行业发展面临的重要问题。断路器断路器机械检修系统可以有效保障供电网络的安全性和可靠性，但是在实际运行过程中可能存在着机械故障，因此本文在此基础上重点分析了电气高压断路器中高压断路器的机械故障的相关问题，从而更好促进我国电力行业的发展。 标签：电力行业;电网系统;漏电器隐形故障;电力系统连锁故障;稳定性 前言 近些年，随着信息技术不断发展，电力系统的自动化水平取得了很大的发展，为保障国民经济发展做出了重要的贡献。但随着我国对于电力需求越来越大，使得电力网络的规模越来越大，电力系统的结构越来越复杂，在电力系统工作的各个环节容易出现各种机械事故，给电力系统的人员造成一定的伤害。因此如何开展断路器断路器机械故障技术对于电力系统的安全运行至关重要，也保障了工作人员的生命财产安全，从而保障了电力系统的安全稳定的运行。 1.断路器断路器机械检修的重要性 断路器断路器机械检修的主要原理是通过相关的断路器断路器机械检修装置来切断相关的故障电路，从而保护相关电力人员和电力高压断路器的安全，因此断路器断路器机械检修技术对于保护相关人员的安全具有重要的意义。随着我国不断电力技术的不断发展，我国在断路器断路器机械检修技术方面也取得了很大的发展，目前在电力行业常用的主要有四种断路器断路器机械检修类型：1.零序电流互感器;2.总开关;3.分离脱扣线圈;4.脱扣装置。当电力工程人员在使用断路器断路器机械检修装置是，相关高压断路器能够检测电力系统相关的电力参数，主要通过检测电压电流参数的异常，通过一定的放大措施，如果发现异常就进行相关的切断电源处理，从而实现断路器断路器机械检修。 在我国电力行业的发展过程中，电力工程师在电力工程项目中常使用的断路器断路器机械检修装置主要是两种类型：第一种是电流动作保护器，第二种是电源动作保护器。同时在保护方式上也可以分为直接保护和间接保护的方式。直接保护是通过覆盖的技术直接来保护电路，而间接保护采用的是通过隔离的措施来进行相关电路的保护。断路器断路器机械检修对于保护电力系统人员安全和电力高压断路器具有重要的意义，能够有效降低电力事故的破坏范围，有效降低企业的经济损失，同时也能够最大程度保障电力系统的安全性。 2.机械振动信号的监测 高压断路器依靠其机械部件的正确动作来发挥其功能，因此各部件的机械可靠性极为重要。加强对机械故障的监测，提前发现潜在故障，对于降低高压断
高压断路器的常见故障分析和维修分析 摘要：电作为人们生活最必不可少的能源之一给人们的生活带来便捷。在经济发展迅猛的时代里，电力需求不断的增加，但高负荷也带来一定的危险，在实际过程中常出现因电网负载量过高而产生的不安全事件。国家十分重视电网安全问题，并不断对电网进行相应的工程改造，以保障其符合现代人的用电需求。在改造过程中，断路器作为重要的设备，需加以重视与维护。 关键词：高压断路器；故障；维修 为了符合现时代的发展，电力企业不断的更新改革，以求提升服务质量，保障电力系统的顺利运行。断路器的应用对于维护电力系统安全具有至关重要的作用，一方面可以轻松变换电网运行状态，在发生故障后可对电路进行紧急切换，使得电网能够无故障的运行；另一方面，在出现较大的故障时，可以控制故障范围不被扩大，减少对整个电网所造成的影响。然而在实际运行期间，高压断路器常发生故障，因此对高压断路器的常见故障作分析，同时制定出相应的对策有利于维护电网的稳定。 1断路器的常见故障分析和处理方法 1.1拒绝合闸故障 拒绝合闸故障所产生的原因一方面出自机构本身，如自身电源电压不足，亦或操作回路出现断线等。除上述原因外，另一种原因则多操作机构未锁于合闸位置，这时高压状态下合闸时则会受到冲击，也无法锁住。 针对上述情况，首先需对操作机构进行检修，保障操作电源的电压值属于正常范围内再合闸。其次还需对操作回路或熔断器进行检修，发现故障时及时的确定故障原因，而后再及时解决，并应当将操作电压设为额定值，以减少后期出现相同的故障。 1.2 拒绝分闸故障 拒绝分闸故障的原因也较多，其所涉及的设备、原件种类也较多，如因继电保护故障而导致拒绝分闸故障；也可能是因为分闸线圈无电压而导致故障。诸如此类因素在此不一一介绍。 针对上述原因，首先需明确故障原因，而后再进行针对性的修理。 1.3断路器误动作故障 该故障的形成原因则可分为两类，一方面是因为人员操作失误；另一方面则是绝缘体受损、挂钩故障等因素而引发。 针对上述情况，应当按照正确的、规范的流程对其进行重新投入，仔细检查电气与机械故障部位，对其进行仔细筛查与修理。 1.4 断路器缺油故障 若出现断路器缺油，仅需仔细查看是否存在漏油情况即可。 针对该种情况，首先需将操作电源切断，同时在周围放置警告牌，确保在检修期间无人拉闸以保障安全。在加油前需将先转移该线路的全部负载，同时需关闭所有的电源，避免出现安全事故。若故障断路器所连接的线路不可另行供电时，则需将断路器所供负载全部拉断而后再加油处理。 1.5 断路器着火故障 断路器着火可能原因如下：（1）外部套管受潮后未能及时进行干燥处理，从而导致地闪络或相间闪络；（2）内部的油中有杂质不纯或同样受潮，使得断路器内部闪络；（3）在切断断路器时较为缓慢，不能及时将其切断；（4）过多的油量造成油面上的缓冲空间不足。 对上述因素，可进行如下的处理：立即断开断路器线路与电源，并将断路器两侧的开关拉开。在使用灭火器进行扑火前需保障电源被切断，而后再进行灭火，必要时以泡沫灭火器进行灭火。 2 断路器的维护修理 2.1灭弧室的检修方法 2.1.1 常规检修项目
低压开关柜常见故障及处理方法
高压开关柜日常故障处理 一、故障的预防措施 开关柜在调试、运行过程中由于各种各样的原因会发生故障，为减少故障频率应进行下列项目的检修： 1.检修程序锁和联锁，动作保持灵活可靠，程序正确 2.按断路器、隔离开关、操作机构等电器的规定进行检修调试 3.检查电器接触部位，看接触情况是否良好，检测接地回路 4.有手车的须检查手车推进机构的情况，保证其满足说明书的有关要求 5.检查二次辅助回路有无异常，并进行必要的检修 6.检查各部分紧固件，如有松动应立即紧固 7.检查接地回路各部分的情况，如接地触头，主接地线及过门接地线等，保证其导电的连续性 8.对SF6负荷开关须检查气体压力指标数据，视情况及时进行补气 9.清扫各部位的尘土，特别是绝缘材料表面的尘土。 10.发现有异常情况，如不能解决可同开关柜厂家联系 二、常见故障及处理方法 1.绝缘故障：绝缘故障形式一般有：环境条件恶劣破坏绝缘件性能、绝缘材料的老化破损、小动物进入等原因造成的短路或击穿。定期检修发现绝缘材料老化或破损立即更换，清除绝缘材料表面的污渍，电缆沟、开关室安装防护板防止小动物进入，发生故障查找原因并立即整改； 2.操作机构故障：经常是由于造成拒分拒合线圈烧坏，检查原因并立即更改，同时更换新的线圈； 3.保护元器件选用不当的造成的故障：如熔断器额定电流选用不当，微机整定时间不匹配等原因造成的事故，发生故障及时查找原因并更换合适的元器件； 4.不按操作规程造成的事故：由于未按操作规程操作造成的误分误合或造成元器件损坏引起的故障，应了解产品操作规程，按程序操作； 5.由于环境变化引起的故障：如由于环境温度、湿度及污染指数等的急剧变化引起的故障，应注意改善环境如：安装空调加热器、了解污染源并及时清除等方法解决。
断路器常见故障及分析文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
高压断路器是电力系统中最重要的开关设备，它担负着控制和保护的双重任务，如断路器不能在电力系统发生故障时及时开断，就可能使事故扩大，造成大面积停电。为了满足开断和关合，断路器必须具备三个组成部分；①开断部分，包括导电、触头部分和灭弧室。②操动和传动部分，包括操作能源及各种传动机构。③绝缘部分，高压对地绝缘及断口间的绝缘。此三部分中以灭弧室为核心。断路器按灭弧介质的不同可分为： 油断路器，利用绝缘油作为灭弧和绝缘介质，触头在绝缘油中开断，又可分为多油和少油断路器。 压缩空气断路器，利用高压力的空气来吹弧的断路器。 六氟化硫断路器，指利用六氟化硫气体作为绝缘和灭弧介质的断路器。真空断路器，指触头在真空中开断，利用真空作为绝缘和灭弧介质的断路器。 断路器的分合操作是依靠操作机构来实现，根据操作机构能源形式的不同，操作机构可分为： 电磁机构，指利用电磁力实现合闸的操作机构。 弹簧机构，指利用电动机储能，依靠弹簧实现分合闸的操作机构。 液压机构，指以高压油推动活塞实现分合闸的操作机构。 气动机构，指以高压力的压缩空气推动活塞实现分合闸的操作机构。
操作机构还有组合式的，例如气动弹簧机构是由气动机构实现合闸，由弹簧机构分闸。操作机构一般为独立产品，一种型号的操作机构可以配几种型号的断路器，一种型号的断路器可以配几种型号的操作机构。 下面就不同灭弧介质的断路器和不同型式操作机构分别介绍断路器在运行时最常见的故障，以及原因分析。 1．断路器本体的常见故障 1．1油断路器本体 序号常见故障可能原因 1渗漏油固定密封处渗漏油，支柱瓷瓶、手孔盖等处的橡皮垫老化、安装工艺差和固定螺栓的不均匀等原因。 轴转动密封处渗漏油，主要是衬垫老化或划伤、漏装弹簧、衬套内孔没有处理干净或有纵向伤痕及轴表面粗糙或轴表面有纵向伤痕等原因。 2本体受潮帽盖处密封性能差。 其他密封处密封性能差。 3导电回路发热接头表面粗糙。 静触头的触指表面磨损严重，压缩弹簧受热失去弹性或断裂。 导电杆表面渡银层磨损严重。 中间触指表面磨损严重，压缩弹簧受热失去弹性或断裂。 4断路器本体内部卡滞导电杆不对中。灭弧单元装配不当、传动部件及焊接尺寸不合格和灭弧单元与传动部件装配时间隙不均匀。 运动机构卡死。拉杆装配时接头与杆不在一条直线、各柱外拐臂上下方向不在一条直线上。
10k V真空断路器常见故障的原因运行分析
10kV真空断路器常见故障的原因运行分析
摘要：对张家口供电公司目前运行的几种10 kV真空断路器常见故障的原因进行了深入地分析，针对性地提出了改进建议。 关键词：真空断路器；故障；运行 真空断路器以其结构简单、机电寿命长、维护量小、无火灾危害和适宜频繁操作等优异特性在中压系统中得到广泛应用。张家口供电公司自1996年10 kV开关无油化改造以来，至今已全部更换为真空断路器，型号有ZN28A12、ZN2812T、ZN1210T、ZN6312（VS1）。目前存在以下问题： a. 真空灭弧室的损坏。 b. SN1010II型断路器改造为ZN28A12型后，辅助开关转换不到位或控制回路断线。 c. VS1型断路器（ZN63A和ZN63C）控制回路断线，开关合不上闸。 d. ZN1210T型断路器出现拒合故障。 1真空灭弧室的运行分析 1.1运行分析 真空灭弧室是真空断路器的核心部件，它主要由动静触头、屏蔽罩、波纹管、波壳及上下法兰组成。真空断路器开断时，在动静触头分断的瞬间要产生电弧，而真空断路器的灭弧介质正是真空。因此，灭弧室的真空度在使用寿命中必须保持在一定水平之上，灭弧室真空度与试验电压曲线图见图1。试验证明，在高真空状态下，当真空度达到10-2Pa以下时，真空间隙的击穿电压不再随真空度的继续提高而升高。通常情况下真空灭弧室内真空度在10-5~10-7 Pa 之间。这对于确保熄弧和开关的可靠工作有重要意义。
真空灭弧室内的真空度可用磁控真空度测试仪测量。以往测试中多采用最简便的间接测量真空灭弧室真空度的方法，即工频耐压法。它是将灭弧室的触头分开，使触头间达到额定开距，然后按技术数据（断口间42 kV/min）进行 1 min工频电压试验，能够承受试验电压的灭弧室证明其内部保持有足够的真空度。此种检测方式只能判断灭弧室的优劣，没有真空压力测试数据，不能确定灭弧室真空度的大小，因此效果差、效率低，有时会造成误断。 1.2缺陷案例 a. 2000年6月，采用工频耐压法测量柳树屯501开关C相真空度时，当电压升至20 kV时，灭弧室内发生持续放电，击穿，表明真空度已严重降低。真空灭弧室规格为ZMD10/3150，陶瓷管，开断电流40 kA。 b. 2001- 06- 13，使用ZK1真空度测试仪测试柳树屯545开关A相真空度为 6.2×10-1 Pa，数值超标。随后对其做断口耐压试验，电压升至28 kV时，真空灭弧室中间接封处放电，重复2次试验，结果相同。该灭弧室规格为 ZMD10/2500，陶瓷管，电流2 500 A，开断电流31.5 kA。开关1997年11月运行。
10kV真空断路器常见故障及处理 随着真空断路器的广泛应用，不少10 kV 少油断路器已更换为真空断路器。由于生产厂家不同，一部分真空断路器性能较好，检修、维护工作量小，供电可靠性高;也有一部分真空断路器性能很差，存在的问题比较多;还有一些真空断路器缺陷极其严重，容易造成事故越级，导致大面积停电。 1 、真空泡真空度降低 1.1 故障现象 真空断路器在真空泡内开断电流并进行灭弧，而真空断路器本身没有定性、定量监测真空度特性的装置，所以真空度降低故障为隐性故障，其危险程度远远大于显性故障。 1.2 原因分析：真空度降低的主要原因有以下几点： (1) 真空泡的材质或制作工艺存在问题，真空泡本身存在微小漏点; (2) 真空泡内波形管的材质或制作工艺存在问题，多次操作后出现漏点; (3) 分体式真空断路器，如使用电磁式操作机构的真空断路器，在操作时，由于操作连杆的距离比较大，直接影响开关的同期、弹跳、超行程等特性，使真空度降低的速度加快。 1.3 故障危害
空度降低将严重影响真空断路器开断过电流的能力，并导致断路器kg。com的使用寿命急剧下降，严重时会引起开关爆炸。 1.4 处理方法 (1) 在进行断路器定期停电检修时，必须使用真空测试仪对真空泡进行真空度定性测试，确保真空泡具有一定的真空度; (2) 当真空度降低时，必须更换真空泡，并做好行程、同期、弹跳等特性试验。 1.5 预防措施 (1) 选用真空断路器时，必须选用信誉良好的厂家所生产的成熟产品; (2) 选用本体与操作机构一体的真空断路器; (3) 运行人员巡视时，应注意断路器真空泡外部是否有放电现象，如存在放电现象，则真空泡的真空度测试结果基本上为不合格，应及时停电更换; (4) 检修人员进行停电检修工作时，必须进行同期、弹跳、行程、超行程等特性测试，以确保断路器处于良好的工作状态。 2 、真空断路器分闸失灵 2.1 故障现象
高压断路器机械特性在线监测 的研究 姓名：李盟 班级：研电0905班 学号：1092201068 指导老师：王伟
高压断路器机械特性在线监测的研究 1概述 1.1断路器机械特性在线监测的意义 3kV 及以上电力系统中使用的断路器称为高压断路器，它是电力系统中最重要的控制和保护设备。无论电力线路处在什么状态，例如空载、负载或短路故障，当要求断路器动作时，它都应能可靠的动作，或是关合，或是开断电路。概括的讲，高压断路器在电网中起着两方面的作用：第一，控制作用。根据电网运行需要，用高压断路器把一部分电力设备或线路投入或退出运行。第二，保护作用。高压断路器还可以在电力线路或设备发生故障时将故障部分从电网快速切除，保证电网中的无故障部分正常运行。总之，高压断路器能够开断、关合及承载运行线路的正常电流，也能在规定时间内承载、关合及开断规定的异常电流，如过载电流和短路电流。 根据控制、保护的对象不同，高压断路器可分为发电机断路器、输电断路器、配电断路器、控制断路器。按灭弧原理又可划分为油断路器(包括多油和少油断路器)、压缩空气断路器、6SF 断路器、真空 断路器、磁吹断路器等。目前应用较多的是少油断路器、真空断路器和6SF 断路器。其中,真空和6SF 断路器是主要的发展方向。 高压断路器与其它电力设备如电机、电抗器、电容器相比，有以下几个特点：结构的多样性、试验的重要性、要求高度的可靠性。电力系统的运行状态和负载性质是多种多样的，作为控制、保护元件的高压断路器，要保证电力系统的安全运行，对它的要求也是多方面的，如对电气性能、机械性能、开合能力以及断路器所处自然环境的要求，但是高度的可靠性是对高压断路器最基本的要求。 与高压断路器所保护的设备，如发电机、变压器相比，单台断路器的价格低得多。但是因断路器故障造成的损失，如引起其它电力设备的损坏和电力系统的停电，则远远超过断路器本身的价值。因此要十分重视断路器工作的可靠性，认真对待设计、加工、生产、检验、安装、运行、维修等各个方面，以最大限度地保证断路器的可靠性。对高压断路器实施预测性维修和科学化管理是断路器运行环节中提高可靠性的最有效途径。 断路器的在线监测工作，无论是国内还是国外，都还没有通用的在线监测装置标准产品，各研究机构或制造厂家根据不同的断路器装置和用户要求而生产不同的产品。国外由于起步早，产品相对比较成熟；国内尚在不断的探索之中。如今，一些发达国家对高压开关设备的机械特性诊断技术己日趋成熟，并且已有了功能较齐全、抗干扰性能较高的产品。在我国，断路器机械特性在线监测技术发展起步较晚，近年来，国内一些单位和厂家也在开展断路器在线监测和故障诊断方面的工作。 总的来说，断路器的在线监测装置可以分为两种类型，一种是具有综合功能的在线检测装置，它监测断路器的状态参数相对多一些，如断路器的分、合闸速度和时间、断路器的开端电流和燃弧时间、气体压力等；另一种则是专门的参数状态监测装置，如断路器的机械状态监测、绝缘的在线监测、温度监测等。从发展的趋势看，无论是具有综合功能的在线检测装置还是专门的参数状态监测装置，在其不断改进发展的进程中，都在向技术更先进、可靠性更高的智能化方向发展，都将成为智能化断路器的一部分而融合到其整体中去。（要不要） 断路器的状态监测内容主要包括：机械特性监测、操动机构的储压系统监测、绝缘状态监测、灭弧
高压开关柜常见故障和处理方法 1．高压开关柜在运行中突然跳闸故障如何判断和处理？ 1)故障现象:这种故障原因是保护动作。高压柜上装有过流、速断、瓦斯和温度等保护。如图一所示:当线路或变压器出现故障时，保护继电器动作使开关跳闸。跳闸后开关柜绿灯（分闸指示灯）闪亮，转换开关手柄在合闸后位置即竖直向上。高压柜或中央信号系统有声光报警信号，继电器掉牌指示。微机保护装置有“保护动作”的告警信息。 2)判断方法:判断故障原因可以根据继电器掉牌、告警信息等情况进行判断。在高压柜中瓦斯、温度保护动作后都有相应的信号继电器掉牌指示。过流继电器(GL型)动作时不能区分过流和速断。在定时限保护电路中过流和速断分别由两块(JL型)电流继电器保护。继电器动作时红色的发光二极管亮，可以明确判断动作原因。 3)处理方法:过流继电器动作使开关跳闸，是因为线路过负荷。在送电前应当与用户协商减少负荷防止送电后再次跳闸。速断跳闸时，应当检查母线、变压器、线路。找到短路故障点，将故障排除后方可送电。过流和速断保护动作使开关跳闸后继电器可以复位，利用这一特点可以和温度、瓦斯保护区分。变压器发生部故障或过负荷时瓦斯和温度保护动作。如果是变压器部故障使重瓦斯动作，必须检修变压器。如果是新移动、加油的变压器发生轻瓦斯动作，可以将部气体放出后继续投入运行。温度保护动作是因为变压器温度超过整定值。如果定值整定正确，必须设法降低变压器的温度。可以通风降低环境温度，也可以减少负荷减低变压器温升。如果整定值偏小，可以将整定值调大。通过以上几个方法使温度接点打开，开关才能送电。 2.高压开关柜储能故障如何判断和处理？
如图二所示:电动不能储能分别有电机故障控制开关损坏、行程开关调节不当和线路其它部位开路等。表现形式有电机不转、电机不停、储能不到位等。 1）行程开关调节不当:行程开关是控制电机储能位置的限位开关。当电机储能到位时将电机电源切断。如果限位过高时，机构储能已满。故障现象是:电机空转不停机、储能指示灯不亮。只有打开控制开关(HK)才能使电机停止。限位调节过低时，电机储能未满提前停机。由于储能不到位开关不能合闸。调节限位的方法是手动慢慢储能找到正确位置，并且紧固。 2）电机故障:如果电机绕组烧毁，将有异味、冒烟、保险熔断等现象发生。如果电机两端有电压，电机不转。可能是碳刷脱落或磨损严重等故障。判断是否是电机故障的方法有测量电机两端电压、电阻或用其它好的电机替换进行检查。 3）控制开关故障或电路开路:控制开关损坏使电路不能闭合及控制回路断线造成开路时，故障表现形式都是电机不转、电机两端没有电压。查找方法是用万用表测量电压或电阻。测量电压法是控制电路通电情况下，万用表调到电压档，如果有电压(降压元件除外)被测两点间有开路点。用测量电阻法应当注意旁路的通断，如果有旁路并联电路，应将被测线路一端断开。
塑壳断路器附件功能与选用 塑壳断路器(以下简称断路器)的附件作为断路器功能的派生和补充，为断路器增加了更多的控制手段，同时也扩大了保护功能。因此，目前已经成为断路器不可分割的一个重要部分。 1 断路器附件的种类 分为机内附件和机外附件两类。 机内附件是安装在断路器内部的附属装置，包括分励脱扣器、欠电压脱扣器、辅助开关和报警开关等四种。机外附件则是安装在断路器外部的附属装置，包括辅助手柄、外部操作手柄、电操机构、手柄闭锁装置、机械联锁装置、电气联锁装置、板后接线装置、插入式安装台和辅助接点装置等。 2 表示断路器状态的附件 辅助开关和报警开关的区别在于： 辅助开关主要用于断路器的分合状态的显示，通过断路器的分合对其他相关电器实施控制或联锁，报警开关主要用于断路器因故障而断开时的状态显示，在断路器负载发生故障时及时向其他相关电器实施控制或联锁。 3 实现断路器欠电压保护功能的附件 欠电压脱扣器是一种保护性附件，当电源电压下降到欠电压脱扣器额定电压的35%～70%时，欠电压脱扣器能使断路器脱扣；当电源电压低于欠电压脱扣器额定电压的35%时，欠电压脱扣器能保证断路器不合闸；当电源电压高于欠电压脱扣器额定电压的85%时，欠电压脱扣器能保证断路器正常工作。 4 实现断路器操作功能的附件 (1)分励脱扣器是一种实现断路器的远距离分闸的附件，通常用于应急状态下对断路器进行远距离分闸操作和作为漏电继电器等保护电器的执行元件。 (2)电操机构也是一种远距离操作断路器的机外附件，既可用来实现断路器的远距离分闸操作，也能实现断路器的合闸操作。 (3)辅助手柄一般用于600A及以上的大容量断路器上，进行手动分合闸操作。 (4)外部操作手柄是一种具有将断路器的上下扳动操作转换成旋转操作功能的机外附件。 5 实现断路器锁定功能和联锁功能的附件 (1)手柄闭锁装置是一种能使断路器操作手柄可靠地处于打开或闭合位置(即分闸或合闸锁定)，而在机械上并不影响断路器自由脱扣的保护装置。 (2)机械联锁装置也是一种保护装置，主要用于双电源供电电路中两台断路器不可同时通电的场合。 (3)电气联锁装置(也称自动电源切换装置)为自动实现切换的双电源保护装置。 6 实现断路器多种安装接线方式的附件
关于断路器异常运行及故障原因分析 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
关于断路器异常运行及故障原因分析 贾献居 （山东曹县供电公司） 摘要：高压断路器是重要的电网设备，其运行状态直接影响整个电力系统的运行稳定性和供电可靠性，所以做好高压断路器的异常分析，提高检修人员对各类异常的认识，对电网的稳定运行和提升检修人员的业务素质有着积极的意义。本文就断路器常见运行故障进行分析。 关键词：断路器、常见故障、原因分析。 断路器是接通和切断电路的主要电气设备.由于它的操作非常频繁，因此经常出现一些故障。例如，断路器合不上或拉不开.断路器不正常的自动分闸或自动合闸.泊断路器缺油或油质炭化，断路器操作能源失常，甚至还会发生断路器着火或爆炸的重大事故.等等。 一、断路器运行中发生拒绝跳闸故障的分析、判断与处理 断路器的"拒跳"对系统安全运行威胁很大，一旦某一单元发生故障时，断路器拒动，将会造成上一级断路器跳闸，称为"越级跳闸"。这将扩大事故停电范围，甚至有时会导致系统解列，造成大面积停电的恶性事故。因此，"拒跳"比"拒合"带来的危害性更大。对"拒跳"故障的处理方法如下。 1.拒跳”故障的特征为：回路光字牌亮，信号掉牌显示保护动作，但该回路红灯仍亮，上一级的后备保护如主变压器复合电压过流、断路器失灵保护等动作。在个别情况下后备保护不能及时动作，元件会
有短时电流表指示值剧增，电压表指示值降低，功率表指针晃动，主变压器发出沉重嗡嗡异常响声，而相应断路器仍处在合闸位置。 2.确定断路器故障后，应立即手动拉闸。 （1）当尚未判明故障断路器之前而主变压器电源总断路器电流表指示值碰足，异常声响强烈，应先拉开电源总断路器，以防烧坏主变压器。 （2）当上级后备保护动作造成停电时，若查明有分路保护动作，但断路器未跳闸，应拉开拒动的断路器，恢复上级电源断路器；若查明各分路保护均未动作（也可能为保护拒掉牌），则应检查停电范围内设备有无故障，若无故障应拉开所有分路断路器，合上电源断路器后，逐一试送各分路断路器。当送到某一分路时电源断路器又再跳闸，则可判明该断路器为故障（拒跳）断路器。这时应隔离之，同时恢复其他回路供电。 （3）在检查“拒跳”断路器除属可迅速排除的一般电气故障（如控制电源电压过低，或控制回路熔断器接触不良，熔丝熔断等）外，对一时难以处理的电气或机械性故障，均应联系调度，作为停用、转检修处理。 3.对“拒跳”断路器的电气及机械方面故障的分析判断方法。 （1）断路器拒跳故障查找方法。 首先应判断是电气回路故障还是机械方面故障： ①检查是否为跳闸电源的电压过低所致；
【88】?第37卷?第11期? 2015-11(上) 基于ELM 和振动信号的高压断路器机械故障诊断 Mechanical fault diagnosis of hugh voltage circuit breaker based on ELM and vibration signals 刘 艳，陈丽安LIU Yan, CHEN Li-an （厦门理工学院 福建省高电压技术重点实验室，厦门 361024） 摘 要：提出结合振动信号高频部分固有模态边际谱能量比例和振动信号总能量共同作为故障特征提取 对象的信息融合诊断方法，以实现对高压断路器机械故障诊断的特征提取，并采用ELM极限学习机作为故障分类算法。实验分析表明，该方法能够有效地对真空断路器常见机械故障进行分类。 关键词：高压断路器；信息融合；ELM；故障诊断中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1009-0134(2015)11(上)-0088-05Doi：10.3969/j.issn.1009-0134.2015.21.24 收稿日期：2015-07-27 基金项目：福建省科技厅高校产学合作科技重大项目（2014H6028） 作者简介：刘艳（1991 -），女，湖北荆门人，硕士研究生，研究方向为电器智能化技术及应用。0 引言 高压断路器是电网中起保护和控制作用的重要电力设备，其运行状态和电网的稳定息息相关，因此，对于断路器的故障诊断有着重要意义[1]。其中，基于振动信号的断路器机械故障诊断已经取得了较多成果，其故障特征提取方法包括：短时傅里叶变换提取特征量[2]；高阶谱分析提取特征量[3] ；小波包-特征熵提取特征量[4] ；小波包特征节点最大系数提取特征量[5]；经验模态分解能量熵提取特征量[6]；希尔伯特变换提取振动信号零相位滤波时频熵作为特征量[7]等。以上方法都仅提取振动信号的一类特征量，为了综合反映断路器的机械运行状态，本文提出了使用两种特征提取方法共同提取振动信号特征，将不同特征的信息融合作为断路器的故障诊断依据。此外，鉴于断路器的某些故障（如：缓冲器失效）仅对断路器的分闸过程产生影响，为了更好地对断路器开断时的机械状态进行监测，本文选取断路器分闸过程的振动信号作为特征样本。 在人工智能算法的选取方面，目前常见的算法有：传统神经网络（如BP 神经网络）和支持向量机。传统的神经网络虽然具有较好的泛化能力和抗噪性，但是训练时需要大量的样本[8]，实际操作中断路器不宜长期在故障状态下动作，可获取的故障状态训练样本不大，故传统神经网络不能满足断路器的小样本分类； SVM 支持向量机训练过程中有较多的参数需要设置[9]；小样本分类算法中，SOM 网络训练样本数少，需要确保训练样本的典型性才能使网络具有良好的泛化能力[10]。本文提出使用ELM 极限学习机的人工智能网络进行分类，训练样本数可根据具体情况设置，且该种网络随机产生隐含 层神经元阈值以及输入层和隐含层之间的连接权值，训练过程中无需调整，学习效率快、泛化性能好[11]。通过实验验证，该种故障诊断方法具有良好的分类效果。 1 特征量的提取 1.1 Hilbert 边际谱能量 信号经过HHT 变换（Hilbert-Huang Transform ，希尔伯特黄变换）可以得到瞬时频率和瞬时幅值，即表示出信号完整的时间-频率分布，进一步将Hilbert 谱对时间积分，得到Hilbert 边际谱，从统计学意义上表示出整个信号每个频率点的积累幅值分布[12～14]。因此，Hilbert 边际谱更能反映非平稳信号的特点。 能量是振动信号的一个重要特征，能够反映机械运动的状态：机械部件发生变化时，振动信号的各个频率成分也会产生变化，而同一频率带内信号能量的变化会更加明显[15]。 Hilbert 边际谱总能量E(w)定义如下： ∑==n i w h w E 12))(()( (1) 式(1)中，h(w)为信号的希尔伯特边际谱，n 为信号总长度。由该式可知，Hilbert 边际谱能量将Hilbert 边际谱经过平方处理，使得信号的强弱对比度进一步增大，即高频冲击信号代表的信号成分更加强烈，比重更大；而噪声产生的影响可进一步削弱。1.2 振动信号的Hilbert 边际谱分析 正常状态（T1）、缓冲器失效状态（T2）、分闸不到位状态（T3）和分闸弹簧失效状态（T4）振动信
高压断路器常见故障原因及解决措施 ：在电力行业当中，保证电力消耗的安全系数以及使用性能是度量电力系统能否良好运行的关键标准。高压断路器是电力系统运行当中非常常见的一种控制设备。本篇文章重点对于高压断路器常见故障原因与解决措施开展了探讨，尽量的降低设备故障对于电力系统運行的干扰。 标签：：高压断路器;常见故障;解决措施 1. 引言 在高压断路器设备当中，断路器凭借其优良的使用性能而受到了众多业内人士的认可并且广泛的被使用在电力系统当中。然而，通过对于具体操作以及实际应用当中多种形式的分析以及判别，能够知道该种设备在使用当中通常会产生多种因素所导致的故障。 2. 常见故障与问题分析 2.1拒分拒合问题 拒分拒合的原因重点包含下述几个层面：首先，构件自身的内部结构已经产生了故障。一般来说，断路器的构件包含跳闸线圈以及铁芯等等，比如铁芯的卡死情况亦或是跳闸线圈当中的断开装置，它们在长时间的使用当中会产生老化以及磨损情况。此外，除去设备自身的问题之外，外部条件也是引起故障的主要因素。假如电流在电路的运行过程当中不够稳定，也将会引起整体设施的保护系统启动，进而导致熔断作用产生异常。 2.2误分闸事故 在电气设施的其他方面，电压互感器以及高电流的故障，通常是由于保护设备的误动以及系统直流的两点接地等原因导致的。液压机械出现问题将会引起机械方面的故障。如果有关的操作人员出现错误操作的时候，亦或是保护盘受到了外力干扰引起手动跳闸的时候，需要尽快开展故障的检修工作。 2.3检修人员专业素养的问题 为了更好的维持线路的稳定运行，应该定时对于线路开展检修维护。然而，从当前从事高压断路器维修的工作人员角度来说，他们本身整体的维护质量不高。然而，因为电力技术以及设备的不断升级，假如对于理论知识以及专业技术水平培训的不够及时，将会使得实际水平相对滞后。对于出现的某些故障，缺乏科学的改善对策，使得故障修复工作没有办法高效的开展。 3. 探索故障处理的有效方法