[发明专利]一种SF6高压断路器状态评估方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种利用基准态分析的SF₆高压断路器状态评估方法及装置。

背景技术

高压断路器(或称高压开关)它不仅可以切断或闭合高压电路中的空载电流和负荷电流，而且当系统发生故障时通过继电器保护装置的作用，可以切断过负荷电流和短路电流，其具有完善的灭弧结构和足够的断流能力。因此，高压断路器是电力系统中重要的电气设备之一，在电网中起保护与控制作用，高压断路器的运行状态将直接影响整个电力系统的稳定性和供电的可靠性。

但是，现有的高压断路器状态评估方法还不够完善。在现有技术中，高压断路器状态评估依据的是相关状态评估导则，即将高压断路器分为本体、操动机构、并联电容和合闸电阻四个部件，并选取能够直接或间接表征部件状态的状态量，依据状态量对部件安全运行的影响程度进行分级。状态量应扣分值由状态量劣化程度和权重共同决定，即状态量应扣分值等于该状态量的基本扣分乘以权重系数，状态量正常时不扣分。

对高压断路器状态评估时，首先依据各部件的总计扣分值和单项扣分值确定部件状态，再根据部件评估结果综合得出断路器整体评估结果。断路器评估结果一般包括正常、注意、异常和严重等状态。由于现有高压断路器状态评估导则中所选取的设备状态量多为现场试验数据量和巡检信息，未考虑设备的运行环境、设计制造信息、运行年限及自然老化等参量，缺乏系统性和综合性，致使其评估与应用效果受到限制，其直观反映是对断路器状态评估不准确，进而容易产生安全隐患。

发明内容

针对目前SF₆高压断路器状态评价效果不理想的情况，本发明提出设备“基准态”(Benchmark)分析，在设备状态评价导则的基础上，通过从特征量优选、特征量分析、建立设备老化模型、设备强度模型、电网强度模型，再综合设备老化、设备强度、电网强度三方面进行设备健康度评估，解决设备的状态到底如何，能否正常运行，可能发生的故障率到底有多高等关切问题，使得在缺少现场新的试验或测试数据情况下也能实现对设备的状态的初步分析，实现对设备基本性能由好到坏顺序排列，指导检修决策的目的。

所谓基准态是指设备在电网和环境强度要求下，指定的设备所有规定性能均维持正常运行的状态。本定义有以下方面的涵义：一是“强度要求”包括电网强度和设备所处的环境强度；二是“所有规定性能维持正常运行”包括SF₆高压断路器机械性能、电气性能、绝缘性能、附件性能都能维持正常运行；三是前两个条件对基准态来说，缺一不可，互为补充，但设备基准态并不是固定不变的，当强度提高要求到一定程度时，设备部分或所有规定性能并不能维持正常运行，其基准态也会随之而变。该评估方法及装置的总体原理如图1所示。

为解决上述技术问题，本发明提供一种利用基准态分析的SF₆高压断路器状态评估方法，包括：

根据SF₆高压断路器关键特征量，分别对各SF₆高压断路器进行基本性能、设备重要度、机械性能、电气性能、绝缘性能、和附件性能评估；

根据各SF₆高压断路器基本性能和设备重要度的评估结果，分别计算对应的各SF₆高压断路器的综合性能修正因子；

根据各SF₆高压断路器的综合性能修正因子，分别对各SF₆高压断路器对应的机械性能、电气性能、绝缘性能和附件性能的评估结果进行修正，获得各SF₆高压断路器总体基准态指标；

根据各SF₆高压断路器的总体基准态指标，对各SF₆高压断路器排序，并依据排序的结果确定需要重点关注的SF₆高压断路器及对应的检修策略。

其中，所述SF₆高压断路器关键特征量包括但不限于：运行年限、环境因素、在线监测装置、故障缺陷因素、运行因素、时间速度特性曲线、分合闸线圈电流波形、分合闸线圈电压、储能电机电流、开断电流、开断次数、静态回路电阻、动态回路电阻、红外测温、局部放电、SF₆气体密度、湿度、绝缘电阻、均压电容器、合闸电阻；

则根据SF₆高压断路器关键特征量，分别对各SF₆高压断路器进行基本性能、设备重要度进行评估，包括：