[發明專利]一種高壓斷路器燃弧監測系統及方法

在審

• 申請號: 202010730692.0
• 申請日: 2020-07-27
• 公開（公告）號: CN112067980A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 王占寧;高淼;侯繼發;史曉龍;劉海鋒;楊立軍;孟延輝;李江龍;侯建輝;王嵐;林江凱;池威威;高天宇;劉洋;曹冬青;薛華瑋;王春月;羅夢青;張秋皓;郭旭東;段星爍;張惠靈;胡偉濤;趙冀寧;尹子會
• 申請（專利權）人: 國網河北省電力有限公司檢修分公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 董金國;徐瑞豐

本發明公開了一種高壓斷路器燃弧監測系統及方法，涉及高壓斷路器狀態診斷技術領域；系統包括傳感器、第一終端、服務器和第二終端，傳感器與第一終端連接并通信，第一終端通過物聯網與服務器連接并通信，第二終端與服務器連接并通信；方法包括地電波傳感器獲取斷路器地電波信息并發送至第一終端，第一終端接收地電波傳感器發來的斷路器地電波信息并保存，第一終端將斷路器地電波信息發送至服務器，服務器接收第一終端發來的斷路器地電波信息并保存；其通過用于測量并獲取斷路器地電波信息的傳感器、用于處理斷路器地電波信息的第一終端、服務器和用于管理的第二終端等，實現斷路器燃弧監測效率高、效果好。

技術領域

本發明涉及高壓斷路器狀態診斷技術領域，尤其涉及一種高壓斷路器燃弧監測系統及方法。

背景技術

高壓斷路器電力系統中最重要的控制和保護設備，它的作用是：

1、控制作用。根據電力系統運行的需要，將部分或全部電氣設備，以及部分或全部線路投入或退出運行。

2、保護作用。當電力系統某一部分發生故障時，它和保護裝置、自動裝置相配合，將該故障部分從系統中迅速切除，減少停電范圍，防止事故擴大，保護系統中各類電氣設備不受損壞，保證系統無故障部分安全運行。

3、滅弧作用。高壓斷路器不僅能可靠的開斷空載電流和負荷電流，而且能可靠的開斷短路電流。

高壓斷路器的主要結構大體分為:導流部分，滅弧部分，絕緣部分，操動機構部分。斷路器分合過程中，導流部分實現主回路中電流的流通與斷開，操動機構為開斷元件分合閘操作提供能量，并實現各種規定的操作。滅弧部分及時熄滅導流部分斷開時的產生的電弧，開斷及關合電力線路，安全隔離電源。絕緣部分保證開斷元件有可靠的對地絕緣。滅弧部分即滅弧室，是高壓斷路器的重要組成部分。而滅弧室的壽命直接決定了高壓斷路器的使用壽命。

當高壓斷路器開斷電路時，電壓和電流達到一定值時，觸頭剛剛分離后，觸頭之間就會產生強烈的瞬間火花，我們稱之為電弧。電弧的實質是一種氣體放電現象。電弧的形成過程為：當開關設備的觸頭分斷有載電路時，電子在強電場的作用下高速沖向陽極，碰撞觸頭間隙中的中性質點，發生鏈式反應。在電場的作用下帶電離子定向移動，使觸頭間隙由絕緣狀態變成導電狀態。觸頭間隙被擊穿通過電流形成電弧。

高壓斷路器分合過程中產生的電弧存在以下危害：

1、電弧的存在延長了開關電器開斷故障電路的時間，加重了電力系統短路故障的危害。

2、電弧產生的高溫，將使觸頭表面熔化，燒壞絕緣材料，對充油電氣設備還可能引起著火爆炸等危險。

3、由于電弧在電動力或熱動力的作用下能移動，很容易造成飛弧短路和傷人，或引起事故的擴大。

滅弧室作為高壓斷路器中的最核心部件，其壽命直接影響到高壓斷路器的使用壽命。因此監測滅弧室內導流部件的磨損程度、評估滅弧室壽命顯得尤為重要。

目前，高壓斷路器監測滅弧室壽命主要采用兩種方法。一種是根據斷路器的動作次數與生產廠家給出的可靠動作次數進行比對，從而間接判斷滅弧室的磨損程度，進而對其使用壽命進行評估；二是通過對滅弧室內SF6組分進行檢測，間接判斷滅弧室內的燃弧過程，進而對滅弧室的整體情況作大致推測。以上兩種方法均是采用間接監測法，無法直觀、有效地為評估滅弧室壽命提供有效的數據支撐，其評估結果可靠性差，對檢修人員判斷滅弧室狀態基本沒有幫助。

地電波，又稱暫態地電波，TEV，Transientearthvoltage。

現有技術問題及思考：

如何解決斷路器燃弧監測效率較低、效果較差的技術問題。

發明內容