[發(fā)明專利]斷路器在線運(yùn)行能力簡(jiǎn)易評(píng)價(jià)方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510567132.7
• 申請(qǐng)日: 2015-09-08
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105182228B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 葛立青;尹凱
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司
• 主分類號(hào): G01R31/327
• 分類號(hào): G01R31/327;G01M13/00
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力自動(dòng)化技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種斷路器在線運(yùn)行能力評(píng)價(jià)方法。

背景技術(shù)

當(dāng)發(fā)生短路故障后，短路電流產(chǎn)生的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)會(huì)對(duì)斷路器產(chǎn)生不利影響。以往對(duì)這種不利影響的研究多用于斷路器的制造。這種事前計(jì)算方法限于電網(wǎng)接線方式、運(yùn)行方式的不確定，多基于理想化假設(shè)條件，無(wú)法做到精確計(jì)算從而實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)斷路器運(yùn)行狀態(tài)。另外以往研究?jī)H考慮單次短路，沒(méi)有考慮多次短路帶來(lái)的累積效應(yīng)，這導(dǎo)致變電站運(yùn)行維護(hù)過(guò)程中，短路故障發(fā)生后，斷路器的運(yùn)行狀態(tài)無(wú)法做到精確跟蹤。

為了監(jiān)測(cè)斷路器的運(yùn)行狀態(tài)，一些變電站內(nèi)安裝了斷路器在線監(jiān)測(cè)設(shè)備，在線監(jiān)測(cè)設(shè)備可以監(jiān)測(cè)計(jì)算單次短路的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)。但在線監(jiān)測(cè)設(shè)備的部署也帶來(lái)了成本增加、安裝復(fù)雜、配置繁瑣等問(wèn)題；另外在線監(jiān)測(cè)設(shè)備無(wú)法統(tǒng)計(jì)多次短路帶來(lái)的綜合累積效應(yīng)，實(shí)際使用效果不佳。

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明目的：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷和不足,本發(fā)明提供一種斷路器運(yùn)行能力評(píng)價(jià)的簡(jiǎn)易方法，利用變電站監(jiān)控的全景數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)，依據(jù)保護(hù)裝置或錄波裝置上送的故障短路時(shí)刻波形，通過(guò)波形分析、歷史數(shù)據(jù)綜合分析等手段，進(jìn)行精確實(shí)時(shí)計(jì)算從而獲知斷路器運(yùn)行能力的評(píng)價(jià)，并且可以將評(píng)價(jià)結(jié)果轉(zhuǎn)換為狀態(tài)量和數(shù)值量，以可視化方式展現(xiàn)出來(lái)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：斷路器在線運(yùn)行能力評(píng)價(jià)方法，包括以下步驟：

步驟(1)，定義判斷短路故障發(fā)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(shù)據(jù)源；

步驟(3)，根據(jù)步驟(1)定義的條件，當(dāng)監(jiān)測(cè)到系統(tǒng)發(fā)生短路故障后，從步驟(2)中配置的數(shù)據(jù)源獲得當(dāng)前動(dòng)作斷路器對(duì)應(yīng)的故障電流波形；

步驟(4)，根據(jù)步驟(3)獲得的故障電流波形，計(jì)算本次短路故障對(duì)斷路器產(chǎn)生的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)；

步驟(5)，根據(jù)步驟(4)的計(jì)算結(jié)果，綜合以往短路故障的計(jì)算結(jié)果，推導(dǎo)出本斷路器累積熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)；

步驟(6),將步驟(5)獲得的累積熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)，和預(yù)定的告警閾值比較，獲得評(píng)價(jià)結(jié)果的狀態(tài)值，并通過(guò)監(jiān)控的監(jiān)視窗口可視化展示。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中，短路故障發(fā)生條件定義為遙信動(dòng)作、遙信返回、一定時(shí)間內(nèi)遙測(cè)值大于設(shè)定值，當(dāng)存在多種條件時(shí)，各種條件之間通過(guò)與、或、非邏輯運(yùn)算輸出定義結(jié)果。

進(jìn)一步的，所述步驟(2)中，當(dāng)某個(gè)保護(hù)裝置保護(hù)的對(duì)象(例如線路)發(fā)生短

路時(shí)，保護(hù)裝置會(huì)跳開(kāi)此對(duì)象上的斷路器，因此可以將此保護(hù)裝置和斷路器

進(jìn)行關(guān)聯(lián)，作為獲取斷路器短路電流波形的數(shù)據(jù)源。當(dāng)發(fā)生短路故障時(shí)，可

以根據(jù)此保護(hù)裝置的故障電流波形來(lái)計(jì)算斷路器的熱效應(yīng)、機(jī)械效應(yīng)。

進(jìn)一步的，所述步驟(3)中，當(dāng)短路故障發(fā)生時(shí)，根據(jù)步驟(2)的關(guān)聯(lián)關(guān)系，監(jiān)控系統(tǒng)通過(guò)和保護(hù)裝置進(jìn)行通信，獲得保護(hù)裝置的故障電流波形。

進(jìn)一步的，所述步驟(4)中，實(shí)時(shí)計(jì)算本次短路故障對(duì)斷路器產(chǎn)生的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)方法如下：

熱效應(yīng)計(jì)算方法：

式(1)

式(1)中，Q_d表示本次短路故障對(duì)斷路器產(chǎn)生的熱效應(yīng)，i_m表示每次采樣時(shí)短路電流的實(shí)際值，t_m表示當(dāng)前采樣距離下次采樣的時(shí)間間隔，t_m開(kāi)始于短路故障發(fā)生時(shí)刻，結(jié)束于短路故障結(jié)束時(shí)刻。

機(jī)械效應(yīng)計(jì)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(duì)斷路器產(chǎn)生的機(jī)械效應(yīng)，i_n表示每次采樣時(shí)短路電流的實(shí)際值。

進(jìn)一步的，所述步驟(5)中，計(jì)算短路故障對(duì)斷路器產(chǎn)生的熱效應(yīng)和機(jī)械效應(yīng)累積值，方法如下：

熱效應(yīng)累積值計(jì)算方法：

式(3)

式(3)中，Q_s表示上次檢修后短路故障對(duì)斷路器產(chǎn)生的熱效應(yīng)累積值，表示第i次短路發(fā)生后熱效應(yīng)值，t_i表示第i次短路與當(dāng)前時(shí)刻的時(shí)間間隔，C為調(diào)整系數(shù)，與斷路器的型號(hào)有關(guān)。

機(jī)械效應(yīng)累積值計(jì)算方法：

式(4)

式(4)中，i_s表示上次檢修后短路故障對(duì)斷路器產(chǎn)生的機(jī)械效應(yīng)累積值，表示第n次短路發(fā)生后機(jī)械效應(yīng)值。