自动化开关设备的故障分类及检修策略浅谈.docxVIP

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自动化开关设备的故障分类及检修策略浅谈

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摘要：自动化开关设备，应用在配电网中，能起到故障快速定位诊断、故障区域自动隔离、非故障区域自动恢复送电等作用，减少停电时间，是智能电网的重要组成部分。配网自动化的实施，能够有效改变以往缺少运行监测数据、凭借经验进行配网运行管理的落后状况，为配网运维人员快速制定故障处理方案和停送电提供技术支持。

自动化开关设备常见故障主要是外部部件故障，在总体故障中占比超过80%，外部部件故障的修复时间较短；而开关本体故障虽然占比较小，但内部故障受制于开关本体安装等，修复耗费的时间、精力、物力较大，它对智能配电网所造成的破坏力往往要比外部故障大。本文根据常见的故障现象，对自动化开关设备的故障分类及检修策略进行了简要探讨。

关键词：自动化开关设备；故障分类；检修策略；浅谈

引言

在配电自动化技术快速发展的今天，配电网络结构趋于复杂，要实现配网自动化，最基本的条件是需具有较完整的多路电源、主线路径分布较合理、干线设备稳定可靠的配电网。电力设备运行状态是否良好，直接影响到供电质量与可靠性，且配网电力设备常处于户外环境，运行状态下受到内部和外部等因素的影响，难免会出现各种故障问题，不仅影响设备正常运行，还会增加安全隐患与经济损失。同时，部分供电量少、重要度级别低的残旧配网设备，运行中出于经济利益等因素考虑，往往未能及时更换或维护，甚至一些运行效率不高的设备仍然处于运行状态，影响自动化设备的正确动作。

配网自动化开关设备，是指配置配电自动化终端（站所配电自动化终端-DTU、馈线自动化终端-FTU）的10（20）kV开关。配电自动化终端具备“三遥”（遥信、遥测、遥控）、继电保护、馈线自动化等功能。

1自动化电力设备的故障分类

1.1自动化开关本体故障

自动化开关本体故障是配网电力装置中常见的故障之一，主要是操作机构老化、本体损伤、储能装置损坏等引起的。在一般的电力系统中，各个网络节点主要会采用断路器来进行分段、分级，甚至还可以通过开关间的配合，达到多电源供电，确保电力的安全稳定输送，因此开关设备便成了电力设备在运行过程中十分重要的一个板块。常见的故障原因有：

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部分安装在外部环境比较恶劣的设备，例如煤灰、空气多盐潮湿等，使开关的金属元件受到了腐蚀锈蚀，容易出现机构卡涩、拉环锈蚀断裂等。

部分配网线路重过载运行，一般在工业负荷较大的区域比较常见，导致自动化开关也长时间持续承受较大电流的情况，加速开关设备部件老化等，例如绝缘材料绝缘能力下降导致开关误动作等。

部分配网线路经常开展转供电操作、线路故障跳闸等原因引起自动化开关多次分合的，因冲击电流的影响，极易对开关设备本体造成破坏和影响，例如真空式灭弧室密封性不足、操作机构损伤等，进而衍变导致开关设备故障。

开关家族性缺陷。开关家族性缺陷是指同一厂家生产的不同型号、不同规格、不同系列甚至不同品种的电力设备，在运行中出现了同一类缺陷的现象，一般是由于采用同样的工艺、同样的设计理念、同样的材料等，其中某些因素出错造成的。

开关设备故障是继电保护装置中比较常见的一种故障原因，需要对开关设备的质量进行提高和完善，只有保证了开关设备的可靠稳定，才能够避免继电保护装置出现故障和问题，保证电力系统能够安全稳定的运行。

1.2通讯网络的故障

配网通信一般采用主干层和接入层两层结构组网，配网主站系统至变电站的主干通信网，因位置固定且网店少，一般采用光纤传输网方式；而变电站至配网终端之间的通讯方式，由于点多面广，一般有工业以太网通信、无源光纤通信和无线公网通信三种方式。工业以太网通信，属于有源光网络，点到点结构，技术成熟稳定，但点对点结构纤芯资源相对投资大且资源较浪费。无源光纤通信，主要是利用以太网无源光网络技术，点到多点结构，成本相对较低、扩展性强、组网快速灵活，但对环形网络灵活性和可扩容性较差。无线公网通信，主要是利用通讯公司无线网络，包括GPRS、2G、3G、4G等，可节约光缆铺设的费用和时间，组网灵活系统成型速度快，适用于无线公共网络覆盖完整、信号优良的环境，但可靠性和安全性方面尚有待提高。

目前配电网自动化系统，主要采用无线公网通信。常见的FTU/DTU通讯模块未能顺利与配网主站保持通讯的故障现象是“运营商注册失败”“隧道建立失败”等，主要原因有：

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通讯模块卡槽与SIM卡未能有效接触。部分厂家的通讯模块组装工艺影响，与普通SIM卡的吻合度不足，导致SIM卡松动造成。

无线公网通信信号较差。一是因为信号在传播过程中会受到地形、地貌、高楼等各种因素的影响，若自动化开关处于较为封闭的地方，信号将会受到影响；二是受制于无线公网信号塔分布密度和覆盖面等影响，信号覆盖不全面。

基站拥堵