[發明專利]斷路器在線運行能力簡易評價方法有效
| 申請號: | 201510567132.7 | 申請日: | 2015-09-08 |
| 公開(公告)號: | CN105182228B | 公開(公告)日: | 2018-01-19 |
| 發明(設計)人: | 葛立青;尹凱 | 申請(專利權)人: | 南京南瑞繼保電氣有限公司 |
| 主分類號: | G01R31/327 | 分類號: | G01R31/327;G01M13/00 |
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| 地址: | 211102 江*** | 國省代碼: | 江蘇;32 |
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| 摘要: | |||
| 搜索關鍵詞: | 斷路器 在線 運行 能力 簡易 評價 方法 | ||
技術領域
本發明涉及電力自動化技術領域,特別涉及一種斷路器在線運行能力評價方法。
背景技術
當發生短路故障后,短路電流產生的熱效應和機械效應會對斷路器產生不利影響。以往對這種不利影響的研究多用于斷路器的制造。這種事前計算方法限于電網接線方式、運行方式的不確定,多基于理想化假設條件,無法做到精確計算從而實時監測斷路器運行狀態。另外以往研究僅考慮單次短路,沒有考慮多次短路帶來的累積效應,這導致變電站運行維護過程中,短路故障發生后,斷路器的運行狀態無法做到精確跟蹤。
為了監測斷路器的運行狀態,一些變電站內安裝了斷路器在線監測設備,在線監測設備可以監測計算單次短路的熱效應和機械效應。但在線監測設備的部署也帶來了成本增加、安裝復雜、配置繁瑣等問題;另外在線監測設備無法統計多次短路帶來的綜合累積效應,實際使用效果不佳。
發明內容
發明目的:
針對現有技術的缺陷和不足,本發明提供一種斷路器運行能力評價的簡易方法,利用變電站監控的全景數據優勢,依據保護裝置或錄波裝置上送的故障短路時刻波形,通過波形分析、歷史數據綜合分析等手段,進行精確實時計算從而獲知斷路器運行能力的評價,并且可以將評價結果轉換為狀態量和數值量,以可視化方式展現出來。
為實現上述目的,本發明采用如下技術方案:斷路器在線運行能力評價方法,包括以下步驟:
步驟(1),定義判斷短路故障發生的條件;
步驟(2),配置短路故障前后,表征斷路器電流波形的數據源;
步驟(3),根據步驟(1)定義的條件,當監測到系統發生短路故障后,從步驟(2)中配置的數據源獲得當前動作斷路器對應的故障電流波形;
步驟(4),根據步驟(3)獲得的故障電流波形,計算本次短路故障對斷路器產生的熱效應和機械效應;
步驟(5),根據步驟(4)的計算結果,綜合以往短路故障的計算結果,推導出本斷路器累積熱效應和機械效應;
步驟(6),將步驟(5)獲得的累積熱效應和機械效應,和預定的告警閾值比較,獲得評價結果的狀態值,并通過監控的監視窗口可視化展示。
進一步的,所述步驟(1)中,短路故障發生條件定義為遙信動作、遙信返回、一定時間內遙測值大于設定值,當存在多種條件時,各種條件之間通過與、或、非邏輯運算輸出定義結果。
進一步的,所述步驟(2)中,當某個保護裝置保護的對象(例如線路)發生短
路時,保護裝置會跳開此對象上的斷路器,因此可以將此保護裝置和斷路器
進行關聯,作為獲取斷路器短路電流波形的數據源。當發生短路故障時,可
以根據此保護裝置的故障電流波形來計算斷路器的熱效應、機械效應。
進一步的,所述步驟(3)中,當短路故障發生時,根據步驟(2)的關聯關系,監控系統通過和保護裝置進行通信,獲得保護裝置的故障電流波形。
進一步的,所述步驟(4)中,實時計算本次短路故障對斷路器產生的熱效應和機械效應方法如下:
熱效應計算方法:
式(1)
式(1)中,Qd表示本次短路故障對斷路器產生的熱效應,im表示每次采樣時短路電流的實際值,tm表示當前采樣距離下次采樣的時間間隔,tm開始于短路故障發生時刻,結束于短路故障結束時刻。
機械效應計算方法:
ip=max(i0,i1,i2...in)式(2)
式(2)中,ip表示本次短路故障對斷路器產生的機械效應,in表示每次采樣時短路電流的實際值。
進一步的,所述步驟(5)中,計算短路故障對斷路器產生的熱效應和機械效應累積值,方法如下:
熱效應累積值計算方法:
式(3)
式(3)中,Qs表示上次檢修后短路故障對斷路器產生的熱效應累積值,表示第i次短路發生后熱效應值,ti表示第i次短路與當前時刻的時間間隔,C為調整系數,與斷路器的型號有關。
機械效應累積值計算方法:
式(4)
式(4)中,is表示上次檢修后短路故障對斷路器產生的機械效應累積值,表示第n次短路發生后機械效應值。
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