[发明专利]配电自动化系统高压断路器状态监测方法

说明书

一种配电自动化系统高压断路器状态监测方法，通过配电站自动化系统终端装置记录的分闸/合闸指令下发时刻和高压断路器分闸/合闸操作时的负荷电流变化过程，利用高压断路器分闸/合闸时的负荷电流动态数据计算高压断路器分闸/合闸完成时刻，从而根据记录的分闸/合闸指令下发时刻和高压断路器分闸/合闸时刻确定高压断路器的分闸/合闸时间，并根据高压断路器分闸/合闸时间是否达标来评估高压断路器的状态。本发明方法可在配电自动化系统现有基础上进行配电自动化系统终端高压断路器的状态监测，不需要增加硬件设备，经济性好，有利于提高配电自动化系统高压断路器的运行可靠性。

技术领域

本发明涉及电力设备状态监测方法，特别涉及一种配电自动化系统的高压断路器状态监测方法。

背景技术

为提高对配电网的监视和保护控制水平，国内各供电企业先后建设了配电自动化系统，为及时准确掌握配电系统运行与故障异常状态信息，安排故障恢复和保障用户供电奠定了重要的技术基础。配电自动化终端设备处于室外，运行环境恶劣，终端故障率较高；加之终端设备分散分布，难以准确掌握终端设备运行状态，运行可靠性保障困难。配电自动化系统各种故障中，断路器故障异常较为常见。

高压断路器是用来关合和开断正常电路、故障电路或用来隔离电源、实现安全接地的高压电器设备。为保障断路器可靠运行，要求进行定期检修，但配电自动化终端配属的断路器分散分布、检修不便，受配电检修班组人力限制，不可能定期安排巡检和维修。

近年来，国内外科研人员对断路器的在线状态监测进行了大量研究，研究表明绝大部分高压断路器的故障是由于机械部件和熄弧部件造成的，大概50％的故障可以归结为机械操动部件问题，19％属于熄弧介质问题(如：真空度下降、绝缘介质泄漏、含杂质等)，11％是由于电气问题(如：触头烧损、过热等)。机械部件的问题将导致分闸/合闸时间延长。当主轴摩擦力增大时，其主轴转角在最初的6毫秒内基本不受影响，而在6毫秒之后，随着分闸力的迅速减小，摩擦力的阻碍作用变得越来越明显，致使整个分闸过程比正常情况下延长了约14ms。目前，机械操动部件的状态监测一般会先将断路器退出运行，然后由检修人员通过检查控制电压、控制回路故障、绝缘介质气压、手动进行分合闸等操作来排查出断路器分合闸异常的原因。

尽管目前已研制了多种高压断路器状态在线监测装置，部分在实际应用中也能准确表征设备运行状态，但状态在线监测系统均需在现场安装硬件设备，一方面配电断路器数量庞大，难以承受所需耗费的人力物力，另一方面在线状态监测系统自身的可靠性不高，在配电终端恶劣的现场环境下很难可靠运行。

实际上，断路器的操作机构失效与二次回路及控制回路失效有关，将直接影响到断路器的分合闸时间，断路器绝缘介质的状态失效与主电路故障将间接影响到断路器的分合闸时间。因此，断路器的的分、合闸时间可以在一定程度上能表征断路器的运行状态(断路器的合闸时间是从发出合闸指令时刻到断路器的动触头与静触头稳定接触时刻的时间间隔；分闸时间是指从发出分闸指令时刻到断路器的电弧电流熄弧时刻的时间间隔)。如，CN100383547C的“高压断路器状态监测方法”，其公开了变电站自动化系统的断路器的状态监测是基于变电站的故障录波装置记录的高压断路器分闸操作的开断时间与正常开断时间之间的比较来判断的，但是该文献中记录的分闸操作的开断时间是基于高压断路器分闸操作时的电流衰减过程数据获得的，由于变电站的故障录波装置记录的是整个变电站每条母线的电压和每条线路的电流，并没有记录变电站断路器输出跳闸指令的时间，使得获得的变电站断路器分闸操作的开断时间并非准确值，而是一推算值，严重影响了断路器运行状态的表征。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术的不足，提供一种简单经济、而又能有效反应高压断路器(本文中提及的高压断路器皆指高压三相断路器)运行状态的配电自动化系统高压断路器状态监测方法，以克服现有配电断路器缺乏实际有效的状态监测技术。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种配电自动化系统高压断路器状态监测方法，该方法步骤如下：