摘 要:高壓斷路器是電網(wǎng)保護(hù)與控制中的重要內(nèi)容,為了維護(hù)整個高壓電網(wǎng)的安全與正確運作,必須要加強對高壓斷路器的檢測,在線監(jiān)測是當(dāng)前監(jiān)測高壓斷路器最為先進(jìn)的方法之一,及時了解及改進(jìn)高壓斷路器的監(jiān)測方法,對于保障整個高壓電路的安全意義重大。
關(guān)鍵詞:高壓斷路器 在線監(jiān)測 改進(jìn)
中圖分類號:TM855 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A 文章編號:1674-098X(2013)03(b)-00-01
在改進(jìn)與維護(hù)電力體制的正常運行方面,我國的計劃經(jīng)濟(jì)體制存在著諸多不合理的因素。當(dāng)前我國對高壓斷路器的監(jiān)測對采用到期維修的形式,因檢索不及時或檢索方式不恰當(dāng)引發(fā)多種檢修事故。運用在線監(jiān)測辦法,能有效控制事故的發(fā)生,節(jié)約資金,對于整個產(chǎn)業(yè)來說具有重要的技術(shù)意義與經(jīng)濟(jì)意義。該文主要對在線監(jiān)測的原理進(jìn)行多方面的研究,原理是實現(xiàn)在線監(jiān)測有效性的基礎(chǔ),怎樣通過在線監(jiān)測的原理判斷各項電力事故、對高壓斷路器進(jìn)行故障診斷。其次,對于高壓斷路器的設(shè)計與改進(jìn)提出分析,改進(jìn)方式能有效控制電網(wǎng),在其發(fā)生故障之時,迅速檢索故障,保證電力運行的可靠性與安全性。
1 高壓斷路器在線監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成
高壓斷路器在線監(jiān)測的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)主要有三項主要內(nèi)容構(gòu)成,傳感器與前置機是現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集單元,前置機與傳感器主要安裝在各高壓斷路器的附近。而后臺機作為高壓斷路器在線監(jiān)測系統(tǒng)的一種重要組成部分,主要安裝在變電站控制室,后臺機與現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集單元實現(xiàn)數(shù)據(jù)間的交流與互換。高壓斷路器的在線監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)分層結(jié)構(gòu),涵蓋數(shù)據(jù)采集層,能有效對斷路器的實時數(shù)據(jù)進(jìn)行動態(tài)收集、整理與分析,在處理后上傳至后臺機。后臺機是高壓斷路器在線監(jiān)測體系中不可或缺的一部分,后臺機有幾個重要模塊構(gòu)成,故障診斷模塊、通信模塊、顯示打印模塊等都是后臺機的重要模塊組成部分,這些模塊具有各自相應(yīng)功能,對收集來的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與分析,對整個高壓斷路器的運作狀態(tài)進(jìn)行有效監(jiān)控,獲取相應(yīng)信息,實現(xiàn)動態(tài)管理。
2 高壓斷路器在線監(jiān)測辦法
2.1 高壓斷路器概述
斷路器是電力系統(tǒng)中最為有效的保護(hù)與控制設(shè)備,在電力達(dá)3kV以上的系統(tǒng)中使用的斷路器就是人們常稱的高壓斷路器。高壓斷路器在整個電網(wǎng)系統(tǒng)中起著兩個較為關(guān)鍵的作用,一是保護(hù)作用,保護(hù)作用使保護(hù)電網(wǎng)正常運行,在電網(wǎng)某部門出現(xiàn)故障之時,能夠迅速將故障部分切除,以保證電網(wǎng)安全。二是控制作用,高壓斷路器實現(xiàn)對整個電路的控制,及時切斷無需使用的電路,將需要使用的電路設(shè)備投入運行。依據(jù)控制對象的差異,高壓斷路器又可以細(xì)分為多種形式。
2.2 對高壓斷路器實施在線監(jiān)測的重要意義
隨著社會科技的不斷進(jìn)步與發(fā)展,電力供應(yīng)的安全性與可靠性也得到了穩(wěn)步提升,社會各界都對電力供應(yīng)提出了更高的要求。高壓斷路器能提升電力的品質(zhì)與質(zhì)量,在實現(xiàn)電網(wǎng)控制中意義重大,因此,高壓斷路器的可靠性與電力的可靠性息息相關(guān)。在線監(jiān)測能有效監(jiān)測高壓斷路器發(fā)生的故障,并及時對故障進(jìn)行排查,從而不斷提升電力供應(yīng)的安全性與可靠性。高壓斷路器在線監(jiān)測辦法能為開關(guān)設(shè)備提供重要參數(shù),并對參數(shù)實現(xiàn)長期的動態(tài)監(jiān)控,由此總結(jié)歸納參數(shù)的發(fā)展變化態(tài)勢,以此為重要依據(jù)對故障發(fā)生的先兆進(jìn)行排查,為設(shè)備的維護(hù)與保養(yǎng)提供方向性的引導(dǎo)。高壓斷路器能有效提升設(shè)備的利用效率,減少維護(hù)費用,不斷提升電力的體制的技術(shù)水平與經(jīng)濟(jì)效益。
2.3 在線監(jiān)測方法在應(yīng)用中存在的一些問題
為了能及時的排查設(shè)備出現(xiàn)的故障,對存在的問題進(jìn)行檢修,必須要對設(shè)備進(jìn)行狀態(tài)檢測。在對高壓斷路器實現(xiàn)狀態(tài)檢測、即在線監(jiān)測的過程中,存在著一些現(xiàn)實問題。我國將電路檢修的主要內(nèi)容放置于變壓器上,對于高壓斷路器的狀態(tài)檢修處于起步階段,因此,高壓斷路器的在線監(jiān)測存在諸多不足。我國在線監(jiān)測的監(jiān)測量少、監(jiān)測的功能較為單一,除此之外,我國對于高壓斷路器的在線監(jiān)測辦法缺乏綜合性與系統(tǒng)性,且采用的分析方法較少。由于缺乏有效且系統(tǒng)的監(jiān)測辦法為指導(dǎo),我國高壓斷路器的監(jiān)測辦法仍然存在著諸多不足之處。
3 高壓斷路器電壽命的在線監(jiān)測
3.1 對高壓斷路器壽命進(jìn)行在線監(jiān)測的目的
高壓斷路器的壽命長短影響電路的正常運行,觸頭電磨損是對高壓斷路器壽命監(jiān)測的主要內(nèi)容。在不了解電壓斷路器的磨損情況或?qū)嶋H切斷電流大小的時候,盲目對電壓斷路器進(jìn)行解體,會造成大量的人力、物力的損失,且會造成時間的浪費,對電力的正常供應(yīng)產(chǎn)生影響。隨著對高壓斷路器監(jiān)測技術(shù)的不斷改進(jìn)與發(fā)展,高壓斷路器壽命理論也日漸完善,在現(xiàn)代技術(shù)引導(dǎo)下,能有效對高壓斷路器的壽命實現(xiàn)監(jiān)測,其主要監(jiān)測內(nèi)容是斷路器觸頭的電磨損情況,從而實現(xiàn)對斷路器整體壽命的監(jiān)測,對高壓斷路器壽命進(jìn)行有效的在線監(jiān)測,對于提升整個電力系統(tǒng)的完整性意義重大。
3.2 傳統(tǒng)的高壓斷路器壽命監(jiān)測辦法及其局限性
傳統(tǒng)辦法下,對高壓斷路器的電壽命進(jìn)行監(jiān)測主要采用多次開斷短路電流,使觸頭磨損、毀壞,最終使高壓斷路器不能正常開斷電流時的壽命,由于傳統(tǒng)的高壓斷路器壽命監(jiān)測辦法缺乏國家標(biāo)準(zhǔn),存在諸多不明確的地方。在常規(guī)測定的情況下,累計開斷次數(shù)并未對燃弧時間與開斷電流進(jìn)行明確區(qū)分,因此,所測定的觸頭磨損量只是一個粗略的數(shù)值。此外,傳統(tǒng)方法是以累計開斷電流為判斷依據(jù),用累計開斷電流判斷觸頭的健康狀況缺乏科學(xué)性,不能對觸頭的健康狀況進(jìn)行準(zhǔn)確估計,因為在實際測定的情況下,就算應(yīng)對同一斷路器,先后開斷兩次大小相同的電流值,其高壓斷路器的燒損程度也存在差異。相差懸殊的開斷電流,大電流與小電流應(yīng)用同一高壓斷路器,其觸頭燒毀程度與燒毀量的差異也很大。
3.3 傳統(tǒng)的高壓斷路器壽命監(jiān)測辦法的改進(jìn)技術(shù)
燃弧時間長短與開斷電流大小是影響觸頭磨損的主要因素,傳統(tǒng)方法相對而言有一定的科學(xué)性,其利用累計電弧量來判斷高壓斷路器的電壽命。但就整個電力工程而言,傳統(tǒng)方法操作起來難度較大,且容易帶來較多的誤差,需要記錄每次的燃弧時間,對于整個測量時間影響較大,增加判斷的不準(zhǔn)確性。為了實現(xiàn)對高壓斷路器的電壽命更為準(zhǔn)確的監(jiān)測,需要利用相對電壽命與相對電磨損的有關(guān)原理。在大量實驗的基礎(chǔ)上,獲得相關(guān)結(jié)論,即燃弧時間的長短對單次開斷的影響是隨機的,開斷次數(shù)達(dá)到一定數(shù)值后,平均燃弧時間則趨近于某個數(shù)值。從統(tǒng)計學(xué)的角度考慮,隨機因素對于燃弧時間分散性影響可以忽略不計。從各種統(tǒng)計推斷公式推導(dǎo)出的電磨損公式中,可以得出高壓斷路器的電磨損量是一個較為絕對的數(shù)量,與燃弧的時間與電流皆相關(guān)。
4 結(jié)語
高壓斷路器是整個電力系統(tǒng)中的一個重要設(shè)備,高壓斷路器的正常運行是電路系統(tǒng)安全有效運作的保證,為了不斷改善我國電力供應(yīng)的水平與質(zhì)量,實現(xiàn)電力系統(tǒng)的安全可靠,我國必須要對高壓斷路器實施在線監(jiān)測,創(chuàng)造有利的監(jiān)測環(huán)境,尋求有效的監(jiān)測辦法。
參考文獻(xiàn)
[1]翁國慶一種新型配電所自動化系統(tǒng)的研究[D].西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文,2003(5).
[2]任志遠(yuǎn).分布式高壓斷路器電壽命狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D].華北電力大學(xué)研究生學(xué)位論文,2009(5).
[3]申敏,鄧矣兵,鄭建宏,等.DSP原理及其在移動通信中的應(yīng)用[M].人民郵電出版社,2007(9).
[4]徐英雷.基于單片機的機車試驗設(shè)備數(shù)據(jù)采集器的研究[D].西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文,2002(5).