[發明專利]利用斷路器輻射電磁波信號判斷滅弧室電弧過程的方法

有效

• 申請號: 202110587628.6
• 申請日: 2021-05-27
• 公開（公告）號: CN113325257B
• 公開（公告）日: 2023-01-20
• 發明（設計）人: 馬宏明;蘇雁飛;王偉;錢國超;程志萬;趙現平;何順;彭兆裕;楊明昆;邱鵬鋒
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本發明涉及一種利用斷路器輻射電磁波信號判斷滅弧室電弧過程的方法，包括以下步驟：接收輻射電磁波信號；測量斷路器電流信號和電壓信號；采集輻射電磁波信號，以及電流信號和電壓信號，進行波形監測與數據存儲；根據輻射電磁波信號、電流信號和電壓信號判斷正常斷路器滅弧室狀態與滅弧室的電弧過程，包括：起始放電階段、電弧穩態階段、熄弧過程階段；根據輻射電磁波信號、電流信號和電壓信號判斷劣化斷路器滅弧室狀態與滅弧室的電弧過程，包括：起始放電階段、電弧穩態階段、重燃過程階段、新電弧穩態階段、新電弧熄弧階段。本發明主要通過電氣檢測手段，以實現對斷路器滅弧室內部電弧過程的快速判定，具有直觀簡潔、快速高效等顯著優點。

技術領域

本申請涉及電力系統電氣設備缺陷檢測技術領域，尤其涉及一種利用斷路器輻射電磁波信號判斷滅弧室電弧過程的方法。

背景技術

斷路器應用于電力系統中，主要是在發生嚴重過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，以控制電力系統電壓的穩定。而在長期的工作條件下，斷路器的滅弧室內部會因分閘的過程中高溫高壓環境而產生燒蝕現象，而燒蝕的滅弧室會影響斷路器的分閘性能，從而導致操作不靈活、分閘不到位等故障，嚴重威脅電網安全、穩定運行。滅弧室內部電弧過程可以判定滅弧室內部狀態，對于斷路器的性能評定至關重要，是反映其性能的關鍵參數之一。

但目前，對于斷路器滅弧室內部電弧過程的判定并沒有行之有效的方法，而且在這一方面的研究成果也不是很多，其判斷方法與設備尚不完善。尤其在實際的工作條件下，由于系統中正在帶電運行的斷路器滅弧室必須嚴格封閉，更是難以觀測到斷路器內部滅弧室的電弧過程，無法判斷滅弧室狀態。目前研究多以實驗室內仿真實驗為主，鮮有在現場應用的直觀、有效的判斷方法?，F有判斷方法無論從安全性、經濟性角度上，都無法滿足電力系統安全、穩定、經濟的發展要求。

發明內容

本申請提供了一種利用斷路器輻射電磁波信號判斷滅弧室電弧過程的方法，以解決現有路器滅弧室內部電弧過程的判斷方法無論從安全性、經濟性角度上，都無法滿足電力系統安全、穩定、經濟的發展要求的問題。

本申請采用的技術方案如下：

本發明提供了一種利用斷路器輻射電磁波信號判斷滅弧室電弧過程的方法，包括以下步驟：

接收輻射電磁波信號；

測量斷路器電流信號和電壓信號；

采集斷路器分閘過程中的所述輻射電磁波信號，以及所述斷路器電流信號和電壓信號，進行波形監測與數據存儲；

根據斷路器分閘過程中的輻射電磁波信號以及斷路器電流信號和電壓信號，判斷正常斷路器滅弧室狀態與滅弧室的電弧過程，包括：起始放電階段、電弧穩態階段、熄弧過程階段；

根據斷路器分閘過程中的輻射電磁波信號以及斷路器電流信號和電壓信號，判斷劣化斷路器滅弧室狀態與滅弧室的電弧過程，包括：起始放電階段、電弧穩態階段、重燃過程階段、新電弧穩態階段、新電弧熄弧階段。

進一步地，通過特高頻天線來接收輻射電磁波信號。

進一步地，所述特高頻天線采用平面對數螺旋天線，頻帶在0.5-2GHz，駐波比小于2.5，等效高度為8.5。

進一步地，所述測量斷路器電流信號和電壓信號，包括：

利用電流傳感器在1Hz-1KHz均有良好響應，可測電流為100A-10000A的電流傳感器測量斷路器電流信號，利用高壓傳感器在5Hz-1MHz內誤差在2％以下，耐受電壓為150kV的高壓傳感器測量斷路器電壓信號。

進一步地，滅弧室電弧起始放電階段：

此時電弧電阻大，大電弧電阻導致觸頭間電壓幅值U高，此時為分閘起始階段，觸頭間距d小，因此電場強度E＝U/d高，會伴隨有強烈的電離和放電，向外輻射電磁波。