[發明專利]一種滅弧室弧觸頭燒蝕狀態診斷評估系統及其方法

在審

• 申請號: 201811088974.4
• 申請日: 2018-09-18
• 公開（公告）號: CN109581210A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 張長虹;黎衛國;楊旭
• 申請（專利權）人: 中國南方電網有限責任公司超高壓輸電公司檢修試驗中心
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 廣州科粵專利商標代理有限公司 44001
• 代理人: 鄧潮彬;黃培智

本發明公開了一種滅弧室弧觸頭燒蝕狀態診斷評估系統，包括特征參量獲取模塊、特征參量輸入模塊、數據庫模塊、綜合分析模塊、參數計算模塊、狀態評估模塊以及檢修策略模塊；所述特征參量獲取模塊用于提取斷路器滅弧室當前以及初始狀態的特征參量，特征參量具體包括弧觸頭有效接觸位移、弧觸頭累積接觸電阻以及弧觸頭平均接觸電阻，并分析各特征參量之間的關系，提出220kV及以上電壓等級T型斷路器開斷故障短路電流后的累積燒蝕效應評估系統和方法，可為現場線路斷路器的運維管理以及不拆卸滅弧室的弧觸頭狀態評估提供依據。

技術領域

本發明涉及電力技術領域，具體涉及一種滅弧室弧觸頭燒蝕狀態診斷評估系統及其方法。

背景技術

隨著我國西電東送等跨區域聯網工程陸續投運，高壓輸變電網絡送電負荷日益增加，電力系統容量不斷增長，電網覆蓋地域持續擴大，在主網架日益復雜以及系統阻抗不斷減小的情況下，一旦線路出現短路故障，短路電流對斷路器開斷能力的考核將更為嚴苛，對斷路器滅弧室觸頭的累積效應不容小覷。

根據國際大電網會議(CIGRE)與中國電力科學研究院的統計結果，斷路器電壽命是影響其使用年限以及運行穩定性的關鍵因素，弧觸頭燒蝕狀態是決定滅弧室壽命的關鍵因素之一。

因此，對于多次開斷線路故障電流以及頻繁開合容性、感性負載的斷路器，亟需提出一種有效的試驗分析方法，在不解體滅弧室的情況下檢測并評估滅弧室弧觸頭的燒蝕狀態。

開斷線路故障電流與開合電容器組兩種不同的工況決定了斷路器弧觸頭燒蝕來源的差異，線路斷路器主要是：開斷短路電流能量與長燃弧時間對弧觸頭的燒蝕，而電容器斷路器弧觸頭的燒蝕來源有兩個：一個是關合前預擊穿電弧，一個是關合涌流高溫作用下弧觸頭金屬軟化后的機械損耗。

發明內容

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種滅弧室弧觸頭燒蝕狀態診斷評估系統，包括特征參量獲取模塊、特征參量輸入模塊、數據庫模塊、綜合分析模塊、參數計算模塊、狀態評估模塊以及檢修策略模塊；其中，

所述特征參量獲取模塊用于提取斷路器滅弧室當前以及初始狀態的特征參量；

所述特征參量輸入模塊用于輸入特征參量獲取模塊所提取到的斷路器滅弧室當前以及初始狀態的特征參量；

所述數據庫模塊包括累積能量燒蝕指紋庫、觸頭特征參量關聯庫以及觸頭燒蝕狀態專家庫；

所述綜合分析模塊根據數據庫模塊來對特征參量輸入模塊所輸入的斷路器滅弧室初始以及當前狀態的特征參量進行綜合評估，以分別得到弧觸頭當前燒蝕狀態對應的累積開合能量、特征量關聯曲線的定量差值；

所述參數計算模塊用于根據綜合分析模塊所綜合分析得到的結果，完成特征參量的計算，對斷路器當前弧觸頭的有效接觸位移與初始有效接觸位移比值區間進行判別；

所述狀態評估模塊用于根據參數計算模的計算結果進行評估，以評估出斷路器的滅弧室弧觸頭的燒蝕狀態；

所述檢修策略模塊根據狀態評估模塊所評估出的斷路器的滅弧室弧觸頭的燒蝕狀態來提出相應的檢修策略，指導生產運維人員對斷路器制定有針對性的檢修方案。

所述特征向量包括弧觸頭有效接觸位移、弧觸頭累積接觸電阻以及弧觸頭平均接觸電阻。

所述斷路器的滅弧室弧觸頭的燒蝕狀態包括正常燒蝕狀態、輕微燒蝕狀態、中度燒蝕狀態、重度燒蝕狀態以及異常狀態。

所述的檢修方案包括：

對于正常狀態的斷路器，表明觸頭狀態正常，正常運維，不需要檢修維護；

對于輕微燒蝕的斷路器，表明觸頭表面收到高溫電弧的影響，表面粗糙度提高，且有材料燒結現象，應在運行過程中加強觀察斷路器的開合狀態；