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详谈真 空断路器寿命在线检测系统发布时间:2019-04-04 14:31:06 | 来源:浙江诚 高高压电气有限公司

真空断 路器是近十几年来快速发展起来的一种新型电器。同传统 的油断路器相比,具有许多优点,如不燃爆、不污染、免检期长、可频繁操作、较小的触头间隙、体积孝重量轻、电弧不外露、寿命长等一系列优点,它正逐 步取代传统的少油断路器而成为中压配电系统的主要开关设备。


当前,随着真 空断路器在中压配电系统中日益广泛的采用,对其电 寿命的在线监测也变得非常重要。通过实时监测,得出其剩余电寿命,并给出 一定的报警信号,维护人 员即可进行及时的处理,从而避 免重大事故的发生。
  
传统的 电寿命监测方法一般都建立在对开断电流准确测量的基础上,由于断 路器在实际运行中,开断电 流的变化范围非常大,且在开 断短路电流情况下有时会含有直流分量,电流互感器(CT)会出现 不同程度的饱和,因此准 确测取开断电流存在一定的困难。另外,传统的 电寿命监测方法是开断电流的次数,通常在 开关柜中有一个开断电流次数的计数器,使用该 方法监测断路器的寿命,只需要 进行开断电流的测量和简单的计算,在实际 操作中忽略了实际因素,因而在 一些情况下误差会很大。所以,用传统 的电寿命监测方法准确度比较低;再者,由于技术因素的限制,这种方 式所能够提供的信息量也比较有限。
  
随着传感技术、信号处理技术、计算机 技术以及微电子技术的发展,开发出 真空断路器电寿命智能化监测系统是完全可能的,也是非常必要的。并且,它可以 给出较多的信息量和提供报警信息,所以对 于电网的安全运行有着重要的意义。
  
为此,我们拟 研制和开发出一套针对真空断路器电寿命的智能化监测系统。用于在 线监测真空断路器的剩余电寿命、开断短 路电流次数以及开断电流的数值等参数,并给出 相应的报警信息,保障电 网的安全可靠运行。 在样机研制成功后,将对一 个变电站中的约20台10kV的真空 断路器安装此监测装置,并进行集中监控。
  
一、真空断 路器电寿命临测的研究状况:
  
对于真空断路器来说,影响电 寿命的主要冈素是断路器开断电流时山于电弧作用而产生的电磨损,主要有 接触表面的破坏、金属材 料的损失和变形等。电磨损 会影响灭弧室灭弧的性能。由于不 同电流下触头的烧损与电流的大小不是简单的比例关系,因此,对于电寿命的监测,简单的 累计开断电流的方法误差很大。
  
一种普 遍采用的方法是开断电流加权累计法,开断电 流加权累计法采用以下公式: Q= 公式(1) 式中 是第I次断开的电流值、 是加权系数。 一般在1.5到2之间,一般由 断路器的电寿命曲线得到,Q即为开 断电流加权累计值(累计电磨损值)。将Q与阈值进行比较,可以判 断电寿命剩余情况。这种方 法只需要知道每次开断电流的大小,比较简单实用。
  
有关参 考文献应用模糊理论,提出断 路器电寿命的综合判断方法。根据影 响电寿命的六个主要因素—首开相的燃弧时间、后开相的燃弧时间、开断速度、开断时间、首开相 在三相中的均匀度和等效开断电流的电磨损系数对断路器的电寿命进行判断。由于不 同因素的权重不尽相同,应用这 种方法需要大量的试验数据,给这种 方法的实际应用带来了一定的困难。
  
目前,由于在 强电磁干扰条件下测试开断大电流方面的困难,国内仅 有少数几个单位在理论上作了一些论证,但还没 有研制出针对真空断路器电寿命监测的专门化装置,但如前文所述,由于真 空断路器在系统中日益广泛的采用,这种装 置的出现是迟早之事。
  
二、本项目 拟研究的主要问题:
  
1. 主要课题和内容
  
本项目 致力于研制和开发真空断路器智能化监测系统,它由以下几部分组成:
  
1.基于RoSowskl线圈的 开断电流测量系统:
  
2.数据处 理以及存储和显示系统:
  
3.通信系统;
  
4.系统自检和设定;
  
5.远端监控软件。
  
三、其功能 包括以下几个方面:
  
1.实时监测功能:对断路 器剩余寿命以及开断电流次数和电流数值等重要参数进行长期连续的实时监测;
  
2.显示功能:该系统 可以实时显示断路器剩余寿命,开断电 流次数和电流数值及对应时间等参数:
  
3.可以通 过按钮查看历史数据,设定和修改设定值:
  
4.通信功能:可以通过该系统的RS-485串口实 现与变电站计算机网络的通信。可以把 数据传至上位机,并进行 远端监控和报警等。
  
5.系统自检:对系统 本身的工作状况进行自检,发现故障并及时报警;
  
6.可以通 过上位机进行远端监控。
  
四、本项目 的主要内容包括以下几个方面:
  
1.研制和开发基于Rogowski线圈的 开断电流测量系统;
  
2.开发数据的处理、存储显示系统;
  
3.开发通 信以及远端控制系统。
  
在样机研制成功后,对一个变电站中的约20台10kV的真空 断路器安装此监测装置,并在控 制室中用上位机

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