[发明专利]断路器动态负载能力的分析方法与管理方法

说明书

本发明涉及一种断路器动态负载能力的分析方法与管理方法，其中所述分析方法包括以下步骤：预设置阀值步骤；判断步骤，所述判断步骤包括实时判断步骤、累积判断步骤、电寿命判断步骤；采用至少一所述判断步骤，综合断路器动态负载实时数据评估结果、断路器动态负载累积数据评估结果、断路器动态负载可能的电寿命评估结果，得到断路器动态负载评估结果并输出。本发明通过依据断路器主回路电流的性质和大小进行实时的分析评估，判定断路器承受各类电流的裕度、能够增加的负载、能够承受的可能故障，从而为断路器的管理提供基本支撑，能够避免故障率，延长断路器的无故障运行时间及提升断路器的使用寿命。

技术领域

本发明涉及开关设备领域，特别是涉及断路器动态负载能力的分析方法与管理方法。

背景技术

断路器(circuit breaker)是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能关合、在规定的时间内承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置。在开关设备领域，断路器是作为电能分配控制的主要设备，是熄灭故障电流并将故障设备和线路与电网隔离的重要设备。在断路器导通状态下，实现电能的输送。在断路器分断过程，截断电能输送并在电网发生故障时切断故障电流。

在断路器传输电能过程中，断路器使用额定电流表示主回路能够承受的标称电流，使用温升测试的试验方法检验断路器主回路承受额定电流的能力。断路器使用容性负载开断电流表示主回路触头能够开断的容性负载时主回路的电流值。断路器使用额定雷电冲击电压、额定操作冲击电压表示断路器主回路和地电位间以及相间的绝缘承受能力。

断路器在电网运行过程中，主回路电流受到电源、负载性质、负载大小的相互作用，不断变化，有超出断路器允许的电流值的可能。主回路可能承受的故障电流受到电源包括发电机和变压器、故障电流性质、故障点距离、故障线路阻抗大小的相互作用，有超出断路器允许的额定短路开断电流或额定雷电冲击电压或额定操作冲击电压的可能。

现阶段从断路器方面对于电网及设备的保护，往往是在断路器的主回路发生故障时或电压超出允许电压时，进行判定并驱动断路器开断，从而保护电网及设备，但是缺乏断路器动态负载的保护方法，不能依据断路器主回路电流的性质和大小进行实时的分析评估，以判定断路器的动态负载能力，从而提升系统性能及有效地保护包括断路器在内的电力设备。

发明内容

基于此，本发明提供一种断路器动态负载能力的分析方法与管理方法。

例如，断路器动态负载能力的分析方法与管理方法中，断路器动态负载能力的分析方法包括以下步骤：

预设置阀值步骤：预设定电流许用阀值、主回路温升许用阀值、和或电寿命许用电弧能量阀值；

判断步骤，所述判断步骤包括实时判断步骤、累积判断步骤、和或电寿命判断步骤；其中，

实时判断步骤包括：计算实时电流值与电流许用阀值的电流差值，并根据电流差值判定断路器动态负载实时数据评估结果；

测量或计算主回路温升值与主回路温升许用阀值的温度差值，并根据温度差值判定断路器动态负载实时数据评估结果；

累积判断步骤包括：计算实时电流变化趋势，确定电流变化趋势达到电流许用阀值的时间，判定断路器动态负载累积数据评估结果；

计算主回路温升值变化趋势，确定主回路温升变化趋势达到主回路温升许用阀值的时间，判定断路器动态负载累积数据评估结果；

电寿命判断步骤包括：计算可能的电流开断电弧能量，并计算累积电流开断电弧能量，与电寿命许用电弧能量阀值进行比对，判定断路器动态负载可能的电寿命评估结果；

采用至少一项所述判断步骤，得到断路器动态负载实时数据评估结果、断路器动态负载累积数据评估结果、断路器动态负载可能的电寿命评估结果中的至少一项，形成断路器动态负载评估结果并输出。