[发明专利]一种连续雷击下断路器断口击穿判别方法和装置

权利要求书

1.一种连续雷击下断路器断口击穿判别方法，其特征在于，应用于断路器断口状态分析系统，所述断路器断口状态分析系统包括：电源模块、断路器模块、隔离开关模块、电流互感器模块、避雷器模块、输电线路等效模块、杆塔模块和雷击电流模块；

所述电源模块的一端与所述断路器模块的一端相连，所述断路器模块的另一端与所述电流互感器模块的一端相连，所述电流互感器模块的另一端与所述隔离开关模块的一端相连，所述隔离开关模块的另一端与所述避雷器模块的一端相连，所述避雷器模块通过所述输电线路等效模块与所述杆塔模块的一端相连，所述杆塔模块的另一端与所述雷击电流模块相连；

并包括以下步骤：

S1、获取连续雷击下的雷击侵入波的陡度和速度，所述避雷器模块的电压幅值；

S2、根据所述避雷器模块的电压幅值、所述避雷器模块与所述断路器模块的距离、所述雷击侵入波的陡度和速度，基于等效电压计算公式进行计算，得到所述断路器模块线路侧过电压幅值；

S3、对所述断路器模块线路侧过电压幅值和所述断路器模块工频电压幅值进行叠加，得到所述断路器模块承受电压最大值；

S4、判断所述断路器模块承受电压最大值是否大于所述断路器模块雷击耐受电压值，若是，则所述断路器模块断口被击穿，否则，所述断路器模块处于正常运行状态；

步骤S4之后，还包括：

S401、当所述断路器模块断口被击穿时，判断所述避雷器模块是否为无间隙金属氧化物避雷器，若是，则执行步骤S402，否则，执行步骤S403；

S402、减少所述避雷器模块与所述断路器模块的距离，重复步骤S2至S4，直至所述断路器模块处于正常运行状态；

S403、将所述避雷器模块更换为所述无间隙金属氧化物避雷器后，重复步骤S1至S4，直至所述断路器模块处于正常运行状态。

2.根据权利要求1所述的连续雷击下断路器断口击穿判别方法，其特征在于，所述等效电压计算公式为：

式中，U_d为所述断路器模块承受电压最大值，U_b为所述避雷器模块的电压幅值，a为所述雷击侵入波的陡度，l₂为所述避雷器模块与所述断路器模块的距离，v为所述雷击侵入波的速度。

3.根据权利要求1所述的连续雷击下断路器断口击穿判别方法，其特征在于，步骤S1之前，包括：将所述电源模块设置为单电源模型。

4.根据权利要求1所述的连续雷击下断路器断口击穿判别方法，其特征在于，步骤S1之前，还包括：分别将所述断路器模块、所述隔离开关模块和所述电流互感器模块转换为等效电容。

5.根据权利要求1所述的连续雷击下断路器断口击穿判别方法，其特征在于，步骤S1之前，还包括：根据伏安特性曲线对所述避雷器模块进行设置，得到雷电流参数。

6.根据权利要求1所述的连续雷击下断路器断口击穿判别方法，其特征在于，所述输电线路等效模块用于：通过频率特性模型对架空线路进行模拟，并通过冲击阻抗对所述架空线路终端信息模拟。

7.根据权利要求1所述的连续雷击下断路器断口击穿判别方法，其特征在于，步骤S1之前，还包括：将所述杆塔模块设置为杆塔多波阻抗模型。

8.一种连续雷击下断路器断口击穿判别装置，其特征在于，包括：

获取单元，获取连续雷击下的雷击侵入波的陡度和速度，避雷器模块的电压幅值；

第一计算单元，用于根据所述避雷器模块的电压幅值、所述避雷器模块与所述断路器模块的距离、所述雷击侵入波的陡度和速度，基于等效电压计算公式进行计算，得到所述断路器模块线路侧过电压幅值；

第二计算单元，用于对所述断路器模块线路侧过电压幅值和所述断路器模块工频电压幅值进行叠加，得到所述断路器模块承受电压最大值；

分析单元，用于判断所述断路器模块承受电压最大值是否大于所述断路器模块雷击耐受电压值，若是，则所述断路器模块断口被击穿，否则，所述断路器模块处于正常运行状态；

还包括：

判断单元，用于当所述断路器模块断口被击穿时，判断所述避雷器模块是否为无间隙金属氧化物避雷器，若是，则触发第一设置单元，否则，触发第二设置单元；

第一设置单元，用于减少所述避雷器模块与所述断路器模块的距离后，触发所述第一计算单元，直至所述断路器模块处于正常运行状态；

第二设置单元，用于将所述避雷器模块更换为所述无间隙金属氧化物避雷器后，触发所述获取单元，直至所述断路器模块处于正常运行状态。