本文以云南电网2012年1月至2014年12月期间110kV及以上电压等级断路器紧急重大缺陷情况数据,CIGRE可靠性调查结果的统计分析为基础,对断路器寿命关键因素进行分析,了解高压断路器发生失效的各种影响因素及其影响机理。在前述分析研究的基础上,开展断路器寿命评估研究,主要围绕断路器整体寿命及密封件老化通用技术展开研究。由于电寿命是影响断路器整体寿命的主要因素,因此采用电寿命诊断方法中的N—Ib曲线法进行断路器电寿命预测,从而进行断路器寿命评估。在断路器整体寿命评估研究的基础上,针对SF₆开关设备进行密封件老化的通用技术研究,阐述密封材料的老化机理、密封结构设计及装配工艺,开展用于开关设备的主要密封材料的老化研究,分析影响其老化过程的主要影响因素,总结其老化规律;模拟实际运行工况,同时考虑热应力和机械应力作用,开展密封圈成品的加速老化试验,研究其老化发展规律,总结密封圈的老化过程。提出了一种基于故障树和改进模糊层次分析法的高压断路器可靠性评估方法。该方法首先对高压断路器故障进行统计分析,建立断路器故障树,将复杂的断路器系统故障逐级细分为各种基本故障类型;继而通过改进的模糊层次分析法对故障树逐层定量分析,建立高压断路器各故障因素之间的模糊判断矩阵,将求解各故障因素权重的模糊一致限定条件转化为约束优化问题,采用萤火虫算法得出权重的寻优结果;结合高压断路器的实际运行情况,建立高压断路器可靠性评估模型,进行可靠性评估。脱扣电磁铁是断路器弹簧操动机构中最重要的元件之一,实际使用过程中,可能会出现脱扣线圈老化的现象。这可能会有两方面原因造成,一方面是可能因为正常使用时间久,由电流累积效应造成线圈老化,另一方面可能是短时或者持续在最大负荷和过负荷状态下工作,电流累积效应加速造成的老化现象。线圈的老化危害很大,最严重时会造成线圈烧毁,使脱扣电磁铁丧失脱扣功能,造成断路器合闸或分闸功能失效,影响电力系统的运行。本文通过仿真分析及试验研究,进行电磁铁的可靠性研究。针对分闸和合闸电磁铁,试验分析其烧毁的主要原因,研究线圈通电耐受时间及其对动作特性的影响,得到脱扣电磁铁可靠性关键技术及线圈烧毁的主要原因。