高压开关柜 的故障监测与诊断方法
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〔5〕阐述了影响真空断路器和某些SF6断路器触头寿命的因素，提出了一种改进的真空断路器电寿命在线监测方 法，该方法考虑了各相实际的开断过程和燃弧时间，准确性有较大的提高，可以更加真实地反映各相的电磨损情 况。对真空度的在线监测方法有很多。目前，国内外真空灭弧室真空度的在线检测方法主要有: 光电变换法〔6〕、耦 合电容法〔7〕、三相桥法与电弧电压法〔8〕、电阻应变片法〔9〕、微型冷阴极磁控计法〔10〕、吸气剂膜法〔 11〕。文献〔12〕提出了一种通过测量屏蔽罩的直流电位，即屏蔽罩上积聚的静电荷数量来在线检测真空度的新 方法。该方法使用了旋转式电场探头，在电场探头离开屏蔽罩125 mm时，仍具有较高的测量灵敏度。（3）温度在线监测包括母线连接处的温度及断路器触头温度在线监测。用于母线连接处温升测量的常用传感器有 石英传感器、光微薄硅温度传感器和吸收型光纤温度传感器，它们分别以石英晶体、硅片及玻璃构成的 fabryperot槽和ＧａＡｓ晶体作为感温元件，以光纤作为传输介质，这就有效地解决了电磁干扰问题。 文献〔 13〕介绍了Fabry-perot光微薄硅温度传感器在线测温技术，该技术已在变电站设备的状态监测技术中应用。由于高压开关触头处于高电压、高温度、强磁场以及极强的电磁干扰环境中，要实现对触头的测温，必须解决电 子测量装置在上述恶劣环境条件下的适应性。目前测温工作方式基本上采用被动式测温或主动式测温两种形式。 被动式测温采用接收被测量点幅射出的远红外波，通过判断远红外波长来确定测量点温度；而主动式测温则是通 过埋设在测量点的温度传感器直接测量温度。文献〔14〕介绍了一种采用红外光电隔离及高压供电方式测量触头 温度的方法，通过选择适当的抗干扰措施及元器件能使监测仪既有较好的技术性能，成本又能保持在较低的水平 上。该系统已成功地在国内几个变电站正常运行(如杭州的武林变、广州市的变电站等)。（4）绝缘性能在线监测。高压开关设备内部绝缘部分的缺陷或劣化、导电连接部分的接触不良都使安全运行受到 威胁。根据1989～1992年间全国电力系统6～10ｋＶ开关柜事故统计,绝缘和载流引起的故障占总数的40.2%，其中 由于绝缘部分的闪络造成的事故占绝缘事故总数的79.0%。而由于隔离插头接触不良造成的事故占载流事故总数的 71.1%〔15〕。可见，由绝缘和接触不良导致的故障所占比率是很高的，宜采取适当的方法进行监测。在上述情况 下，在事故潜伏期都可能产生放电现象，故可以通过对放电的监测得到相关的信息。通常采用的监测方法有交流 泄露电流在线监测和介质损耗角正切在线监测方法，文献〔16〕使用射频法对开关柜内的绝缘和接触不良的在线 监测技术进行了探索。利用上述各种监测方法可以较方便地获取高压开关柜的状态参量和有关信号的波形。由于高压开关柜内电磁环境 较为恶劣，某些信号的波形往往含有很多因干扰而产生的"毛刺"，这对从波形中提取有用信息十分不利。传统的 去除"毛刺"的办法是低通滤波，由于"毛刺"主要由高频成分组成，故信号经过低通滤波后" 毛刺"便被大大削弱了 。但由于波形中可能存在有用的高频成分，低通滤波会将这部分高频成分也不加区别地除去，使波形发生失真。 文献〔17〕介绍了一种基于小波变换的高压开关柜监测信号消噪方法，小波分析方法是一种窗口大小固定但其形 状可改变，时间窗和频率窗都可改变的时频局部化分析方法。即在低频部分具有较高的频率分辨率和较低的时间 分辨率，在高频部分具有较高的时间分辨率和较低的频率分辨率，所以被誉为数学显微镜。正是这种特性,使小波 变换可以用于选择性地去除信号中的"毛刺"。
3.结束语
由于高压开关柜是多个电气设备的组合，其内部涉及电、磁、温度等多种物理现象，故障的表现形式和产生机理 千差万别，因此，应该采用多种方法结合来进行故障诊断。
在传统故障诊断方法的基础上，将人工智能的理论用于故障诊断，发展智能化和自动化的诊断方法，成为故障诊 断的主要方向。设备故障诊断技术是一门多学科交叉的新兴学科，需要借助各种有效的数学工具，如模糊数学、 神经网络、小波变换、分形几何等，此外根据故障的某些特征进行识别并加以分类的模式识别技术，根据故障与 其特征量之间的数学表达式进行分析的函数识别法，对故障及其原因进行统计分析的概率统计法，根据故障发生 、发展的继承和因果关系进行分析的故障树分析法，在数据不完整条件下的灰色识别方法在某些场合下也有应用 。
在各种智能诊断方法中，常用的是模糊诊断方法和人工智能专家诊断系统，它们都是以对故障与征兆之间的因果 关系进行正确分析为前提的。
高压开关柜工作的可靠性直接影响电力系统的正常运行，随着传感器技术、信号处理技术和人工智能技术的迅猛 发展，使得对高压开关柜实施在线监测成为可能，为高压开关柜的在线故障诊断提供了前提条件。随着高压开关 柜故障在线诊断技术的进步，开关设备的管理和维修将发展到状态维修的新阶段。上一页 [1] [2]
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