[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
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

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，Q_d表示本次短路故障對斷路器產生的熱效應，i_m表示每次采樣時短路電流的實際值，t_m表示當前采樣距離下次采樣的時間間隔，t_m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：

i_p＝max(i₀，i₁，i₂...i_n)式(2)

式(2)中，i_p表示本次短路故障對斷路器產生的機械效應，i_n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，Q_s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，t_i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，i_s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。