高壓斷路器在線監測方法及改進簡析

摘 要：高壓斷路器是電網保護與控制中的重要內容，為了維護整個高壓電網的安全與正確運作，必須要加強對高壓斷路器的檢測，在線監測是當前監測高壓斷路器最為先進的方法之一，及時了解及改進高壓斷路器的監測方法，對于保障整個高壓電路的安全意義重大。

關鍵詞：高壓斷路器 在線監測 改進

中圖分類號：TM855 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）03（b）-00-01

在改進與維護電力體制的正常運行方面，我國的計劃經濟體制存在著諸多不合理的因素。當前我國對高壓斷路器的監測對采用到期維修的形式，因檢索不及時或檢索方式不恰當引發多種檢修事故。運用在線監測辦法，能有效控制事故的發生，節約資金，對于整個產業來說具有重要的技術意義與經濟意義。該文主要對在線監測的原理進行多方面的研究，原理是實現在線監測有效性的基礎，怎樣通過在線監測的原理判斷各項電力事故、對高壓斷路器進行故障診斷。其次，對于高壓斷路器的設計與改進提出分析，改進方式能有效控制電網，在其發生故障之時，迅速檢索故障，保證電力運行的可靠性與安全性。

1 高壓斷路器在線監測系統的構成

高壓斷路器在線監測的系統結構主要有三項主要內容構成，傳感器與前置機是現場的數據采集單元，前置機與傳感器主要安裝在各高壓斷路器的附近。而后臺機作為高壓斷路器在線監測系統的一種重要組成部分，主要安裝在變電站控制室，后臺機與現場數據采集單元實現數據間的交流與互換。高壓斷路器的在線監控系統實現分層結構，涵蓋數據采集層，能有效對斷路器的實時數據進行動態收集、整理與分析，在處理后上傳至后臺機。后臺機是高壓斷路器在線監測體系中不可或缺的一部分，后臺機有幾個重要模塊構成，故障診斷模塊、通信模塊、顯示打印模塊等都是后臺機的重要模塊組成部分，這些模塊具有各自相應功能，對收集來的數據進行處理與分析，對整個高壓斷路器的運作狀態進行有效監控，獲取相應信息，實現動態管理。

2 高壓斷路器在線監測辦法

2.1 高壓斷路器概述

斷路器是電力系統中最為有效的保護與控制設備，在電力達3kV以上的系統中使用的斷路器就是人們常稱的高壓斷路器。高壓斷路器在整個電網系統中起著兩個較為關鍵的作用，一是保護作用，保護作用使保護電網正常運行，在電網某部門出現故障之時，能夠迅速將故障部分切除，以保證電網安全。二是控制作用，高壓斷路器實現對整個電路的控制，及時切斷無需使用的電路，將需要使用的電路設備投入運行。依據控制對象的差異，高壓斷路器又可以細分為多種形式。

2.2 對高壓斷路器實施在線監測的重要意義

隨著社會科技的不斷進步與發展，電力供應的安全性與可靠性也得到了穩步提升，社會各界都對電力供應提出了更高的要求。高壓斷路器能提升電力的品質與質量，在實現電網控制中意義重大，因此，高壓斷路器的可靠性與電力的可靠性息息相關。在線監測能有效監測高壓斷路器發生的故障，并及時對故障進行排查，從而不斷提升電力供應的安全性與可靠性。高壓斷路器在線監測辦法能為開關設備提供重要參數，并對參數實現長期的動態監控，由此總結歸納參數的發展變化態勢，以此為重要依據對故障發生的先兆進行排查，為設備的維護與保養提供方向性的引導。高壓斷路器能有效提升設備的利用效率，減少維護費用，不斷提升電力的體制的技術水平與經濟效益。

2.3 在線監測方法在應用中存在的一些問題

為了能及時的排查設備出現的故障，對存在的問題進行檢修，必須要對設備進行狀態檢測。在對高壓斷路器實現狀態檢測、即在線監測的過程中，存在著一些現實問題。我國將電路檢修的主要內容放置于變壓器上，對于高壓斷路器的狀態檢修處于起步階段，因此，高壓斷路器的在線監測存在諸多不足。我國在線監測的監測量少、監測的功能較為單一，除此之外，我國對于高壓斷路器的在線監測辦法缺乏綜合性與系統性，且采用的分析方法較少。由于缺乏有效且系統的監測辦法為指導，我國高壓斷路器的監測辦法仍然存在著諸多不足之處。

3 高壓斷路器電壽命的在線監測

3.1 對高壓斷路器壽命進行在線監測的目的

高壓斷路器的壽命長短影響電路的正常運行，觸頭電磨損是對高壓斷路器壽命監測的主要內容。在不了解電壓斷路器的磨損情況或實際切斷電流大小的時候，盲目對電壓斷路器進行解體，會造成大量的人力、物力的損失，且會造成時間的浪費，對電力的正常供應產生影響。隨著對高壓斷路器監測技術的不斷改進與發展，高壓斷路器壽命理論也日漸完善，在現代技術引導下，能有效對高壓斷路器的壽命實現監測，其主要監測內容是斷路器觸頭的電磨損情況，從而實現對斷路器整體壽命的監測，對高壓斷路器壽命進行有效的在線監測，對于提升整個電力系統的完整性意義重大。

3.2 傳統的高壓斷路器壽命監測辦法及其局限性

傳統辦法下，對高壓斷路器的電壽命進行監測主要采用多次開斷短路電流，使觸頭磨損、毀壞，最終使高壓斷路器不能正常開斷電流時的壽命，由于傳統的高壓斷路器壽命監測辦法缺乏國家標準，存在諸多不明確的地方。在常規測定的情況下，累計開斷次數并未對燃弧時間與開斷電流進行明確區分，因此，所測定的觸頭磨損量只是一個粗略的數值。此外，傳統方法是以累計開斷電流為判斷依據，用累計開斷電流判斷觸頭的健康狀況缺乏科學性，不能對觸頭的健康狀況進行準確估計，因為在實際測定的情況下，就算應對同一斷路器，先后開斷兩次大小相同的電流值，其高壓斷路器的燒損程度也存在差異。相差懸殊的開斷電流，大電流與小電流應用同一高壓斷路器，其觸頭燒毀程度與燒毀量的差異也很大。

3.3 傳統的高壓斷路器壽命監測辦法的改進技術

燃弧時間長短與開斷電流大小是影響觸頭磨損的主要因素，傳統方法相對而言有一定的科學性，其利用累計電弧量來判斷高壓斷路器的電壽命。但就整個電力工程而言，傳統方法操作起來難度較大，且容易帶來較多的誤差，需要記錄每次的燃弧時間，對于整個測量時間影響較大，增加判斷的不準確性。為了實現對高壓斷路器的電壽命更為準確的監測，需要利用相對電壽命與相對電磨損的有關原理。在大量實驗的基礎上，獲得相關結論，即燃弧時間的長短對單次開斷的影響是隨機的，開斷次數達到一定數值后，平均燃弧時間則趨近于某個數值。從統計學的角度考慮，隨機因素對于燃弧時間分散性影響可以忽略不計。從各種統計推斷公式推導出的電磨損公式中，可以得出高壓斷路器的電磨損量是一個較為絕對的數量，與燃弧的時間與電流皆相關。

4 結語

高壓斷路器是整個電力系統中的一個重要設備，高壓斷路器的正常運行是電路系統安全有效運作的保證，為了不斷改善我國電力供應的水平與質量，實現電力系統的安全可靠，我國必須要對高壓斷路器實施在線監測，創造有利的監測環境，尋求有效的監測辦法。

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