襄陽(yáng)源創(chuàng)電氣小王告訴我們: 高壓開(kāi)關(guān)柜分戶內(nèi)式和戶外式兩種，10 kV及以下多采用戶內(nèi)式，根據(jù)一次線路方案的不同，可分為進(jìn)出線開(kāi)關(guān)柜、聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)柜、母線分段柜等。10 kV進(jìn)出線開(kāi)關(guān)柜內(nèi)多安裝少油斷路器或真空斷路器，斷路器所配的操動(dòng)機(jī)構(gòu)多彈簧操動(dòng)機(jī)構(gòu)或電磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)，也有配手動(dòng)操動(dòng)機(jī)構(gòu)或永磁操動(dòng)機(jī)構(gòu)的。不同的開(kāi)關(guān)柜在結(jié)構(gòu)上有很大的差別，這將影響到傳感器的安裝和選擇。

 

    1.高壓開(kāi)關(guān)柜的故障表現(xiàn)及其原因

 

    調(diào)查統(tǒng)計(jì)表明，高壓開(kāi)關(guān)柜的故障主要有以下幾類：

 

    （1）拒動(dòng)、誤動(dòng)故障：這種故障是高壓開(kāi)關(guān)柜最主要的故障，其原因可分為兩類：一類是因操動(dòng)機(jī)構(gòu)及傳動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)械故障造成；另一類是因電氣控制和輔助回路造成。

 

    （2）開(kāi)斷與關(guān)合故障：這類故障是由斷路器本體造成的，對(duì)少油斷路器而言，主要表現(xiàn)為噴油短路、滅弧室燒損、開(kāi)斷能力不足、關(guān)合時(shí)爆炸等。對(duì)于真空斷路器而言，表現(xiàn)為滅弧室及波紋管漏氣、真空度降低、切電容器組重燃、陶瓷管破裂等。

 

    （3）絕緣故障：表現(xiàn)為外絕緣對(duì)地閃絡(luò)擊穿,內(nèi)絕緣對(duì)地閃絡(luò)擊穿，相間絕緣閃絡(luò)擊穿，雷電過(guò)電壓閃絡(luò)擊穿，瓷瓶套管、電容套管閃絡(luò)、污閃、擊穿、爆炸，提升桿閃絡(luò)，ＣＴ閃絡(luò)、擊穿、爆炸，瓷瓶斷裂等。

 

    （4）載流故障：7.2～12 ｋＶ電壓等級(jí)發(fā)生載流故障主要原因是開(kāi)關(guān)柜隔離插頭接觸不良導(dǎo)致觸頭燒融。

 

    （5）外力及其他故障：包括異物撞擊，自然災(zāi)害，小動(dòng)物短路等。

 

    2.高壓開(kāi)關(guān)柜的監(jiān)測(cè)與診斷方法

 

    針對(duì)高壓開(kāi)關(guān)柜的不同故障類型，相應(yīng)有不同的故障檢測(cè)方法：

 

    （1）機(jī)械特性在線檢測(cè)，其監(jiān)測(cè)的內(nèi)容有：合、分閘線圈回路，合、分閘線圈電流、電壓，斷路器動(dòng)觸頭行程，斷路器觸頭速度，合閘彈簧狀態(tài)，斷路器動(dòng)作過(guò)程中的機(jī)械振動(dòng)，斷路器操作次數(shù)統(tǒng)計(jì)等。目前，斷路器機(jī)械狀態(tài)監(jiān)測(cè)主要有行程和速度的監(jiān)測(cè)，操作過(guò)程中振動(dòng)信號(hào)的監(jiān)測(cè)等。斷路器操作時(shí)的機(jī)械振動(dòng)信號(hào)監(jiān)測(cè)是根據(jù)每個(gè)振動(dòng)信號(hào)出現(xiàn)時(shí)間的變化、峰值的變化，結(jié)合分、合閘線圈電流波形來(lái)判斷斷路器的機(jī)械狀態(tài)。機(jī)械性能穩(wěn)定的斷路器，其分、合閘振動(dòng)波形的各峰值大小和各峰值間的時(shí)間差是相對(duì)穩(wěn)定的。振動(dòng)信號(hào)是否發(fā)生變化的判別依據(jù)是對(duì)新斷路器或大修后的斷路器進(jìn)行多次分、合閘試驗(yàn)測(cè)試，記錄穩(wěn)定的振動(dòng)波形，作為該斷路器的特征波形"指紋"，將以后測(cè)到的振動(dòng)波形，與"指紋"比較，以判別斷路器機(jī)械特性是否正常。根據(jù)徑向基函數(shù)網(wǎng)絡(luò)理論(RBF網(wǎng)絡(luò))，將健康振動(dòng)信號(hào)和斷路器實(shí)際振動(dòng)信號(hào)波峰幅值之差形成的殘差以及沖擊事件發(fā)生的時(shí)間作為斷路器故障診斷的特征參數(shù)，來(lái)判斷斷路器是否故障及故障類型。基于小波變換的信號(hào)奇異性檢測(cè)理論，對(duì)斷路器合閘時(shí)的振動(dòng)信號(hào)首先進(jìn)行小波去噪處理，提純有用信號(hào)。然后利用 Hilbert變換提取信號(hào)包絡(luò)，對(duì)包絡(luò)進(jìn)行小波變換取得各尺度上的信號(hào)波形。最后根據(jù)小波變換各尺度上模極大值的傳遞性來(lái)計(jì)算信號(hào)包絡(luò)波峰的奇異性指數(shù)，以此作為斷路器故障診斷的一種特征參數(shù)，是一種新穎而比較有效的方法。

 

    行程－時(shí)間特性監(jiān)測(cè)是指通過(guò)光電傳感器，將連續(xù)變化的位移量變成一系列電脈沖信號(hào)。記錄該脈沖的個(gè)數(shù)，就可以實(shí)現(xiàn)動(dòng)觸頭全行程參數(shù)的測(cè)量；同時(shí)，記錄每一個(gè)電脈沖產(chǎn)生的時(shí)刻值，就可計(jì)算出動(dòng)觸頭運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度和平均速度。因此測(cè)得斷路器主軸連動(dòng)桿的分合閘特性，即可反映動(dòng)觸頭的特性。監(jiān)測(cè)儲(chǔ)能電機(jī)負(fù)荷電流和啟動(dòng)次數(shù)可反映負(fù)載(液壓操作機(jī)構(gòu))的工作狀況，也可判斷電機(jī)是否正常,同時(shí)反映液壓操作機(jī)構(gòu)密

 

    （2）電氣性能在線監(jiān)測(cè)包括斷路器開(kāi)斷電流加權(quán)值、滅弧室真空度等的監(jiān)測(cè)。利用不同開(kāi)斷電流下的等效磨損曲線，累計(jì)每次電流開(kāi)斷所對(duì)應(yīng)的相對(duì)電磨損，每臺(tái)斷路器的允許電磨損總量由其額定短路開(kāi)斷電流及允許開(kāi)斷滿容量次數(shù)來(lái)標(biāo)定，采用觸頭累積磨損量作為判斷其電壽命的依據(jù)。闡述了影響真空斷路器和某些SF6斷路器觸頭壽命的因素，提出了一種改進(jìn)的真空斷路器電壽命在線監(jiān)測(cè)方法，該方法考慮了各相實(shí)際的開(kāi)斷過(guò)程和燃弧時(shí)間，準(zhǔn)確性有較大的提高，可以更加真實(shí)地反映各相的電磨損情況。

 

    對(duì)真空度的在線監(jiān)測(cè)方法有很多。目前，國(guó)內(nèi)外真空滅弧室真空度的在線檢測(cè)方法主要有: 光電變換法、耦合電容法、三相橋法與電弧電壓法、電阻應(yīng)變片法、微型冷陰極磁控計(jì)法、吸氣劑膜法。文獻(xiàn)提出了一種通過(guò)測(cè)量屏蔽罩的直流電位，即屏蔽罩上積聚的靜電荷數(shù)量來(lái)在線檢測(cè)真空度的新方法。該方法使用了旋轉(zhuǎn)式電場(chǎng)探頭，在電場(chǎng)探頭離開(kāi)屏蔽罩125 mm時(shí)，仍具有較高的測(cè)量靈敏度。

 

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