真空断路器电寿命状态监测系统的研究_0
真空断路器在电力系统中的应用与分析【最新】
真空断路器在电力系统中的应用与分析摘要: 本文简述了真空断路器的工作原理和主要结构以及其所具有的特点。
通过对真空断路器在变电站现场实用性的分析找出优缺点及应用中易出现的故障和处理方法,为真空断路器的运行和检修提供了依据。
关键字: 变压器, 高压断路器, 断路器, 真空断路器1概述在电力系统中变电站上的变压器、线路等元件,由于检修改变运行方式发生故障的需将它们接入或退出,因而进行一些操作。
例如,在正常情况下要能可靠地接通和开断电路,在改变运行方式时,要能灵活地进行切换操作,在电路发生故障情况下,能迅速切除故障电流,把事故限制在局部地区并使未故障部分继续运行,以提高电力系统的可靠性。
在检修设备时停电和隔离带电部分,保证工作人员的安全等,为完成以上这些操作在电力系统变电站上必须装一些开关电器。
它是电力系统的重要设备之一,其中断路器的任务最为重要、地位最重要,其结构也最为复杂,特别是高压断路器尤为重要。
高压断路器是用来在正常情况下接通和断开电路且在故障情况下能自动迅速开断故障电流的开关设备。
所以,对它的基本要求是:在各种情况下应具有足够的开断能力,尽可能短的动作时间和高度的工作可靠性。
断路器最重要的任务就是熄灭电弧,所以各种断路器都有不同结构的灭弧装置,它在很大程度上影响断路器的灭弧性能。
根据断路器所采用的灭弧介质及作用原理,断路器可分为以下几种类型:油断路器、压缩空气断路器、SF6断路器、真空断路器、自产气断路器和磁吹断路器,其中真空断路器是近年来研制的一种新型断路器,在10KV 变电设备中广泛应用着,真空断路器是以真空作为灭弧介质和绝缘介质,本文对真空断路器进行介绍和分析。
来源:大比特半导体器件网2真空断路器的工作原理和主要结构及特点2.1真空断路器的工作原理真空断路器的工作原理是:当动、静触头在操作机构的作用下分闸时,触头间产生电弧,触头表面在高温下挥发出蒸汽,由于触头设计为特殊形状,在电流通过时产生一磁场,电弧在此磁场作用下沿触头表面切线方向快速运动,在金属圆筒(屏蔽罩)上凝结了部分金属蒸汽,电弧在自然过零时就熄灭了,触头间的介质强度又迅速恢复起来。
真空断路器使用寿命的标准
真空断路器使用寿命的标准一、概述真空断路器是一种广泛应用于电力系统中高压及超高压线路的开关设备,其使用寿命对于电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
本文将介绍真空断路器使用寿命的标准。
二、标准值根据相关行业标准,真空断路器的使用寿命应不低于以下数值:1.合闸次数:不低于20000次;2.额定电流开断次数:不低于2000次;3.额定电压开断次数:不低于500次。
需要注意的是,上述标准是在不考虑其他因素(如维护保养、操作方式等)的情况下制定的,实际使用寿命可能会受到多种因素的影响。
三、影响因素真空断路器使用寿命受到多种因素的影响,主要包括:机械磨损、电气性能衰减、维护保养情况等。
机械磨损是真空断路器最主要的失效模式之一,长期开合操作会导致动、静触头磨损,从而影响电气性能。
电气性能衰减也是影响真空断路器使用寿命的重要因素,如真空度降低、绝缘性能下降等。
此外,维护保养情况也会对真空断路器使用寿命产生影响,如定期进行清洁、紧固等保养工作,可以有效延长其使用寿命。
四、实际应用在实际应用中,真空断路器的使用寿命受多种因素影响。
操作者应严格按照操作规程进行操作,避免不合理的操作方式导致设备损坏。
同时,定期进行设备检查和维护保养,及时发现和解决潜在问题,也是保证真空断路器使用寿命的重要措施。
五、总结真空断路器作为电力系统中的重要设备,其使用寿命对于电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
本文介绍了真空断路器使用寿命的标准及影响因素,并强调了在实际应用中遵循操作规程、定期检查和维护保养的重要性。
只有保证真空断路器的良好性能,才能有效避免因设备故障导致的电力事故,保证电力系统的正常运行。
在制定相关政策时,应充分考虑真空断路器的实际使用情况,制定合理的报废和更新制度,确保电力系统安全稳定运行的同时,也兼顾到资源节约和环境保护。
同时,加强用户教育和培训,提高用户对真空断路器的认知和维护保养能力,也是延长其使用寿命的重要手段。
河南省电力公司2006年科学技术进步获奖成果简介之四
需做 出 简单 的选择 操作 ,其 他 操作 均 由计算
机完 成 ; 提 供 了功 能强 大 的 “ 挂式 ”打 印解 决 外
方案 :打印输 出效果灵活 ,只要能够查询到
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河南省 电力公 司 2 0 0 6年 科 学技术进步 获奖成 果简 介之 四
2 0 3 基于 We 的继 电保 护综合 管 066 b 理 信息系统
获 奖情 况 :河 南 省 电力 公 司科 学 技术 进 步 三 所 有 信 息 高度 集 成 到一 个系 统 中,进 行 有机 的组 合 ,使 之 能够 协 调 一 致地 工 作 。通 过 网
奖 、一 、二等 奖 占获奖 项 目的 5 %。 3
奖 : 长距离、 “ 跨桥高压 电缆在 电力系统应用
真空断路器工作原理和应用
真空断路器工作原理和应用一、引言真空断路器是一种用于控制和保护电力系统的关键设备,广泛应用于发电厂、变电站和工业用电系统等场所。
本文将详细介绍真空断路器的工作原理和应用,以帮助读者更好地理解和运用这一重要设备。
二、工作原理1. 真空断路器的结构真空断路器由主要组件组成,包括真空瓷瓶、固定触头、活动触头、真空瓶内的真空灭弧室等。
真空瓷瓶起到支撑和固定作用,固定触头和活动触头用于连接和断开电路,真空灭弧室则用于灭弧。
2. 真空断路器的工作过程当真空断路器处于闭合状态时,电流通过真空瓶内的固定触头和活动触头,形成电路闭合。
当需要断开电路时,断路器的控制系统会发送信号,使得活动触头迅速分离,断开电路。
在断开过程中,真空灭弧室内的真空环境起到关键作用,它可以有效地灭弧并防止电弧继续存在。
3. 真空断路器的灭弧原理真空断路器的灭弧原理是利用真空环境的绝缘性质和电子的自由程度。
当电流断开时,真空灭弧室内的真空环境可以有效地阻止电弧的继续存在,并通过电子的自由程度使电弧能量快速消散,从而达到灭弧的目的。
三、应用领域1. 发电厂真空断路器在发电厂中起到保护发电机和变压器的作用。
当发电机或变压器出现故障或过载时,真空断路器可以及时切断电路,保护设备免受损坏。
2. 变电站真空断路器在变电站中用于控制和保护电力系统的各个部分。
例如,当变电站需要对电力进行分配或调整时,真空断路器可以根据需要开关相应的电路。
3. 工业用电系统真空断路器在工业用电系统中广泛应用。
它可以用于控制和保护各种设备,如电动机、变压器、电炉等。
真空断路器的高可靠性和快速断开能力,使其成为工业用电系统的理想选择。
四、真空断路器的优势1. 高可靠性真空断路器采用真空环境进行灭弧,不受外界气体和湿度的影响,具有良好的绝缘性能和稳定的工作性能,从而提高了设备的可靠性。
2. 快速断开能力真空断路器具有快速断开电路的能力,可以在毫秒级的时间内切断电流,从而有效地防止设备损坏和事故发生。
浅析状态检修下的真空断路器的维护与检修试验
中n 一 l 正常开断次数;r 厂家提供的开关额定工作电流。2短路开 I- () 断 : 中n —— 短 路开 断 次数 .k 母 线最 大 开 断 电流 。 式 2 I一
3、 束 语 结
状态 检 修 对 保 障 电力 系 统 的 安 全 生 产 、 少 检修 成 本有 着 重 减
要 的 意 义 。 时 真空 断 路器 已 经得 到广 泛 的 使 用 , 同 但是 一 直 没 有 相 应 的检 修标 准 , 而各 厂 家的 真 空断路 器 在机 构 上也 不尽 相 同 , 在 使用维护方面 , 不宜 实 行 某 些 厂 家 所提 倡 的 长周 期 、 次数 维 护 高 甚 至免 维护 允 诺 , 应 及 时开 展 E常 维 护 及状 态检 修 试 验 工 作 。 而 t
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状态 检修 是 以安 全 、 可靠 性 、 境 、 本等 为基 础 , 环 成 依据 设备 的 运 行 工 况 、 本 状 态 以及 同类 设 备 家族 历 史 资 料 , 过设 备 状 态 基 通 评 价 、 险评 价 、 定设 备检 修计 划 , 到设 备运 行安 全 可靠 , 风 制 达 检修 成 本 合 理 的 一 种 设 备 维修 策 略 。 我 国实行 了几十 年 的定 期检 修制 , 随着新 工艺 、 技术 的 不断 新 应 用 供 电 技术 变得 日 完 善 与 成熟 , 趋 鉴于 传 统 的定期 检 修 制度 及 离 线 试 验所 暴 露 出来 的 问题 , 即一 方 面盲 目地对 多数 完好设 备 定 期检修 , 造成 人 力 物力 浪 费而 且这 种 过度 维修 还可 能 引人 新 的故 障 隐患 ; 另一 方 面还 存 在 因一 些 产 品性 能缺 陷 包括 绝 缘缺 陷 未 能 得 到 及 时 发现 检 修 而 发展 成 重大 故 障 的可 能 。 电系统 的 可靠 性 供 在 很 大 程 度上 取 决 于 电力设 施 的可 靠性 随着 电网容 量 的 增 大和 用户 对 供 电 可 靠 性 要 求 的提 高 , 修 管 理 的 重 要性 日益 显 现 出 维 来 。 修 费 用 占 电力 成 本 的 比例 也 不 断 提 高 。 何 采 取 合 理 的检 检 如 修 策 略 和 正确 决定 检 修 计划 , 以保 证 在 不 降低 可靠 性 的前 提 下 节 省 检 修 费 用 , 成为 供 电部 门或 负责 电气设 备 维修 的 公司 面 临 的 便 重要 课 题 。 使 得供 电企 业 检修 策 略 由定 期 检 修方 式 向状 态 检 修 这
真空断路器状态在线监测系统探讨
真空断路器分 、 闸机械特性参数包括 : 合 刚分与 刚合 速度 、 闸与 分 5硬 件 设 计 . 合闸平均速 度、 分闸与合 闸最 大速度 、 闸与合 闸时间 、 分 触头 开距 、 触 C N作为一种有效 支持分 布式通信 的现场总线 .具有高 的可靠 A 头超程 、 触头 行程、 触头 弹跳时间 、 头反弹幅值 、 触 分闸与合 闸不 同期 性 和实时性 . 同时又有简单 、 易用 以及性价 比高 的优点 , 能够完 成现场 性 、 圈电流 和主回路 电流 和电压 。断路器机械部 分的磨损 、 线 疲劳老 监测单元 与管理设备之 间的数字通信 , 沟通现场监测单元 和更 高管理 化、 生锈 、 阀的缓 慢动作 以及零件装配 不当等均会影 响断路器 的机械 层 网络之 间的联 系, 真正做到 “ 分散处理 . 中管理 ” 集 。基 于以上原 因 , 特性 . 测开关动作 的行程——时 间特 性 . 监 提取各 种机械特性 参数并 本设计选择 C N总线作为监 测单元 通信模块 的解决方案 A 分析其变化可发现较多机械故障隐患 。 并可预测可能 的故 障部 件。监 6 软 件 设 计 . 测线圈电流波形的变化可 以诊断 出断路器机械故障 的趋势 . 断路器 对 本文软件设计采用结构化和模块化设计 。 系统 中主程序主要完成 中发生几率危害最大的拒动、 误动故障的诊断尤为有效。 系统 自检 、 初始化 、 故障处理 以及协调各功能模块等功能。 各功能模块 3关键参数 的确定 . 主要完成对所测信号进行采样 、 存储 、 计算和输 出控制 、 显示等功能。 31 位 点 的 确 定 .换 合 闸采样 程序主要 是采集合 闸过 程中电流 、 电压 、 动触头行程等 换位点的确定是设计的一大难点 . 它涉及多个机械特性参数 的计 信号 。 另外还特别记 录用 作机械特性计 算的起始点 和换位点 . 包括合 算, 如分、 合闸时间 , 不同期性 等。 本设 计 以分 、 闸线圈中通过电流的 闸线 圈电流的起始时刻 以及动触头位 置 . 合 首相合 闸时亥及位置 . 4 三相 瞬间作 为分 、 闸动作的起始 时间。 合 由于是以真空断路器为监 测对 象 . 全合时刻及位置 测 量断路器 的机械 特性 . 开距 和超程是 已知的 . 以通过记录动触 头 所 分闸采样程序 的作用与合闸采样程序类似 . 但记 录的对象稍有不 动作过程 中的位移和时间点就可以确定 每一个 点的速度 . 因此本设计 同 。除电流 、 电压 、 动触头行程等信号外 , 记录的主要是分 闸线 圈电流 以达 到超程位移时的时间点作为刚分、 0 冈 合换位点 的起始时刻 以及动触头位置 .首相辅助触点状态变化 的时刻及位置 . 32位移量 的确定 . 三相辅助触点状态变化的时刻及 位嚣。 在 时间量和对应 位移量确定 的前提下 , 程 、 行 超行程 以及开距 等 C N通信程序主要包括 C N模块 的初始化 、发送数据和接 收数 A A 参量依次可求 出。 从合 闸前 的稳态位置 到合 闸后 的稳态位置之 间的位 据程序 。其 中, A C N模块的初始化在 主程 序的开头进行 , 完成包括模 移量 之差 . 即是触头合 闸行 程; 闸前 的稳 态位置 到分 闸后的稳态 式寄存器 、 从分 控制 和状 态寄存器 、 发送缓 冲寄存 器 、 接收缓 冲寄存器 、 波 位置之 间的位移量 之差 , 即是触 头分 闸行程 。三相触头全接触开始 到 特率控制寄存器 、 中断状态和控制寄存器的定义。 发送到 C N总线上 A 合 闸后 稳态位置 的位移 量之差 , 即是合闸超行 程 . 行程 和超程之差 即 的数据是 由单片机 内 C N控制器 自动完 成的 .发送程序只需将待发 A 为触头开距 。 本设计合 闸超行程 的起始点是 由最后一相 主回路 导通 的 送 的信息帧送到 C N控制器发送缓冲区后 , A 启动发送命 令即可 。 A CN 时刻对应 的位移确定 的 数 据接收采用 中断方式其 余部分在主程序 中循环执行 .信 息从 C N A 33 -速度量 的确定 总线到 C N接收缓冲 区是 由 C N控 制器 自动完成 ( A A 下转第 4 4 ) 1页
高压真空断路器介绍
高压真空断路器介绍一、概述高压真空断路器是一种基于真空技术的电力传输和分配系统中常用的关键设备。
它能够在高压电路中实现可靠的断开和闭合操作,保护电力设备及电力系统的安全运行。
本文将对高压真空断路器的原理、应用以及特点进行介绍。
二、工作原理高压真空断路器通过在断开电流的时候产生高真空状态,使得电流无法在真空中建立电弧。
它的核心部件是真空开关,由主恢复电极、固定静电极、运动机构、真空等组成。
当高压电流通过分合扳手控制的开关时,真空开关迅速分开,阻断电流。
真空中没有导电材料,能够完全消除电弧形成的条件,实现可靠的断开。
三、应用领域高压真空断路器广泛应用于电力系统、工矿企业、交通运输、城市建设、军工项目等领域。
具体应用包括:1. 电力系统的输配电过程中,用于隔离故障电路和预防电力设备过载。
2. 工矿企业中作为主要的开关设备,用于保护生产设备和人员安全。
3. 交通运输中用于保证供电系统的正常运行,如列车运行、隧道照明等。
4. 城市建设中用于变电所、配电室等电力设施的控制和保护。
四、特点和优势高压真空断路器相比传统的油浸式断路器和空气断路器具有以下特点和优势:1. 高压真空断路器不含油,避免了漏油、污染和火灾等安全隐患。
2. 真空开关的断开电弧时间短,断电速度快,能够快速保护电力设备,减少故障损失。
3. 真空开关可靠性高,工作寿命长,维护成本低。
4. 具有良好的抗电弧能力,能够承受电压、电流的突变和短时短路电流的冲击。
5. 体积小、重量轻,便于安装和维护,减少场地占用。
五、总结高压真空断路器作为电力系统中的重要保护设备,通过真空技术实现了可靠的电流断开和闭合。
在电力系统、工矿企业、交通运输等领域得到了广泛应用,并具有高可靠性、长寿命、环保安全等优势。
随着电力技术的发展,高压真空断路器的性能和应用领域还将不断扩展,为电力传输和分配系统的安全稳定运行发挥着重要作用。
真空断路器的工作原理
真空断路器的工作原理真空断路器是现代高压开关领域的重要设备之一,广泛应用于电力系统和工业领域。
它的主要功能是在高电压条件下保护电力系统并断开开关电路。
在本文中,我们将探讨真空断路器的工作原理以及其在电力系统中的应用。
一、真空断路器的构成真空断路器由断口、经济机构、跳闸机构、气密容器等组成。
其中最重要的是真空断口,主要功能是断开和接通电路。
真空断口是由两个接触器组成,其中一个带有固定接点,另一个带有活动接点。
当两个接点接触时,电流通过它们流过;当它们分离时,电路断开。
二、真空断路器的工作原理当真空断路器开关被关闭时,活动接点和固定接点之间形成一个真空环境。
在真空环境下,电流在接触点之间传输时会发生电弧,这个电弧会不断扩展,同时产生高温和高压,对设备造成损坏和损坏人员安全。
此时,真空断口将立即作出反应,迅速将电路断开。
在断开过程中,真空断口中的真空环境将瞬间被破坏,从而迫使电弧停止。
真空断路器的工作过程可分为以下几个阶段:1. 接合阶段:当真空断路器关闭时,两个接触点接触,形成闭合状态。
2. 电弧点火阶段:当电路打开时,电流从接触点开始流动。
如果电路断开不及时,电弧就会在接触点之间形成,并随着电流的流动而逐渐扩大。
此时,电弧的能量将热量传递给接触点和周围的空气。
3. 电弧淬灭阶段:当真空断口探测到电路的短路或故障时,它将立即开启,导致真空环境被破坏。
因此电弧失去能量来源,无论是通过消耗能量还是与真空环境的交互作用,它都会在几毫秒内完全停止。
三、真空断路器的优点1. 高可靠性:真空断路器中没有介质,因此可以避免电气设备在开关过程中发生气体污染和化学反应。
同时,真空断路器的寿命长,可以长时间工作。
2. 加速接开断速度:真空断路器开合速度非常快,在开关瞬间内,电路的通断非常快。
3. 非常安全:真空断路器不会发生电火花现象,因此不会引起电路或设备损坏的事故。
同时,它还具有很强的抗振性,在压力、震动和温度波动等环境变化中,不会影响其正常工作。
浅析电气系统设备状态监测与故障诊断技术
浅析电气系统设备状态监测与故障诊断技术林仕斌(佛山市凯利德安全技术咨询有限公司,广东佛山528000)摘要:简要阐述了电气系统设备的状态监测与故障诊断技术的概念,从信号采集、数据传输以及机械特性在线监测方面,分析了状态监测的关键技术,从选取故障信号特征量、选择合适的故障诊断方法方面,研究了故障诊断的关键技术。
关键词:电气系统;设备状态监测;故障诊断技术0引言在经济全球化时代下,我国工业得到迅速发展,工业规模不断扩大,企业生产也逐渐实现了自动一体化。
对于供电企业而言,电气设备是电力系统中的重要组成部分,电气设备的运行状态决定了人们的用电质量。
伴随着科技进步,我国电气设备状态监测与故障诊断技术得到进一步优化,为供电企业提供了强有力的技术支持。
然而,电气设备在长期运作下,仍然会存在较多的隐患,受到外界各种因素的影响,设备中的绝缘物质易出现老化、磨损,如果不及时检修,电气设备中各元件会受到损伤,容易出现各种故障,甚至引发更大的安全事故,对工作人员的生命安全造成威胁,还会对供电企业带来巨大的经济损失。
1状态监测和故障诊断概念在电气设备状态监测过程中,技术人员需借助传感器等电气基础设备,利用现代检测技术,对电气设备的运行状态进行实时监控,一旦发现电气设备出现故障,可及时采取相关措施,将隐患扼杀在摇篮中,提高电气系统的运行效率,减少不必要的经济损失。
在电气设备故障诊断过程中,技术人员可通过电气设备状态监测技术,获取设备运行的参数以及其他信息,通过对数据信息进行整理并分析,提取异常数据,利用一定的技术手段对电气设备的运行状态进行调整。
从以上描述中不难看出,电气设备的状态监测与故障诊断两者互相联系,共同作用,保证电气系统运行的安全与稳定。
2状态监测的关键技术2.1信号采集电气设备的状态监测主要包含三方面内容,分别为信号的采集、传输和处理。
首先,在电气设备状态监测前,技术人员需做好一系列准备工作,选取被监测设备,统计设备运行参数、规格、使用说明书等信息,提取设备运行中产生的信号。
真空断路器的状态检测
真空断路器的状态检测、诊断与处理发布时间:2005-9-6 点击次数:791概述真空断路器是一种用真空作为灭弧介质和绝缘介质的断路器,由于这种断路器开断可靠性高,可频繁操作,寿命长,体积小,结构简单,维护工作量少等优点,目前在中压领域得到广泛应用。
但是真空断路器在使用中可能会出现一些不正常的运行状态,严重威胁电力系统的安全运行,所以必须经常地对真空断路器进行状态检测.检测反应真空断路器运行状态的电气和机械方面特性参数。
将测出的参数进行综合分析诊断.确定真空断路器是否需要检修、应如何检修等。
2常见的真空断路器不正常运行状态2.1灭弧室方面(1)真空度下降。
(2)触头接触面经多次开断电流后逐渐被电磨损,触头厚度减小。
(3)接触电阻增大等。
2.2操动机构方面(1)合闸弹跳时间过大。
(2)机构的“跳跃”现象。
(3)机构的“拒动”现象等。
3诊断分析方法3.1真空度的检测根据电力行业标准《10〜35kV户内高压真空断路器订货技术条件》(DIA03/91)要求,真空断路器灭弧室真空度不得低于6.62 X10-2Pa。
否则会影响它的开断能力和耐压水平。
真空灭弧室真空度降低的原因主要是灭弧室漏气和内部金属材料含气释放,因此必须按照《电力设备预防性试验规程》(DIJF596-1996)规定在大、小修时都要测量真空灭弧室的真空度。
目前,比较可行和实用的检测手段有:3.1.1交流耐压法这种方法在运行中是一种比较简便有效的检测方法。
《规程》规定,要定期对断路器主回路对地、相间及断口进行交流耐压试验。
试验电压值如表1所示。
其方法如下:触头开距为额定开距。
在触头间施加额定试验电压,如果真空灭弧室内发生持续火花放电,则表明真空度已严重降低,否则表明真空度符合要求。
表1奠空斷路器交流耐压试验电压值系统标称设备*离试验电压饪¥(有效值)加压时间/ 电压ZkV 电压/k¥相对地相间断口min3 3.625252567>230(20)30(20)30101242(28)42(28)42(28)151846465620246565653540.5959595注:括号内和外数据分別对应是和非低电阻接地系统。
真空断路器状态评价及寿命评估
摘要:首先对真空断路器的寿命进行了分析,接着介绍了真空断路器电寿命计算及评估方法,提出了断路器最优检修及更换策略。
解决方案具体实施后,从根本上突破了断路器剩余寿命盲区,能切实保障断路器剩余寿命预警功能的发挥;减少和消除断路器拒动,提高电网可靠性水平以及断路器在线监测设备的应用效果和经济效益,提高设备的可用率;延长设备的检修周期,有效降低电网运行成本;防止重大事故发生;实现对真空断路器寿命的实时监测,方便通过物联网对数据进行查询。
关键词:真空断路器;寿命监测预警;燃弧时间;计算及评估方法0 引言真空断路器作为电力系统中的重要设备,它的运行状态受随机性和模糊性因素影响,比如自身质量、检修维护、运行环境等。
为了实现对真空断路器寿命的准确评估,就必须充分考虑随机、模糊双重不确定性的影响。
断路器运行状态的随机性和模糊性影响因素主要有以下方面:(1)机械因素:包括不同期合分闸、合分闸时的速度等参数。
机械因素直接影响断路器的稳定性和可靠性。
(2)开断磨损因素:包括断路器开断次数、开断时的电流和电流燃弧时间。
开断性能是断路器的关键技术指标,断路器通过的负荷电流在其正常运行时要比短路时小很多,而断路器是按保证安全开断一定次数的短路电流设计的。
断路器合分闸动作时,动触头和静触头之间碰撞及摩擦,引起断路器触头的形状改变及材料损失,造成机械磨损。
一般情况下,影响断路器开断性能的主要因素不是断路器触头的机械磨损,而是短路电流的大小和开断次数。
断路器快速切断短路电流时会产生超强的电弧,断路器触头表面被电弧高温烧蚀,造成触头的金属材料减少和形状改变的结果,称之为“电磨损”。
电磨损会影响断路器灭弧室灭弧时的性能。
(3)用于变电站的真空断路器,存在电寿命缩短、回路电阻变大、过电压等问题,作为变电站高频切换设备使用的断路器,较常规使用的断路器动作更为频繁,供电公司往往采用定期检修的方式来保证真空断路器的可靠运行。
统计显示,维修断路器时,因为维修技师技术及维修工艺问题,拆卸和安装又会造成新的隐患,维修费时、费钱,不正确的维修可能导致维修费额外增加10%。
电力设备状态监测技术的研究现状及发展
一、引言20世纪90年代以来,在发电厂中应用状态监测技术以及发展新的状态监测技术已成了发电厂最重要的任务之一。
两方面原因促成了这种需要:首先,发电厂电气设备的安全运行非常重要,任何意外故障都可能造成重大事故,停电会带来巨大的经济损失,这在当前竞争日趋激烈的环境下尤为显著,而设备本身是发电厂的贵重资产并消耗大量维护费用。
应用状态监测技术可以避免意外停机!最大限度缩短停机时间!减少维护费用!延长机器寿命,它为最优使用机器提供了大量有价值的信息,有很大的经济效益。
其次,计算机技术!传感器技术!信号处理技术以及人工智能技术的发展使得对电气设备实施有效的状态监测成为可能。
随着状态监测系统在可靠性!智能化和经济性方面的进一步提高,状态监测技术将在电力系统中获得广泛应用。
然而,状态监测在很多方面仍处发展之中,当前的研究工作主要集中在监测系统的灵敏性!可靠性和自动化方面,同时希望系统的成本不致太高。
本文全面综述了当前状态监测技术的发展现状,介绍了状态监测的基本概念,阐明了变压器、发电机、电动机、高压断路器的各种状态监测方法,文章的最后给出了状态监测技术的发展趋势。
二、状态监测的基本概念状态监测可定义为一种监测机器运行特性的技术或过程,通过提取故障特征信号(故障先兆),被监测特性的变化或趋势可用于在严重故障发生前预知维护需要,或者评估机器的“健康”状况。
状态监测利用了整个设备或者设备的某些重要部件的寿命特征,开发应用一些具有特殊用途的设备,并通过数据采集以及数据分析来预测设备状态发展的趋势。
状态监测是为基于状态的维护(Condition-Based Maintenance,CBM)或预知性维护(Predictive Maintenance,PM)服务的一种技术。
在应用状态监测技术以前,一直采用基于时间的维护(Time-Based Maintenance,TBM)策略。
基于时间的维护根据检修时间表或运行时间离线检修设备,可以防止许多故障,然而在检修间隔期内仍会发生意外故障。
真空断路器状态监测与诊断须知-民熔
真空断路器运行维护和定期检查-民熔真空断路器,系三相交流50Hz额定电压为12KV的电力系统的户内开关设备,民熔真空断路器作为电网设备、工矿企业动力设备的保护和控制单元。
适用于要求在额定工作电流下的频繁操作,或多交开断短路电流的场所。
真空断路器状态监测与诊断真空灭火室是真空断路器的一个关键部件,由玻璃或陶瓷支撑和密封,具有动态接触和防护罩,其真空容量不得小于6.6×10-2p a.工厂建造的新的真空弧灭火室小于7.5×10-4什么时候真空减少基本上恢复了断开性能。
因此,真空弧灭火室不能被外力击中或撞击。
真空弧灭火室检查真空断路器的最重要特征是,接触被锁在真空弧灭火管绝缘壳体中,该壳体是由现代质量管理设备制造的。
为了确保延长寿命,需要进行检查,并在必要时更换真空气泡:一真空弧灭火室达到工厂保证的切割数量(“机械寿命:1000℃);2.“真空弧灭火室”达到规定的检查周期(“弧灭火室电压电阻试验”),时间为20 000小时,点数、制动器和短路数目为100℃;在出现异常情况时外表.基础d.检查:真空断路器的寿命由两个接触和真空指示器确定:磨损测量联系方式通过使用在断路器的接触杆上刻上的标记来检测或测量超出接触空的静态接触的累积磨损厚度超过规定范围。
真空气泡的电寿命已经结束,真空气泡必须更换。
真空气泡的直流电阻被去除。
有限将军真空泡沫直流电阻不超过2-5米,真空电路电阻不超过45米真空()测定。
压力电阻是正常的,通过在真空弧灭火室接触之间添加电压,使断路器处于断开状态,经受42kv电阻试验和IMIN工作电压试验,并且不长期放电。
真空气泡真空测试目前更精确的方法是用于检测一个工厂的真空弧灭火室的磁控制方法。
制造真空不超过5*10-4pa,火花表.L.本发明仅适用于玻璃管真空弧灭火室,并且在使用时允许火花探测器在电弧灭火室表面上移动,在其高频电场内具有不同的发光条件。
如果该管具有浅蓝色光泽,真空度大于1.33*10-5;如果该管是红色的,则该管被关闭;如果该管已经在大气中,则不发光。
谈真空断路器性能分析
谈真空断路器性能分析摘要:断路器是关系到电网稳定运行和用电可靠性的前提保障, 它的性能关系到电网的每一刻运行。
本文对真空断路器的特点和分、合闸弹跳等各方面对真空断路器机械特性进行了有意义的探讨。
关键词:真空断路器;绝缘特性;分、合闸性能分析引言:从目前的使用状况来看, 抽查中暴露的主要问题表现之一就是产品机械特性的缺陷,如触头行程、平均分、合闸速度实测值超出产品技术条件的规定范围。
显然, 为了提高其产品的质量, 对断路器机械特性的主要技术参数进行有意义的探讨是必要的。
1.真空断路器的主要特点1.1 真空的绝缘特性真空具有很强的绝缘特性, 在真空断路器中, 气体非常稀薄, 气体分子的自由行程相对较大, 发生相互碰撞的几率很小, 因此, 碰撞游离不是真空间隙击穿的主要原因, 而在高强电场作用下由电极分析出的金属质点才是引起绝缘破坏的主要因素。
真空间隙中的绝缘强度不仅与间隙的大小、电场的均匀程度有关, 而且受电极材料的性质及表面状况的影响较大。
真空间隙在较小的距离间隙( 2~3mm) 情况下, 有比空气与SF6 气体高的绝缘特性, 这就是真空断路器的触头开距一般不大的原因。
电极材料对击穿电压的影响主要表现在材料的机械强度( 抗拉强度) 和金属材料的熔点上。
抗拉强度和熔点越高, 电极在真空下的绝缘强度越高。
实验表明, 真空度越高, 气体间隙的击穿电压越高, 所以, 要保证真空灭弧室的绝缘强度。
1.2 真空中电弧的形成与熄灭真空电弧和我们以前学习的气体电弧放电现象有很大的差别, 气体的游离现象是产生电弧的主要因素, 真空电弧放电是在触头电极蒸发出来的金属蒸汽中形成的。
同时, 开断电流的大小不同, 电弧表现的特点也不同, 所以,我们一般把它分为小电流真空电弧和大电流真空电弧。
1.2.1 小电流真空电弧触头在真空中开断时, 产生的电流和能量集聚在阴极斑点, 从阴极斑点上大量的蒸发金属蒸汽, 其中的金属原子和带电质点的密度都很高, 电弧就在其中燃烧。
真空断路器电寿命状态监测系统的研究
量, 电流 互 感 器 ( CT) 出现 不 同 程 度 的 饱 会
比较 低 。
1P 0 如 果 它的额定 电流 为6 0 它只 能准 0 2。 0 A,
由千 普 通 的 电流 互 感 器 带 有 铁 心 , 流 过 电
大 时 易饱 和 , 得 的 数 值 就 与 实 际 值 偏 差 测
很大 。
和 , 此 用 传 统 的 电寿 命 监 测 方 法 准 确 度 确 地 测 到 2 倍 的 额 定 电 流 , l k 因 0 约 2 A左 右 。
户 的 青 昧 ,目前 更 是 在 40. kV及 以 下 电 5 压 等 级 的 市 场 上 占 据 主 导 地 位 。 行 部 门 运 常 将 真 空 断 路 器 在 型 式 试 验 时 通 过 的 机 械 寿 命 次 数 及 额 定 短 路 电流 分 断 次 数 ( 即
的开 断 次 数 来 表 示 , 于 断 路 器 在 实 际 运 由
寿 命 、 断 短 路 电 流 次 数 以 及 开 断 电 流 开
此 部 分 系 统 包 含 罗 氏 线 圈 、 号 调 理 信 及采集单 元以及光纤合 并处理单元 。
当 前 , 着 真 空 断 路 器 在 中 压 配 电 系 随 统 中 日益 广 泛 的 采 用 , 其 电 寿 命 的 在 线 对
工 程 技 术
SIC C NE&TCN LG E EHOO Y
真 空 断 路 器 电 寿 命 状 态 监 测 系统 的研 究
孙 晋 萍 ( 家 电 网 公 司 临 汾 市 电 网 分 公 司 科 信 中 心 国
真空断路器测试系统的设计
殷庆纵 。 等
真 空 断 路器 测 试 系统 的设 计
De i ft e T s s e f rVa u m r ut Br a e s sgn o h e tSy t m o c u Ci i e k r c
殷 度 叙
筅 畲 玲2
250 ) 1 14
0 引 言
真 空 断 路器 是 高压 输 配 电线 路 中最 为 重 要 的 电 气
设备 , 它的性 能直接 关系到线 路运行 的安全 性和可 靠 性 。为了提 高真空 断路器 的性能 , 生产过 程 中需 要 在
对 真 空 断路 器 三相 触 头 的 行 程 、 距 、 程 、 闸 时 间 开 超 分 和 合 闸时 间 等 主要 技 术 参 数 进 行 测 试 与 调 整 , 以提 高
系统 以 L C 12为核 心 , 有 扩展 采样/ 持 电 P 23 具 保
路 、 S2 2接 口 、 盘 等 外 围设 备 。L C 12是 一 个 R .3 键 P 23
1 系统硬件 设计
由于真空断路器触头 密封在 瓷壳 的屏蔽筒 内, 不 便于直接测量 ; 闸时 间与合 闸时 间在 2 6 s 分 0~ 0m 之
分 闸位 置 刚 合位 置 合 闸位置
可靠性 、 减少电磨 损并 延长使 用寿命 …。文 章介绍 的 真空断路器测试 系统可用 于真空 断路器 的生产线 , 为 调整真空断路器的工作状态提供 主要技术参数 。 真空断路器测试系统主要技术要求有 : ①同时测量
、 、
图 1 真 空断 路 器 触 头 动 作 示 意 图
Fi 1 S h ma i fc tc c in o a u g. c e tc o ona ta to fv c um ic tb e ke c rui r a r
浅谈真空断路器的检测及处理方法
3 6 l 0ຫໍສະໝຸດ 3. 6 7. 2l 2
2. 5
2. 5
3 ( 0 3 ( 0 02) 02)
4 ( 8 4 ( 8 22) 22)
4 6 6 5 9 5 4 6 6 5 9 5
会 出现一些不正 常的运行 状态 , 严重威 胁 电力 系统的安全 运 行, 因此 , 必须经 常地对真空 断路器进行状 态检测 , 检测 能反 映 出真空断路器运行状态 下电气和机械方 面的特性 参数 , 并 将测出 的参数进行综合分 析诊 断. 确定真 空断路 器是否需 要 检修 , 如何 检修 等。 应
验规程》 D F9 —1 6 的规 定 , ( H 56 9 ) 9 在大 、 小修 时都要 测量 真
空灭弧室的真空度 。 目前 , 比较可行和实用 的检测手段 有 :
() 1 交流耐压法 。这种方法在运行 中是一种 比较简便有 效的检测方法 。《 规程 》 定 , 规 要定期对 断路 器主 回路对 地 、
跃” 现象 、 构的“ 机 拒动” 现象 等。
着 的火 花 ; ⑥玻璃 内壁淡 青色的辉光等等 。这些发光 现象都 是 电真 空器件特有 的正常 发光 现象 , 与真空 度无关 , 均 与产
品的结 构 、 材料 、 内部 清 洁程度 有关 。只有 当灭弧 室 内部 产 生 了充满灭 弧室内空间的辉光时 , 才可据此判 为灭弧室 内真
l 5 2 0 3 5
l 8 2 4 4 . 0 5
真空灭弧室在进行交 流耐压试 验时 , 灭弧室 内往往会发
生多种形式的发光现象 。特别是玻璃 外壳 的断路器 , 十分 明 显 。大功率 电真空器 件 内部在强 电场 作用 下之所 以出现发 光现象 , 其原 因可能有 多种 : ④绝 缘构 件 由于 电荷 积 累的原
状态检修下的真空断路器的维护与检修试验
的不断应 用供电技 术 变得 日趋完 善 与成 熟 , 于传统 的 定 度 、 鉴 同期等 ) 不合格等情况 , 出整 改处理 后才投 人运 行 , 作 对
王 军 刘 罡 谢 博
( 南省 电 力 公 司 东 江 水 力 发 电 厂 , 南 资 兴 4 30 ) 湖 湖 2 4 3 摘 要 : 绍 了 状 态检 修 趋 势 , 介 阐述 了 真 空 断路 器 的 维 护 与 状 态检 修 的技 术 。 文献标识码 : A 文章 编 号 :6 23 9 (0 8 0 —2 50 17 -1 8 2 0 ) 108 —1
期检修制 度及离线 试 验所 暴 露 出来 的 问题 , 一 方 面盲 目 即 地对 多 数 完 好 设 备 定 期 检 修 , 成 人 力 物 力 浪 费 而 且 这 种 造
确 保 运 行 的 安 全 相 当重 要 。 源 来
( ) 期 检 测 。真 空 开 关 本 体 常 见 的 缺 陷 主 要 有 : 空 2定 真
关 键 词 : 态检 修 ; 空 断 路 器 ; 修 试 验 状 真 检
中图分类号 : 74 2 TB 5 +.
由于状态检 修 、 人值守 等制度 在 电力 系统 的推行 , 无 我 关 。 厂 已 于 近 期 完 成 了 1 KV 开 关 站 的 断 路 器 的 改 造 , 原 来 0 将 器 , 而 使 我 对 状 态 检 修 、 空 断 路 器 有 了更 深 刻 的 了解 。 从 真
( ) 试 、 接 试 验 。实 践 证 明 , 有 严 格 把 好 设 备 的 1调 交 只
真空断路器工作原理和应用
真空断路器工作原理和应用真空断路器是一种常见的电力设备,广泛应用于电力系统中,起着保护电网安全运行的重要作用。
本文将介绍真空断路器的工作原理和应用。
一、真空断路器的工作原理真空断路器是一种利用真空介质将电路中的电弧进行灭弧的设备。
它的工作原理主要有两个方面:1. 真空灭弧原理:当电路中发生短路或过载时,电流会迅速增大,导致电弧产生。
真空断路器通过在电弧产生的地方建立真空环境,使电弧的温度迅速升高,从而使电弧内的电离粒子失去能量,电弧被迅速灭弧。
2. 隔离和断开电路:真空断路器在正常工作状态下,将电路隔离开,保护电网的正常运行。
当电路发生故障时,真空断路器可以迅速断开电路,避免故障扩大,保护设备和人员的安全。
二、真空断路器的应用真空断路器广泛应用于电力系统中,主要有以下几个方面的应用:1. 高压输电线路:真空断路器常用于高压输电线路的保护。
在输电线路中,电流较大,一旦发生短路或过载,电弧产生的能量也较大。
真空断路器能够迅速灭弧,保护线路的安全运行。
2. 发电机保护:发电机是电力系统的重要组成部分,一旦发电机发生故障,可能导致整个电网的瘫痪。
真空断路器可用于发电机的保护,及时断开故障电路,保护发电机的安全运行。
3. 变电站保护:变电站是电力系统中电能的输送和分配中心,真空断路器常用于变电站的保护。
它可以对变电站中的电路进行隔离和断开,保护变电站设备的安全运行。
4. 工业用电:真空断路器也广泛应用于工业用电中。
在工业生产过程中,电流较大,一旦发生故障,可能造成严重后果。
真空断路器能够迅速断开故障电路,保护设备和人员的安全。
总结:真空断路器是电力系统中一种重要的保护设备,它利用真空介质将电路中的电弧进行灭弧,保护电网的安全运行。
真空断路器广泛应用于高压输电线路、发电机保护、变电站保护和工业用电等领域。
通过对真空断路器的工作原理和应用的了解,我们可以更好地理解和运用这一电力设备,确保电网的安全运行。
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真空断路器电寿命状态监测系统的研究
摘要:对真空断路器电寿命状态监测进行研究,通过对真空断路器短路开断电流的测量,采用开断电流加权累计法计算真空断路器的剩余电寿命。
采用罗氏线圈测量电流来研究实现对真空断路器的电寿命状态监测。
该项研究有助于实现对真空断路器的状态检修和减少真空断路器的使用浪费及故障隐患。
关键词:真空断路器电寿命短路开断电流罗氏线圈
真空断路器以其熄弧能力强、燃弧时间短、触头磨损小、机械寿命长、维护量小、灭弧室更换容易等一系列特点深受用户的青睐,目前更是在40.5kV及以下电压等级的市场上占据主导地位。
运行部门常将真空断路器在型式试验时通过的机械寿命次数及额定短路电流分断次数(即电寿命)作为维修及灭弧室更换的依据。
电寿命是真空断路器的电气开断能力,通常以额定短路开断电流的开断次数来表示。
由于强大的电弧对触头的烧蚀,真空断路器的电寿命次数仅数十次。
一般来讲,真空断路器的电寿命决定其真实使用期限。
如果电寿命超过,真空灭弧室会失效,电弧不能断开,灭弧室可能爆炸,造成重大事故。
另外运行部门为了确保安全,往往开断几次后就进行灭弧室更换,造成浪费,所以,对其电寿命的监测和评估是非常必要的。
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,
减免断电检修流程,维护人员可定期检查其剩余电寿命,同时运行部门可以在安全条件下充分使用真空断路器,减少不必要的投入和避免重大事故的发生。
真空断路器电寿命是指真空断路器的电气开断能力,通常以额定短路开断电流的开断次数来表示,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,因此用传统的电寿命监测方法准确度比较低。
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,我们研制和开发出一套针对真空断路器电寿命状态的智能化监测系统。
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,保障电网的安全可靠运行,研究智能电网规划下对真空断路器的状态监测和状态检修。
系统将对一个变电站中的约20台10kV的真空断路器实现集中监控。
1 系统架构、组成及功能
1.1 系统架构(图1)
1.2 基于RoSowskl线圈的开断电流测量系统
真空断路器电寿命状态监测系统中,关键的也是比较难的技术问题之一是测量几十千安的短路电流,例如31.5kA~50kA。
普通的电流互感器(CT)的准确度为5P20或10P20。
如果它的额定电流为600A,它只能准确地测到20倍的额定电流,约12kA左右。
由于普通的电流互感器带有铁心,电流过大时易饱和,测得的数值就与实际值偏差很大。
采用基于Rogowski线圈的电流传感器,可以实现大变化范围的电流信号的测量,并且在整个测量范围内能够保持很好的线性度。
这种传感器不但成本低廉,而且在经过一定的处理后可以达到很高的测量精度。
罗氏线圈的工作原理如图2。
此部分系统包含罗氏线圈、信号调理及采集单元以及光纤合并处理单元。
1.3 数据处理以及存储和Web发布系统
数据处理、存储及WEB发布的核心是一台工业服务器。
系统的
功能主要有以下几个部分。
(1)从数据采集装置中读入采集到的数据。
(2)从变电站综合自动化系统获得断路器变位信息,结合采集到的数据进行分析并判断所检测设备的状态好坏。
(3)建立起数据库,能够随时提取历史数据和浏览剩余寿命。
并能够实现显示打印等功能。
数据库是监测系统有别与仪表系统的关键,采用SQL数据库能够充分保证数据处理、存储和安全需要。
数据库用来存储和处理设备运行的各种信息,并具有管理和检索功能。
数据库包括了设备的结构参数、特征参数、工作参数等静态数据,监测和运行数据等动态参数,还记录了各类的历史数据,如典型故障数据和正常数据等。
系统记录的历史数据对运行和维修的指导作用是巨大的,可形成趋势图用于判断设备健康状况及发展趋势。
数据库一段时间内的全部详细数据。
1.4 通信系统
采用光纤通讯技术和网络通信技术,采用数字化变电站IEC-61850协议实现测量数据无损高速传输到监测服务器,同时数据处理分析后的监测结果第一时间通过WEB发布上网。
2 结语
通过上述研究证明,这套系统能够在线真实反映真空断路器实际的电寿命分断能力。
若一切环节均配合正常的话,能够实现对真空断路器状态监测和状态检修,必将为变电站增产、增效和安全生产带来相当大的效益,同时也能探索出智能电网规划下变电站设备在线状态监测和状态检修的新思路。
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