在線監測在高壓開關柜中的應用

鄭育財

摘要：隨著經濟的快速發展，國家對電力總體需求在逐年上升，因此電力系統的建設數量也在逐年增長。高壓開關拒在電力系統中屬于主要設備之一，是整個電力系統運行的基本保障之一。本文在分析高壓開關拒故障問題的基礎上，切實的指出高壓開關拒的特性與故障關聯，繼而簡要分析開關拒狀態檢修運行在線監測對象與高壓開關拒在線監測的模式。

關鍵詞：在線監測;高壓開關柜;應用

引言：電力系統中的高壓開關柜主要是增加電力系統運行的安全性，高壓開關柜作為電力系統的主要設備，其出現故障對電力系統整體起著極大的威脅，例如電力線路受損、設備受損，進而出現停小范圍或者是大范圍的停電事故，造成經濟上的損失。當前的工作中要確保供電整體的安全性，需要在原有的基礎上進行更加全面、更加科學的措施，從而提出了科學檢修模式來確保高壓開關柜的正常運行。使用現代化的檢修方式能將人工智能技術加以應用，使得設備的運行狀況能通過設備進行實時監控，極大程度的杜絕高壓開關柜出現線路等故障，以及整個輸電線路無法安全運行的現象，提高電力系統運行的安全性以及自動化程度。

1 高壓開關柜的基本特征分析

設備的在線監測工作依靠的是現代先進技術，在實際應用中要充分的考慮到電力系統的環境與需求，從而根據電力系統的基本特征與故障類型進行項目分析。高壓開關柜相關聯的是電、磁、溫度等等，這么多條件下所形成的故障是多種多樣的。所以實際的在線監測中，需要對高壓開關柜的故障原因以及故障點進行準確的判斷，在此之前就需要相關工作者以及監測系統充分的了解高壓開關柜的工作模式以及故障特征。

1.1 高壓開關拒的基本特征

高壓開關柜是由多個元件組成，也是因為元件的數量眾多使得故障出現的類型眾多，開關柜內存在有多個電氣元件，不同的元件在使用中會出現不同的故障，例如母線，在電力系統中母線出現故障通常是接觸電阻過大而出現的高溫現象;絕緣拉桿，在電力系統出現的故障是絕緣性能的降低。上述出現的故障以及未例舉出的故障其對傳感器帶來的是選擇方面的難題，因此在傳感器類型元件的選擇上，要充分的考慮其性能、數量以及安裝位置，從而提升故障診斷的可信度。除此之外，高壓開關柜在運作中存在差異性，基于此在進行斷路器的選擇時，要對斷路器的接通功能以及分段功能進行操作試驗，以此來獲取真實的數據，確保高壓開關柜故障出現時能及時的進行斷開工作，確保電力線路整體運行的安全性[1]。

1.2 高壓開關拒的故障類型

電力系統的故障不僅與設備當時狀態有關，還跟設備的工作時間與歷史狀態有關，只是因為在一種故障現象中可能會由不同因素造成，同時同一種原因又會造成不同的故障現象。在同樣的狀態參數中，故障可能發生也可能不發生，且故障發生的程度也會有所不同。上述的現象都表明高壓開關柜的狀態變量與故障特征變量之間存在了非線性映射關系，這個映射關系反應出了故障發生的隨機性與模糊性。筆者在近些年的研究中，對高壓開關的設備運行狀態數據的觀察，將高壓開關柜的故障劃分為下面的幾種類型：第一，開斷關和故障;第二，截流故障;第三，柜動、誤動故障;第四，絕緣故障;第五，外力及其他因素。

1.3 高壓開關拒的檢測模式

在故障發生的過程中開關柜狀態的檢修，是根據開關柜的主要故障以及建設中使用的技術水平、產品質量等綜合因素，從而進行相關的項目檢測，而主要檢測的方面是：第一，絕緣檢測，即套管絕緣、支柱絕緣、電纜絕緣、互感絕緣、母線絕緣等。第二，控制回路，檢測內容對回路的控制，或者是分合閘線圖等。第三，溫度檢測，手車室、開關柜內母線室、電纜室、隔離觸頭都需要進行實時的檢測[2]。第四，斷路器機械特征，其中就包含了動觸頭超行程、動觸頭總行程等等。第五，斷路器電氣性能，在開斷電流權值、滅弧室真空度以及主觸頭電阻等等。

2 高壓開關柜的檢測模式

2.1 溫度在線監測

溫度在線監測包括母線接觸的溫度以及斷路器接觸頭溫度的在線監測，在高壓開關柜中母線連接處升溫測量的傳感器是石英傳感器，在光微薄硅溫度傳感器以及吸收型的光纖溫度傳感器，它們主要是石英晶體、硅片、玻璃等成分組成的GaAs晶體、Fabrypeerot槽為感溫晶體元件，建立以光纖為傳輸的介質，如此一來能解決高壓開關柜電磁干擾的問題。在高壓開關柜觸頭整體處于高壓電、高溫度、強磁場的電磁干擾之下，能有效的進行觸頭的溫測工作，因此在線監測中要在裝置上進行惡劣環境的試驗，使其適應惡劣環境帶來的壓力。當前我國高壓開關柜在線監測之中使用的是被動式測溫以及主動式測溫。在線監測之中選擇適合恰當的抗干擾措施以及元件監測儀，能在確保高壓開關柜處于正產運行狀態，還能減少電力企業的建設成本。

2.2 電氣性能在線監測

電氣性能的監測工作包括斷路器開斷電流加權值、滅弧室真空度等等，在不同開斷電流的情況下磨損曲線，在每次電流開斷的積累中會出現不同程度的電磨損，每一臺電磨損總量是由開斷器的額定短路開端電流以及允許開斷滿容量次數來商榷，或者是采用觸頭積累磨損量當做判斷電設備壽命的根本依據。真空度在在線監測中的應用方式較多，當前我國電力系統中高壓開關柜中在線監測是使用電弧電壓法、光電變換法、耦合電容法等等[3]。在具體的使用中是通過屏蔽罩對直流電位進行測量，將靜電負荷數量的積累作為監測真空度的有效方式。上述方式運用了電場探頭的技術，黨電場探頭離開屏蔽罩125毫米時，還是具有較高的測量靈活性，可以說是高壓開關柜在線監測的有效方式，能大大幫助電力系統減少故障，以及對故障及時的發現與解決。

3 結束語

綜上所述，高壓開關柜整體是由多個元件構成的，在具體的使用中內部有電、磁、穩定等多種現象，故障的表現形式以及產生機理之間的差別過大，在電力系統中需要采取各種方式對高壓開關柜的故障進行有效的是監測與診斷，從而尋找到最好的、最有效的措施進行問題的解決，保證電力系統的正確運行。

參考文獻

[1]李曉鳳，劉建戈.在線監測在高壓開關拒中的應用[J]電工技術，2007（4）：3-4.

[2]王玉梅，王俊美，鐘軍，et al.智能儀器在高壓開關柜在線監測系統中的應用[J].電氣工程學報，2007（5）：59-61.

[3]劉進輝，劉萍，郭駿光纖測溫技術在高壓開關拒在線監測中的應用研究[J].中國電子商務，2012（20）：89-90.