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[摘 要]电力系统中应用最为广泛的一个重要开关设备就是500kV断路器，其不但能夠对整个超高电压电网的运转情况进行有效的控制，还可有效确保电网的安全稳定性。一般而言，为了能够有效的改变电网的运行状况，可以利用打开或者合上断路器的方式，切除电路；也可以投入相应的电气设备到电网建设中去。而500kV短路器能够将电气设备以及电力线路中发生故障的地方进行切断，有效的对故障的扩大进行了阻止，防止发生更为严重的电网事故。所以，为了能够有效确保整个电力系统的运行安全，务必要对维护500kV断路器的稳定性以及可靠性给予高度的重视。
[关键词]故障分析；500kV断路器；合闸电阻；应用维护
中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）44-0116-01
1 工作原理和运行维护工作的重要性
500kV断路器合闸电阻其主要的工作原理是当断路器处于合闸状态时，绝缘杆会同时带动电阻断口跟主断口，而为了有效的对冲动比进行改变，则可以适当的使用一些机械装置，闭合主断口前闭合好电阻断口，而此时主断口的合闸关闭时，分闸的指令则会通过电阻断口自动发出。在日常工作中，要对断路器合闸电阻的运行状况给予高度的关注，及时的检查并维修好电阻设备存在的问题，有效减小不安全因素，从而促进社会经济的发展。
2 某变电站断路器事故分析
2012年，四川某500kV变电站5022断路器在热备用状态下发生合闸电阻爆炸事故；事故发生后现场检查发现5022开关合闸电阻爆炸，开关灭弧室瓷瓶受损严重，断路器在分闸位置、机构储能正常、机构位置正常。
3 原因分析
合闸电阻动作原理：断路器合闸时电阻断口与主断口在绝缘拉杆的带动下同时动作，通过机械装置改变传动比，电阻断口比主断口提前闭合，在主断口合闸到位后电阻断口自动分闸。在断路器进行分闸操作时，合闸电阻不参与动作。经解体详细检查发现线路侧动触头内壁材料褶皱并完全填充在绝缘管内，如图所示。
3.1 断路器外部污闪
在比较阴暗潮湿的情况下，污秽物就会覆盖到断路器的瓷套外部，这就会降低断路器的绝缘效果，进而使瓷套外表面出现闪络现象的可能性增强。在此次故障中，从录波图可以看出，在发生故障的那个时段该断路器断口的电压值在其承受范围之内，所以因外部污闪导致断路器故障的可能性基本可以排除在外。
3.2 断路器开断故障
一般情况下应该确保断路器进行同期开断，否则容易导致较高的过电压或灭弧室压力升高等出现相应的故障。在本次故障中断路器处于开断热备用状态，机构位置及储能正常，该原因可排除。
3.3 合闸电阻内部缺陷
3.3.1 设计缺陷
同相断路器的合闸电阻工作状态一般都是统一的，此次故障中只有一侧发生爆炸，而另一侧则完好无缺，所以基本上不太可能是合闸电阻电场设计或者是通流容量出现设计问题；另外，结合之前的合闸电阻运行情况记录来看，基本上没有设计缺陷的问题。
3.3.2 合闸电阻零部件质量或装配时的缺陷
合闸电阻零部件存在自身质量缺陷或装配时工艺不良，将会影响内部通流和引发绝缘故障。根据解体检查情况，由于合闸电阻A2的拉杆断裂导致绝缘管内壁产生了褶皱，不排除绝缘拉杆存在质量缺陷或在装配时绝缘管内有异物情况。
3.3.3 合闸电阻运输及安装缺陷
通过对断路器进行解体检查得知，合闸电阻断口A2的拉杆断裂，导致在每次合闸时拉杆与绝缘管内壁摩擦使得内壁材料褶皱并完全填充在绝缘管内。且合闸电阻是动静两端的结构，静端靠外，并采取“悬梁臂”式构造，很容易在运输或安装过程中由于控制不当等情况，从而产生垂直冲击而造成破损。
3.3.4 过电压冲击
（1）雷电过电压：本次断电器发生故障当天天气状况良好，并且在雷电定位系统内部也没有查找到线路沿线有雷电信息的痕迹，所以基本上可以排除雷电引起过电压冲击的可能。
（2）系统谐振过电压：在本次合闸电阻故障中，通过录波图可以看出并没有出现过这种情况。
（3）操作过电压：由于故障时站内及对侧变电站均为进行倒闸操作，所以排除此种情况的可能。
综合上面所分析，导致断路器合闸电阻爆炸故障的原因为：
①合闸电阻A2动触头绝缘拉杆可能存在质量缺陷或在装配、运输、安装过程中工艺控制不良，产生撞击等情况导致绝缘拉杆断裂，这是故障发生的根本原因。
②绝缘拉杆为方形，断裂后存在有尖锐棱角，导致在每次合闸时拉杆与绝缘管内壁摩擦使得内壁材料褶皱并完全填充在绝缘管内；动侧弧触头实际上处于合闸位置；断路器在分闸位置热备用情况下仅靠A1承受电气绝缘。且每次合闸会使得内部支撑件及密封部件受到很大的冲击，达到一定的次数后，破坏合闸电阻密封导致SF6气体快速渗漏。
③根据故障录波显示，在合闸电阻爆炸前由于线路产生间隙接地故障，这是本次故障的诱因，由于合闸电阻A2处于导通状态，合闸电阻A1线路侧接地，其两侧电压差超过了合闸电阻A1所能承受的范围，导致合闸电阻A1绝缘击穿，变压器通过5022断路器给线路充电直到线路完全接地，5000A接地电流流经合闸电阻直至发生爆炸。
4 500kV断路器合闸电阻的应用维护
4.1提高断路器合闸电阻的自身性能。在对电路合闸进行设计过程中，首要考虑其功能性，拓展思维，不断创新，将其功能与行业特点结合在一起，切实提高断路器合闸电阻的性能，防止要求不达标的产品出现。相关的工作人员在日常工作中，应该注意技术操作，防止人为原因的出现。一些部分负责人也应该增加对技术人员的培训，增加相关工作人员的实际经验。
4.2做好断路器合闸电阻的检查和维护工作。对断路器合闸电阻的进行定期的检查和维护能够排除存在的隐患。在对设备进行检查和维护的工作时，应该首先对设备的性能进行测试，检查合闸电阻是否出现了老化的问题，并对其进行及时的跟新和替换。
4.3提高输电线路的整体性能。在实际的输电线路配置的过程中，应该根据不同地区不同的实际情况来选择输电线路，并以此为依据合理地对断路器合闸电阻进行布置。在对输电线进行布局的过程中，也要根据实际的地势变化进行，尽量减少输电线的实际长度。
5 结语
断路器合闸电阻随着投入使用的时间越长，发生老化和安全事故的概率就越大。为了确保电路安全地运行，就需要对断路器合闸电阻进行定时的应用维护。相关的工作单位和技术人员需要提高对断路器合闸电阻故障检查的重视程度，定期对设备进行故障排查和性能测试，管理好相关的电力设备，从而保证电力系统稳定安全地运行，提高整体的供电质量，促进我国电力产业的发展。
参考文献
[1] 陈家斌.变电设备运行异常与故障处理技术[M].北京：中国电力出版社，2009.
[2] 丁振宇.浅谈输电线路防雷接地[J].江西电力，2006（01）.
[关键词]故障分析；500kV断路器；合闸电阻；应用维护
中图分类号：TM561 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2017）44-0116-01
1 工作原理和运行维护工作的重要性
500kV断路器合闸电阻其主要的工作原理是当断路器处于合闸状态时，绝缘杆会同时带动电阻断口跟主断口，而为了有效的对冲动比进行改变，则可以适当的使用一些机械装置，闭合主断口前闭合好电阻断口，而此时主断口的合闸关闭时，分闸的指令则会通过电阻断口自动发出。在日常工作中，要对断路器合闸电阻的运行状况给予高度的关注，及时的检查并维修好电阻设备存在的问题，有效减小不安全因素，从而促进社会经济的发展。
2 某变电站断路器事故分析
2012年，四川某500kV变电站5022断路器在热备用状态下发生合闸电阻爆炸事故；事故发生后现场检查发现5022开关合闸电阻爆炸，开关灭弧室瓷瓶受损严重，断路器在分闸位置、机构储能正常、机构位置正常。
3 原因分析
合闸电阻动作原理：断路器合闸时电阻断口与主断口在绝缘拉杆的带动下同时动作，通过机械装置改变传动比，电阻断口比主断口提前闭合，在主断口合闸到位后电阻断口自动分闸。在断路器进行分闸操作时，合闸电阻不参与动作。经解体详细检查发现线路侧动触头内壁材料褶皱并完全填充在绝缘管内，如图所示。
3.1 断路器外部污闪
在比较阴暗潮湿的情况下，污秽物就会覆盖到断路器的瓷套外部，这就会降低断路器的绝缘效果，进而使瓷套外表面出现闪络现象的可能性增强。在此次故障中，从录波图可以看出，在发生故障的那个时段该断路器断口的电压值在其承受范围之内，所以因外部污闪导致断路器故障的可能性基本可以排除在外。
3.2 断路器开断故障
一般情况下应该确保断路器进行同期开断，否则容易导致较高的过电压或灭弧室压力升高等出现相应的故障。在本次故障中断路器处于开断热备用状态，机构位置及储能正常，该原因可排除。
3.3 合闸电阻内部缺陷
3.3.1 设计缺陷
同相断路器的合闸电阻工作状态一般都是统一的，此次故障中只有一侧发生爆炸，而另一侧则完好无缺，所以基本上不太可能是合闸电阻电场设计或者是通流容量出现设计问题；另外，结合之前的合闸电阻运行情况记录来看，基本上没有设计缺陷的问题。
3.3.2 合闸电阻零部件质量或装配时的缺陷
合闸电阻零部件存在自身质量缺陷或装配时工艺不良，将会影响内部通流和引发绝缘故障。根据解体检查情况，由于合闸电阻A2的拉杆断裂导致绝缘管内壁产生了褶皱，不排除绝缘拉杆存在质量缺陷或在装配时绝缘管内有异物情况。
3.3.3 合闸电阻运输及安装缺陷
通过对断路器进行解体检查得知，合闸电阻断口A2的拉杆断裂，导致在每次合闸时拉杆与绝缘管内壁摩擦使得内壁材料褶皱并完全填充在绝缘管内。且合闸电阻是动静两端的结构，静端靠外，并采取“悬梁臂”式构造，很容易在运输或安装过程中由于控制不当等情况，从而产生垂直冲击而造成破损。
3.3.4 过电压冲击
（1）雷电过电压：本次断电器发生故障当天天气状况良好，并且在雷电定位系统内部也没有查找到线路沿线有雷电信息的痕迹，所以基本上可以排除雷电引起过电压冲击的可能。
（2）系统谐振过电压：在本次合闸电阻故障中，通过录波图可以看出并没有出现过这种情况。
（3）操作过电压：由于故障时站内及对侧变电站均为进行倒闸操作，所以排除此种情况的可能。
综合上面所分析，导致断路器合闸电阻爆炸故障的原因为：
①合闸电阻A2动触头绝缘拉杆可能存在质量缺陷或在装配、运输、安装过程中工艺控制不良，产生撞击等情况导致绝缘拉杆断裂，这是故障发生的根本原因。
②绝缘拉杆为方形，断裂后存在有尖锐棱角，导致在每次合闸时拉杆与绝缘管内壁摩擦使得内壁材料褶皱并完全填充在绝缘管内；动侧弧触头实际上处于合闸位置；断路器在分闸位置热备用情况下仅靠A1承受电气绝缘。且每次合闸会使得内部支撑件及密封部件受到很大的冲击，达到一定的次数后，破坏合闸电阻密封导致SF6气体快速渗漏。
③根据故障录波显示，在合闸电阻爆炸前由于线路产生间隙接地故障，这是本次故障的诱因，由于合闸电阻A2处于导通状态，合闸电阻A1线路侧接地，其两侧电压差超过了合闸电阻A1所能承受的范围，导致合闸电阻A1绝缘击穿，变压器通过5022断路器给线路充电直到线路完全接地，5000A接地电流流经合闸电阻直至发生爆炸。
4 500kV断路器合闸电阻的应用维护
4.1提高断路器合闸电阻的自身性能。在对电路合闸进行设计过程中，首要考虑其功能性，拓展思维，不断创新，将其功能与行业特点结合在一起，切实提高断路器合闸电阻的性能，防止要求不达标的产品出现。相关的工作人员在日常工作中，应该注意技术操作，防止人为原因的出现。一些部分负责人也应该增加对技术人员的培训，增加相关工作人员的实际经验。
4.2做好断路器合闸电阻的检查和维护工作。对断路器合闸电阻的进行定期的检查和维护能够排除存在的隐患。在对设备进行检查和维护的工作时，应该首先对设备的性能进行测试，检查合闸电阻是否出现了老化的问题，并对其进行及时的跟新和替换。
4.3提高输电线路的整体性能。在实际的输电线路配置的过程中，应该根据不同地区不同的实际情况来选择输电线路，并以此为依据合理地对断路器合闸电阻进行布置。在对输电线进行布局的过程中，也要根据实际的地势变化进行，尽量减少输电线的实际长度。
5 结语
断路器合闸电阻随着投入使用的时间越长，发生老化和安全事故的概率就越大。为了确保电路安全地运行，就需要对断路器合闸电阻进行定时的应用维护。相关的工作单位和技术人员需要提高对断路器合闸电阻故障检查的重视程度，定期对设备进行故障排查和性能测试，管理好相关的电力设备，从而保证电力系统稳定安全地运行，提高整体的供电质量，促进我国电力产业的发展。
参考文献
[1] 陈家斌.变电设备运行异常与故障处理技术[M].北京：中国电力出版社，2009.
[2] 丁振宇.浅谈输电线路防雷接地[J].江西电力，2006（01）.