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      高壓斷路器監測及故障診斷方法介紹

      時間:2020-03-05 16:30來源:網絡 作者:電氣管家 點擊: 146 次 好評:0

      高壓斷路器指的是額定電壓3kv以上的斷路器,其具有良好的滅弧結構和斷流能力,能夠根據需要控制電路的通斷以及根據電氣設備的負載電流情況使電氣設備投入或退出運行,此外,高

      高壓斷路器指的是額定電壓3kv以上的斷路器,其具有良好的滅弧結構和斷流能力,能夠根據需要控制電路的通斷以及根據電氣設備的負載電流情況使電氣設備投入或退出運行,此外,高壓斷路器還能夠同繼電保護裝置一同工作,切斷電網系統中的故障部分,防止電力事故進一步擴散。

      未來隨著科技的發展,高壓斷路器將得到進一步完善,在高電壓電力系統運營中發揮更大的作用。

      高壓斷路器

      高壓斷路器故障診斷方法 

          高壓斷路器故障的診斷方法主要有三種:
           
      1. 基于解析模型的方法該方法實施的前提是要構建適合該系統的殘差模型,借助模型獲得殘差,并根據準則對這些殘差進行分析,從而對設備故障進行識別和確認。但是由于診斷對象多為大型的電力系統,而模型的建立往往存在一定的誤差,因此該方法并不適用于非線性系統。

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      3. 基于知識的方法該方法不需要精確的模型,是一種基于建模處理和信號處理的高級診斷形式,根據方法細節的區別,可以將該方法分為基于癥狀的診斷方法和基于定性模型的診斷方法,克服了傳統方法在大型電力系統故障診斷中的弊端,但是依然存在部分缺陷。

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      5. 基于信號處理的方法該方法利用數值計算,將傳感器采集得到的數據進行處理,根據處理結果分析故障類型,是目前較為常用的故障診斷方法。

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      在線監測與故障診斷的過程

         

      在線監測與故障診斷系統分為信號變送、數據采集、處理和診斷三個子系統。首先,信號變送系統中包含電氣設備和傳感器,傳感器的主要作用是采集物理信號并將其轉化為后續系統可以識別的電信號;其次,數據采集與預處理系統包括信號預處理模塊和數據采集模塊,能夠將傳感器輸送的電信號進行放大、濾波、隔離等處理,以利于信號采集模塊對這些信號進行測量;最后,經過測量的數據信息通過數據傳送模塊傳遞到主控制室進行數據的進一步處理與判斷,做平滑處理提高信噪比,并根據處理后的數據判斷設備故障發生的位置。

         

      高壓斷路器在線監測的主要參數 

          
      1. 當電路接通后,電磁鐵內產生磁通,鐵芯在磁力作用下發生位置變化,接通操作回路,進而實現對高壓斷路器的間接操作。分合閘線圈的特殊結構決定了電流波形隱藏著豐富的信息,通過對波形的監測和分析能夠判斷分合閘電路的狀態,從而對整個高壓斷路器的性能進行預判。例如,根據鐵芯的行程以及鐵芯是否卡澀能夠判斷高壓斷路器的操作機構的運行狀態,進而判斷故障發生的原因。 

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      3. 儲能電機電流信號高壓斷路器中彈簧操作機構最核心的部件是儲能彈簧,對高壓斷路器故障的診斷需要獲取儲能彈簧內部的力學性質參數,但是很顯然直接進行測量力的大小是不切實際的,因此需要通過分析儲能電機的電流波形來檢測推算儲能彈簧的狀態是否正常。

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      5. 溫度信號在電力系統中,溫度信號對故障的判斷和檢測而言更具直觀性。電流經過導體會產生熱量導致局部溫度升高,溫度升高的后果是電路連接處氧化加劇,使得接觸電阻進一步加大,溫度持續升高,可能帶來絕緣件損壞或擊穿的事故,因此需要對高壓斷路器內部的溫度進行監測,及時采取措施降低溫度,保證斷路器穩定工作。

       

      高壓斷路器在線監測及故障診斷系統的設計 

        

      一套完整的在線監測及故障診斷系統需要包含傳感器、信號調理及采集、數據傳輸、數據處理四個單元,設計人員在設計的過程中,需要根據電力系統的特點,選擇合適的組件。首先,傳感器包括溫度傳感器和電流傳感器,溫度傳感器主要選用鉑電阻,能夠在中低溫區使用,在電流傳感器的選擇方面,需要測量開斷電流時選擇基于霍爾效應原理的開環測量模塊,需要測量分合閘線圈電流時選擇基于霍爾閉環原理的測量模塊。數據傳輸單元采用GPRS無線傳輸模塊向上機位傳送數據,傳輸結構可以采用點對點的方式,當系統中包含多臺高壓斷路器時,也可以采用星型網絡結構。信號調理及采集單元中主要采用plc遠程采集方法,PLC具有較強的抗干擾能力和較高的精度,能夠在高壓斷路器附近工作,此外,還可以采用NIM系列基于PCI總線的采集卡,相比于PLC采集,能夠大大提高數據的采集、傳輸效率。數據處理單元主要完成對采集得到數據進行處理和分析,從中提取有用的信息作出高壓斷路器故障的診斷,同時,數據處理單元中往往還包含故障數據庫,為今后數據的識別和專家系統的建立提供幫助。    高壓斷路器故障往往會導致泄漏故障、部件損壞、大面積停電等事故,因此建立實時的在線監測及故障診斷系統對于提高供電的可靠性具有十分重要的意義。目前常用的系統主要通過對電氣參數的采集和處理來判斷高壓斷路器的工作狀態,盡管已經能夠投入到實際應用中,但是依然存在些許不足需要做進一步的完善。

      本文( 高壓斷路器監測及故障診斷方法介紹 :http://www.rajmathur.com/artkk/766.html)
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