高低压成套开关柜高压开关设备的故障性能及原因

高压开关柜分为室内开关柜和室外开关柜。10kV以下开关柜大多采用室内开关柜。根据一次回路方案的不同，可分为进、出开关柜、接触开关柜和母线分段柜。在10kV进出线开关柜内安装少油断路器或真空断路器，断路器操作机构为多弹簧操作机构或电磁操作机构，以及手动操作机构或永磁操作机构。不同的开关柜在结构上有很大的差异，这将影响传感器的安装和选择。

1.通过对高压开关柜故障表现及原因的调查统计，高压开关柜的主要故障类型如下：

（1）拒绝和故障：这类故障是高压开关柜的主要故障，可分为两类：一类是操作机构和传动系统的机械故障；另一类是电气控制和辅助电路故障。

（2）分、合故障：这些故障是由断路器本身引起的。对于低油断路器，主要表现为短路注入、灭弧室燃烧、分断能力不足、闭合时爆炸等；对于真空断路器，表现为灭弧室和波纹管泄漏、真空度降低、电容器组再燃、陶瓷管破裂等。等。

（3）绝缘故障：外绝缘对地闪络性能、内绝缘对地闪络、相间绝缘闪络、雷电过电压闪络、陶瓷瓶套管、电容器套管闪络、污闪、击穿、爆炸、起升杆闪络、CT闪络、击穿、爆炸、陶瓷瓶子破裂等。

（4）载流故障：7.2-12kV电压等级发生载流故障的主要原因是开关柜隔离插头触点接触不良，导致触点烧损。

（5）外力等故障：包括异物冲击、自然灾害、小动物短路等。

2.高压开关柜的监测和诊断方法根据高压开关柜的不同故障类型，有不同的故障检测方法。

（1）机械性能在线测试，包括：

合、合线圈回路、合、合线圈电流、电压、断路器动触头行程、断路器接触速度、合簧状态、断路器动作过程中的机械振动、断路器动作次数统计等，机械状态监测断路器的G主要包括行程和速度的监测，以及运行中振动信号的监测。断路器运行过程中的机械振动信号监测是根据各振动信号的时间和峰值的变化，结合分、合闸线圈的电流波形，判断断路器的机械状态。机械性能稳定的断路器，其开关、合闸振动波形峰值相对稳定，峰值间存在时间差。判断振动信号变化的标准是对新的断路器或检修过的断路器进行多次试验，并将稳定的振动波形记录为断路器特性波形的指纹。将后测得的振动波形与指纹进行比较，判断断路器的机械特性是否正常。根据径向基函数网络理论（RBF网络），将健康振动信号的峰值和振幅与断路器实际振动信号的差值以及冲击事件的时间所引起的残余量作为断路器故障诊断的特征参数，判断是否断路器有无故障及故障类型。基于小波变换的奇异性检测理论，首先对断路器合闸振动信号进行小波变换去噪，去除有用信号。然后，利用希尔伯特变换提取信号包络，并对包络进行小波变换，得到不同尺度的信号波形。Z后，根据小波变换不同尺度下模极大值的可传递性，计算出信号包络峰的奇异性指数。作为断路器故障诊断的特征参数，它是一种新的、有效的诊断方法。