高压断路器在线监测方法及改进简析

高压断路器在线监测方法及改进简析
作者：程若昱周招华
来源：《科技创新导报》 2013年第8期
程若昱周招华
（浙江西子联合工程有限公司 310019）
摘?要：高压断路器是电网保护与控制中的重要内容，为了维护整个高压电网的安全与正确运作，必须要加强对高压断路器的检测，在线监测是当前监测高压断路器最为先进的方法之一，及时了解及改进高压断路器的监测方法，对于保障整个高压电路的安全意义重大。

关键词：高压断路器在线监测改进
中图分类号：TM855 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）03（b）-00-01
在改进与维护电力体制的正常运行方面，我国的计划经济体制存在着诸多不合理的因素。

当前我国对高压断路器的监测对采用到期维修的形式，因检索不及时或检索方式不恰当引发多
种检修事故。

运用在线监测办法，能有效控制事故的发生，节约资金，对于整个产业来说具有
重要的技术意义与经济意义。

该文主要对在线监测的原理进行多方面的研究，原理是实现在线
监测有效性的基础，怎样通过在线监测的原理判断各项电力事故、对高压断路器进行故障诊断。

其次，对于高压断路器的设计与改进提出分析，改进方式能有效控制电网，在其发生故障之时，迅速检索故障，保证电力运行的可靠性与安全性。

1 高压断路器在线监测系统的构成
高压断路器在线监测的系统结构主要有三项主要内容构成，传感器与前置机是现场的数据
采集单元，前置机与传感器主要安装在各高压断路器的附近。

而后台机作为高压断路器在线监
测系统的一种重要组成部分，主要安装在变电站控制室，后台机与现场数据采集单元实现数据
间的交流与互换。

高压断路器的在线监控系统实现分层结构，涵盖数据采集层，能有效对断路
器的实时数据进行动态收集、整理与分析，在处理后上传至后台机。

后台机是高压断路器在线
监测体系中不可或缺的一部分，后台机有几个重要模块构成，故障诊断模块、通信模块、显示
打印模块等都是后台机的重要模块组成部分，这些模块具有各自相应功能，对收集来的数据进
行处理与分析，对整个高压断路器的运作状态进行有效监控，获取相应信息，实现动态管理。

2 高压断路器在线监测办法
2.1 高压断路器概述
断路器是电力系统中最为有效的保护与控制设备，在电力达3kV以上的系统中使用的断路
器就是人们常称的高压断路器。

高压断路器在整个电网系统中起着两个较为关键的作用，一是
保护作用，保护作用使保护电网正常运行，在电网某部门出现故障之时，能够迅速将故障部分
切除，以保证电网安全。

二是控制作用，高压断路器实现对整个电路的控制，及时切断无需使
用的电路，将需要使用的电路设备投入运行。

依据控制对象的差异，高压断路器又可以细分为
多种形式。

2.2 对高压断路器实施在线监测的重要意义
随着社会科技的不断进步与发展，电力供应的安全性与可靠性也得到了稳步提升，社会各
界都对电力供应提出了更高的要求。

高压断路器能提升电力的品质与质量，在实现电网控制中
意义重大，因此，高压断路器的可靠性与电力的可靠性息息相关。

在线监测能有效监测高压断
路器发生的故障，并及时对故障进行排查，从而不断提升电力供应的安全性与可靠性。

高压断
路器在线监测办法能为开关设备提供重要参数，并对参数实现长期的动态监控，由此总结归纳
参数的发展变化态势，以此为重要依据对故障发生的先兆进行排查，为设备的维护与保养提供
方向性的引导。

高压断路器能有效提升设备的利用效率，减少维护费用，不断提升电力的体制
的技术水平与经济效益。

2.3 在线监测方法在应用中存在的一些问题
为了能及时的排查设备出现的故障，对存在的问题进行检修，必须要对设备进行状态检测。

在对高压断路器实现状态检测、即在线监测的过程中，存在着一些现实问题。

我国将电路检修
的主要内容放置于变压器上，对于高压断路器的状态检修处于起步阶段，因此，高压断路器的
在线监测存在诸多不足。

我国在线监测的监测量少、监测的功能较为单一，除此之外，我国对
于高压断路器的在线监测办法缺乏综合性与系统性，且采用的分析方法较少。

由于缺乏有效且
系统的监测办法为指导，我国高压断路器的监测办法仍然存在着诸多不足之处。

3 高压断路器电寿命的在线监测
3.1 对高压断路器寿命进行在线监测的目的
高压断路器的寿命长短影响电路的正常运行，触头电磨损是对高压断路器寿命监测的主要
内容。

在不了解电压断路器的磨损情况或实际切断电流大小的时候，盲目对电压断路器进行解体，会造成大量的人力、物力的损失，且会造成时间的浪费，对电力的正常供应产生影响。

随
着对高压断路器监测技术的不断改进与发展，高压断路器寿命理论也日渐完善，在现代技术引
导下，能有效对高压断路器的寿命实现监测，其主要监测内容是断路器触头的电磨损情况，从
而实现对断路器整体寿命的监测，对高压断路器寿命进行有效的在线监测，对于提升整个电力
系统的完整性意义重大。

3.2 传统的高压断路器寿命监测办法及其局限性
传统办法下，对高压断路器的电寿命进行监测主要采用多次开断短路电流，使触头磨损、
毁坏，最终使高压断路器不能正常开断电流时的寿命，由于传统的高压断路器寿命监测办法缺
乏国家标准，存在诸多不明确的地方。

在常规测定的情况下，累计开断次数并未对燃弧时间与
开断电流进行明确区分，因此，所测定的触头磨损量只是一个粗略的数值。

此外，传统方法是
以累计开断电流为判断依据，用累计开断电流判断触头的健康状况缺乏科学性，不能对触头的
健康状况进行准确估计，因为在实际测定的情况下，就算应对同一断路器，先后开断两次大小
相同的电流值，其高压断路器的烧损程度也存在差异。

相差悬殊的开断电流，大电流与小电流
应用同一高压断路器，其触头烧毁程度与烧毁量的差异也很大。

3.3 传统的高压断路器寿命监测办法的改进技术
燃弧时间长短与开断电流大小是影响触头磨损的主要因素，传统方法相对而言有一定的科
学性，其利用累计电弧量来判断高压断路器的电寿命。

但就整个电力工程而言，传统方法操作
起来难度较大，且容易带来较多的误差，需要记录每次的燃弧时间，对于整个测量时间影响较大，增加判断的不准确性。

为了实现对高压断路器的电寿命更为准确的监测，需要利用相对电
寿命与相对电磨损的有关原理。

在大量实验的基础上，获得相关结论，即燃弧时间的长短对单
次开断的影响是随机的，开断次数达到一定数值后，平均燃弧时间则趋近于某个数值。

从统计
学的角度考虑，随机因素对于燃弧时间分散性影响可以忽略不计。

从各种统计推断公式推导出
的电磨损公式中，可以得出高压断路器的电磨损量是一个较为绝对的数量，与燃弧的时间与电流皆相关。

4 结语
高压断路器是整个电力系统中的一个重要设备，高压断路器的正常运行是电路系统安全有效运作的保证，为了不断改善我国电力供应的水平与质量，实现电力系统的安全可靠，我国必须要对高压断路器实施在线监测，创造有利的监测环境，寻求有效的监测办法。

参考文献
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