高压断路器在线状态检测与诊断技术.pdf

2001年10月高电压技术第27卷第5期27

高压断路器在线状态检测与诊断技术

On-lineConditionMonitoringanddiagnosisfor~ighVoltageCircuitbreaker

刘全志1,师明义1,秦红三2,李喜桂3,胡文斌1,王章启1
<1.华中科技大学电气与电子工程学院,武汉430074;2.湖南省电力局,长沙410007;
3.湖南省电力实验研究所,长沙410007)

摘要介绍了一种实时检测与诊断断路器机械状态与电路器分闸线圈电流及合闸线圈电流,由分合闸线圈
寿命状态系统的原理与方法该系统能同时检测台不同
,30电流信号电平起动高速采样电路,记录分合闸线圈
型号的断路器经过年的现场运行考验表明该系统可为
03,电流波形及振动传感器装于断路器内的振动波
了解断路器的机电运行状态提供有效依据<)
0形每个数据站还实时监视断路器储能电机的动作
AbstractConfigurationandtechnologyofsysteMforMe-0
状态信息如液压机构的油泵电机补压的频度或弹
chanicalconditionMonitoringandelectricenduranceMoni-,,
toringof~VcircuitbreakerisPutforwardinthisPaPer.簧机构储能电机的储能时间0电寿命监测部分中,视
ThesysteMcanrealizerealtiMeMonitorforthirtyCircuit断路器台数的不同在工控机插槽中装有若干块电寿
breakersofvarioustyPes.AstressexPositionhowtoreal-
命模板,每板可采集处理5台<共15路)断路器的开
izeMechanicalconditionMonitoringisMade.断电流信号每台主机限额最多插块板共可进行
关键词高压断路器在线监测故障诊断,6,
台计相的电寿命监测综合诊断与结果输出
Keywords~VCircuitbreakerOn-lineMonitoring30900
failurediagnosis部分除专家系统软件外,还有打印机~显示器~远传
中图分类号文献标识码
TM561b通讯及警示信号输出0每个数据采集站和每块电寿
命模板都是以80C196单片机为核心的智能模板0
o引言
整个系统一面主屏最多能监视30台断路器各
高压断路器是系统一次设备中检修维护工作量相的电寿命及机械信号0上述监测信号的选择是由
最大的设备,近十年来,众多研究者致力于高压断路
器的状态监测研究[1~7],其中
一些还在电站的试运行中验证

了其监测效果的有效性[2~3~5],
但是,这些报道多半是针对机
械或电气等某一方面的问题所
作的工作,有些还仅是一种设
想或处于实验室验证其原理正
确性的水平0笔者曾就断路器
机械状态及电寿命状态的诊断

技术作过探索[8~12],本文介绍
用一套装置对断路器机械~电
气两方面的状态参数和近30
台断路器同时进行在线状态监
测的方法与思路
0图1断路器监测与诊断系统的总体结构
施工~造价~信息价值及是否可靠等多方面的因素所
1系统的硬件结构及信号量选择
决定的,是近5年来在调研~调试~安装与试运行中
整个检测与诊断系统在空间分布上由分散安装
与用户反复多次推敲取舍所决定的,有较高的工程
于各断路器机构箱中的数据采集单元及位于电站控
适用性与性能价格比0
制室中的主机屏两大块所组成,二者用通讯电缆传
2机械状态的诊断方法
输数据0在功能结构上由机械量监测部分~电寿命监
测部分及综合诊断与信号输出部分大部分组成
3,断路器电寿命的诊断方法在文[8~10]中已有
其总体结构见图10较详细的介绍,机械状态的诊断主要基于以下几点:
机械量监测部分中每个数据采集站实时监视断1)用同一时间基点对波形作纵横比较
2OCt.2001HIGHVOLTAGEENGINEERINGVol.2No.5

将分闸线圈与分闸过程振动波(或合闸线圈与
合闸过程振动波)以同一触发电平和同一时间坐标
记录(见图2)9分别求出线圈电流及振动波的若干
个特征值9并摘取两波形间典型相对关系的有用信
息9这样处理与使用两个波形9除了能得到分合闸磁
铁系统及传动构件系统的丰富信息外9还获得了从
接到分合闸命令至分合闸行程终止全过程中关键行

程点的行程}时间参量o图中的2表示在人
为观察时可沿水平方向移动的垂直线落在从记录开
图相邻次操作的合闸振动波形
始时间(时间起点)2处o由于波形记录由线33
以正常异常及故障大类信号给出初步判断
圈电流信号触发9故波形起始部分不在零点9起始的3)3
开关操作过程中无论线圈电流波还是振动信
触发电平可现场调整o横向比较是同次操作中